列尾主机自动检测台气路控制系统设计

介绍了一种基于ARM Cortex-M3内核的微控制器STM32F103的列尾自动检测台的气路控制系统设计.针对现有设备的不足之处,提出了改进方案.最新设计的列尾自动检测台的气路控制系统测量精确,控制准确,检测效率高.     

基于Popov超稳定性理论的模糊自适应控制器设计方法

对一类常见的非线性系统,利用Popov超稳定性理论得到一种模糊自适应控制方 案,该方案在模型匹配的条件下能保证闭环系统的(渐近)稳定性.当模型匹配条件不满足时, 通过引入一个辅助控制量使系统仍保持稳定.因此,文中提出的方法普遍适用于一类非线性 离散或连续控制系统的设计.     

DJS-186计算机双机故障切换系统部件的设计及实现

本文对该方案的选择进行了论证,对几种方案进行了比较。所采用的方案是不对称的冗余系统,在工作时,一台计算机(主机)作为实时处理用,另一台计算机(副机)作为热备份。在主机出现故障时,进行总线切换,用副机接替主机的工作,以提高系统可靠性,延长平均无故障时间。当各子系统的可靠性相等时,本方案可比单机系统延长1/3的平均无故障时间。在设计和调试该系统部件的基础上,本文叙述了该系统部件的工作方式,介绍了单总线转发器,致命性故障自动检测以及自动切换过程,分析了与其对应的DEC DTABφ总线开关诊断检查程序,讨论了提高可靠性的问题。 目前该系统部件已经通过了DEC DTABφ总线开关诊断检查程序和人工切换模拟程序,转发器已通过四小时系统练习程序。     

一类具有执行器饱和的非线性系统抗饱和方法研究

针对一类具有执行器饱和的非线性控制系统, 提出了一种双环路的动态抗饱和补偿方案, 为执行器输出受限的非线性系统提供了新思路. 与现有结果相比, 所提方案能更好地改善闭环系统控制性能. 考虑执行器饱和约束, 通过优化执行器饱和发生前后控制器的状态误差的积分性能指标, 综合设计一类同时包含传统抗饱和及延迟抗饱和补偿器两个环路的改进抗饱和补偿器, 这类补偿器有效地抑制了饱和现象对控制器的影响, 从而降低了执行器饱和对控制系统性能的影响. 当系统存在高饱和度现象时, 利用该双环路抗饱和补偿器, 可以最大程度弱化饱和对系统性能的影响. 最后, 利用输入状态稳定 (Input state stability, ISS) 定理分析和证明了该闭环系统全局一致有界稳定. 并通过舵机执行器受约束的舵减横摇系统的仿真试验, 验证了该方案的有效性及优越性.     

具有输入未建模动态的纯反馈非线性系统自适应控制

对一类具有状态和输入未建模动态且控制增益符号未知的纯反馈非线性系统,利用非线性变换、改进的动态面控制方法以及Nussbaum函数性质,提出两种自适应动态面控制方案.利用正则化信号来约束输入未建模动态,从而有效地抑制其产生的扰动.通过引入动态信号,有效地处理了由状态未建模动态引起的动态不确定性.通过在总的李雅普诺夫函数中引入非负正则化信号,并利用稳定性分析中引入的紧集,证明了闭环控制系统是半全局一致终结有界的.数值仿真验证了所提方案的有效性.     

自适应动态径向基函数网络死区补偿控制

死区非线性存在于许多实际系统中,这将影响控制系统的性能,甚至会造成系统不稳定.为了补偿动态系统中的死区非线性,提出一种基于自适应动态径向基函数网络 (DRBF)的死区补偿控制方法.先用自适应DRBF网络在线补偿未知死区产生的不良影响:对于补偿后的动态系统,设计一个与DRBF网络并联的线性控制器.通过Lyapunov方法证明闭环系统的稳定性.以液压系统为例进行仿真,仿真结果表明本文方法能有效地消除控制系统的稳态误差,减少计算量,而且控制信号没有频繁振荡.     

