滚珠丝杠副的增益模糊自适应双幂次趋近律滑模控制

为了提高滚珠丝杠副激光切割平台的切割速度控制性能,本文基于双幂次滑模趋近率和模糊控制原理,设计了一种增益模糊自适应双幂次滑模趋近率控制器。考虑到滚珠丝杠副存在各种轴向振动与扭转振动,采用集中参数方法建立了滚珠丝杠副运动系统的拉格朗日动力学模型,同时摩擦力的高度非线性对高精度的控制系统存在较大的影响,因此引入了Stribeck摩擦模型估计摩擦力;由于传统双幂次滑模趋近率控制器存在抖振,引入饱和函数代替符号函数,在一定程度上抑制了控制系统的抖振;针对传统双幂次滑模趋近率控制器的控制增益的动态调整性能不足,即固定增益很难保证激光切割的最佳动态控制效果,分析并建立了激光切割深度、速度与双幂次滑模趋近率控制增益之间的模糊关系,以激光切割深度作为自适应参考依据,采用基于模糊规则表的模糊控制器自适应调整控制增益,增强了系统的鲁棒性和自适应性;经过与PI控制器和传统双幂次滑模趋近率控制器进行仿真实验比较,结果表明本文所提出的控制方法不仅解决了控制系统超调问题,而且提高了系统的响应速度和鲁棒性,有效地削弱了系统的抖振;同时搭建激光切割实验室平台,通过在滚珠丝杠副激光切割平台上的激光切割实验,发现最佳的激光切割深度范围为电池片厚度的1/2-2/3,最佳的激光切割速度为200mm/s。在此基础上,采用PI控制器、传统双幂次滑模趋近率控制器和本文所提出的控制方法进行电池片激光切割,实验结果表明,通过对比分析由金相显微镜获得的切割后电池片的切缝图像,由本文所提出控制方法所得的电池片切缝平整,验证了本文所提控制方法在激光切割速度控制性能上的优越性。     

分数阶PID控制器在自动电压调节系统中的应用

常规的PID控制器在应用于某些复杂系统时,效果可能达不到预期的精度要求,而分数阶多了两个参数,在控制的灵活性以及准确性上都有了较大的改善。主要讨论了分数阶PID控制器在自动电压调节系统中的作用。将分数阶PID控制器与传统的整数阶PID控制器进行了对比,结果表明,分数阶PID控制器具有优于传统PID控制器的性能。     

梯度电容调控的无功功率补偿控制器设计

提出了一种梯度电容调控的无功功率补偿控制器设计方法。采用不等容分组方法,提高投切电容的容量精确性,降低调控时间。利用ATmega2560芯片,实现对系统功率因数和电流电压的测量、投切电容的控制等功能。设计了系统的硬件电路,并通过软件进行模拟仿真。仿真结果表明,在负荷变化和有谐波影响的情况下,采用梯度电容调控的无功功率补偿控制器可以迅速将功率因数补偿至0.98以上。     

基于模糊自适应的永磁同步电机矢量控制系统

提出了一种基于模糊自适应的永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的速度控制器的方案。模糊自适应控制器由模糊逻辑控制器和传统的PI控制器组成,采用模糊自适应控制器的输出对传统PI参数进行实时调整,使其具有模糊逻辑在处理不确定信息方面的能力和PI控制在线性系统中的良好性能。Matlab的仿真结果表明,采用模糊自适应建立的永磁同步电机的速度控制器,在系统参数发生变化或者受到外部扰动的情况下,PMSM矢量控制系统具有较好的动态响应特性。     

单级倒立摆系统的神经网络逆模控制

给出了单级倒立摆的一种神经网络逆模控制方案。首先，采用PD控制器控制倒立摆，采集倒立摆的输入输出数据；然后，以这些数据为基础训练倒立摆的神经网络逆模型；再采用比例控制器与逆模型串联构成逆模控制器。整体结构上单级倒立摆系统是一种闭环的逆模控制结构。仿真结果表明，所采用的神经网络逆模控制比传统的PD控制具有更短的调节时间和更小的超调，能更好地实现倒立摆的稳定控制。     

PLC在沥青拌合机组重油燃烧器中的应用

根据重油燃烧器的加热工艺特点，应用可编程序控制器（ＰＬＣ），对重油燃烧加热设备的电气控制系统进行改造。从根本上解决了加热系统不稳定的问题，使重油燃烧的更完全，控制系统性能更可靠，生产效率更高。     

一种新的动态模糊控制器

传统的模糊控制器是一种语言型控制器,不具备动态性能,是一种静态控制器,即当前输入决定当前输出．作者提出了一种新的动态模糊控制器的结构,研究了一阶动态模糊控制器,并且给出了相应的6条模糊推理规则．结果表明,由简单的一阶动态模糊控制器构成的控制系统,性能明显优于传统的静态模糊控制器构成的相应系统．     

新型机器人控制器在焊接系统中的应用

为了实现焊接机器人焊接功能产权化,采用了一种新型机器人控制器———KeMotion机器人控制器,在此基础上实现了机器人在控制器平台上的焊接功能集成应用,包括焊接系统的控制总线结构、硬件构成以及应用指令模式,实现一种基于新型控制器平台的工业焊接机器人焊接系统方案。在此平台上实现了机器人焊接功能开发,并通过实际焊接作业过程验证了焊接功能开发方案的有效性以及系统的可行性,满足焊接工艺要求。     

基于分段幂次函数滑模观测器的 永磁同步电机速度控制

为了提高永磁同步电机的控制性能,解决传统滑模控制器中存在的抖振和响应速度慢等问题,提出一种采用分段幂次函数的新型滑模观测器。利用Lyapunov稳定判据对系统稳定性进行了证明,并在新型滑模观测器前设计了滑模速度控制器,最后与传统的PI控制器进行仿真比较。Matlab仿真和实验结果表明,新型滑模观测器结合滑模速度控制器的控制方法具有更强的鲁棒性和更快的收敛速度,在抑制系统抖振方面具有更优的性能,所得结果验证了所提出方法的有效性。     

一种基于PLC的钢包底吹氩系统

针对钢包底吹氩控制系统智能化程度不高的现状,提出一种基于模糊控制理论与传统PID控制器相结合、采用可编程逻辑控制器(PLC)的控制方案。通过检测吹入氩气的压力、流量数值,反馈给控制系统,与预设值比较得出偏差值,在程序中依据偏差值采用模糊推理规则修正PID参数,由修正后的控制参数控制PCM调流器,对流量进行在线调整,以达到对底吹氩气流量实时精确控制。系统程序可随不同工况条件有针对性地选择控制策略和控制算法,实际应用显示,该套控制系统能够在较大的工况变化范围内满足炼钢吹氩的工艺要求。