直接侧向力/气动力复合控制系统稳定性分析

研究战术导弹发动机控制优化问题,针对直接侧向力姿态控制的脉冲发动机非线性量化特性和死区特性影响系统的响应速度和稳定性.为解决上述问题,对直接侧向力/气动力双反馈复合控制方案,提出了描述函数法的鲁棒性控制方法.首先建立了直接侧向力/气动力复合控制系统数学模型,进而推导出脉冲发动机量化非线性描述函数;在完成复合控制系统设计的基础上,根据非线性系统分析特点把复合非线性控制系统简化成一个非线性环节和一个线性环节的典型闭环结构形式,对脉冲发动机非线性量化特性及死区特性进行仿真.结果表明,改善了发动机的性能,提高了驾驶仪的稳定性和响应速度,证明了方法的正确性.     

非线性机械系统PID控制渐近稳定性分析

应用Lyapunov直接稳定性理论和LaSalle不变性原理, 证明了不确定非线性机械系统常用线性PID控制的半全局渐近稳定性. 同时证明了为提高系统的响应速度而发展的一种非线性PI加D (NPI-D)控制系统的全局渐近稳定性. 两自由度机器人系统的数值仿真结果验证了NPI-D控制的良好性能.     

考虑非线性执行器的补偿逼近模型控制

考虑执行器的非线性, 研究了一种带补偿的逼近模型控制系统. 该控制系统包含逼近模型控制器与补偿器.逼近模型控制器根据对象的输入输出线性化关系直接得出控制律, 并由支持向量机辨识对象模型来实现. 补偿部分采用反馈环节来提高系统的鲁棒稳定性, 并采用在线估计得到的逆模型来抵消执行器的非线性特征. 文章分析了该控制系统的稳定性, 针对励磁系统的仿真实验验证了其有效性能.     

一类具有参数不确定n阶多输入多输出非线性系统的Terminal滑模控制

针对一类具有参数不确定的n阶MIMO非线性系统,提出了一种Terminal滑模控制方案.该方案通过对滑模超平面的选取和Terminal滑模控制律的设计,不但确保了闭环系统滑模阶段的存在性,而且还保证了系统状态误差在有限时间内的收敛性,由于无论何种情况下系统的初始状态均在Terminal滑模面上,从而消除了其他滑模控制方法常有的到达阶段,使得闭环系统具有全局鲁棒性和稳定性.除此之外,重点克服了控制输入的系数函数矩阵与不确定参数的关联问题.仿真结果表明,该控制方案可消除外部扰动及参数不确定的影响,控制系统各状态变量有效地跟踪期望状态.     

列车防滑器主机故障诊断系统设计

SAB型列车防滑制动系统应用于国内T型列车,数量多,为了提高列车防滑器主机故障检测和维修效率,针对SAB WABCO公司的SWKAS20C型列车防滑器主机,设计了元件级故障检测与定位专家系统。通过研究模拟电子电路故障诊断技术,设计了基于支持向量机的多故障分类器,用于主机模拟电路故障样本数据的训练和测试,并通过改进算法寻优向量机参数,提高了故障诊断的准确度。搭建了模拟列车运行环境的测试平台,用以模拟主机在多种状态下的故障模式;使用VS2010开发环境编写了MFC专家系统。     

车站列控中心测试平台——通信仿真子系统研究

车站列控中心测试平台是对列控中心系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台.通信仿真子系统是平台的一个子系统,它主要实现被测对象与平台中相关模拟子系统之间数据的交互.采用面向对象的多线程串口通信技术对通信仿真子系统进行了研究.详细地阐述了测试平台与被测对象之间的接口方式与通信协议,并给出仿真实例,满足了平台对通信仿真子系统的要求.     

车站列控中心测试平台——通信仿真子系统研究

车站列控中心测试平台是对列控中心系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台。通信仿真子系统是平台的一个子系统,它主要实现被测对象与平台中相关模拟子系统之间数据的交互。采用面向对象的多线程串口通信技术对通信仿真子系统进行了研究。详细地阐述了测试平台与被测对象之间的接口方式与通信协议,并给出仿真实例,满足了平台对通信仿真子系统的要求。     

基于Modelica的虚拟远程实验室

为了弥补传统实验教学模式的不足,介绍一种使用新型的、面向对象的多领域统一建模语言Modelica进行建模及仿真的电工电子虚拟远程实验室,并详述了其架构及远程实验的操作流程。构建两个子系统——模电实验系统及吹摆控制实验系统。通过调用Modelica标准模型库,实现了模电实验系统的建模;根据模块化建模的思想,对吹摆控制实验系统进行系统分解,利用Modelica编写每个模块的仿真模型,建立了可扩展的系统模型库,并基于该模型库实现了吹摆系统的构建。将两个子系统放在虚拟实验平台上仿真,仿真结果符合理论推算。     

机载面板I/O系列电路模块测试系统硬件设计

介绍了一种由PXI主机系统作为测试平行的机载面板I/O系列电路模块测试系统的硬件设计;整个测试系统采用了自顶向下的设计方法,主控计算机选用PXI主机系统完成对测试模块的控制;PXI主机系统通过专门设计的适配器模块完成对被测电路模块的信号激励及响应回采,从而实现整个测试系统的功能;测试系统的激励及响应信号包括离散量、模拟量、TTL信号以及串行通信信号等,该测试系统已在工程中得到良好应用,实验证明其工作稳定,性能良好.     

一种航空发动机燃油调节系统仿真方法

由于传统建模技术有高成本、高复杂性的缺点,计算机仿真技术随之兴起,正逐渐取代传统建模技术.AMEsim仿真平台由于其完备的模型库,在建模中发挥了越来越重要的作用.论文在AMEsim建立的航空发动机燃油调节系统模型的基础上,人为设置故障,得到系统的故障数据,并在Matlab上对故障数据用主元分析法进行降维,得到特征数据,采取支持向量机法对特征数据进行训练,最后用测试数据验证结果的准确性.实验结果完全分辨出测试数据代表的故障,这验证了支持向量机法用于航空发动机燃油调节系统故障诊断的优越性和可靠性,可用于航空发动机燃油调节系统的故障诊断.     

气化煤气与焦炉煤气DME-电联产方案的研究

研究了气化煤气与焦炉煤气的DME-电联产方案,得到了3种流程形式和8种可行的联产方案。通过Excel链接ASPEN和GT Pro两大互补软件的模拟计算,得到各种联产方案的基础数据。建立了"双气头"DME-电联产方案的3个性能评价指标;计算发现,免变换无重整、焦炉煤气和合成尾气用于发电方案整体性能最好,而免变换无重整、混合气和合成尾气用于发电方案次之。研究得到的基础数据和优化方案对双气头多联产系统的发展具有借鉴作用,且基于Excel的模拟计算也为研究多联产系统提供了方便的平台。     

基于Cortex-M4的激光在线测量控制器设计

针对现场白车身激光在线测量系统控制柜内控制模块过多,接线复杂,且在高强度工作时柔性视觉传感器线缆容易断裂造成短路等问题,设计了基于高性能Cortex-M4处理器的激光在线测量控制器。该控制器利用以太网与测量计算机通信,通过RS-485总线与多个视觉传感器相连,控制其快速、可靠地对白车身进行测量。同时在电源输出端采用电压取样的短路保护措施,并利用改进的限幅去极值平均滤波算法对电压采样值进行处理。与原有控制系统相比,该控制器具有结构简单,运行稳定,成本低,实时性好的优点,保障测量系统安全、可靠地运行。     

灰参数电路的控制问题及系统状态仿真分析

实际系统模型难以使用确定参数进行描述,含有灰参数的电路普遍存在.基于灰数、灰色控制和电路分析等方法,对灰色电路系统进行分析,具有一定的理论和实践意义.以某一灰色RLC电路模型为例,研究其能控、能观、稳定性、电路仿真等问题.灰色电路的研究有助于灰色系统模型的仿真验证和硬件实现,丰富灰色电路和灰色控制等领域,也可应用于不确定性电路分析、系统建模和控制等问题.     

CPLD及边缘扫描测试技术在电动车组辅助系统中的应用研究

本文研究了CPLD、VHDL及边缘扫描测试技术，以在电力机车辅助系统中的应用为例，取代传统的继电器有触点控制电路，简化了电路设计，生产及调试，提高了系统可靠性。