改进型偏差耦合结构的多电机同步控制系统

为解决多电机同步控制难以满足高精度控制和比例同步控制的问题,提出一种改进型偏差耦合控制结构 系统。根据每台电机的运行状态进行速度补偿,采用模糊PID 控制器替换固定增益,结合速度补偿模块结构原理, 对速度控制器进行改进,建立永磁同步电动机的控制仿真模型,并对3 台电机改进偏差耦合控制进行仿真分析。仿 真结果表明：与传统的固定增益控制策略相比,该改进型控制系统的自适应模糊PID 控制策略具有更高的同步稳定性。     

基于漏斗函数双电机伺服系统跟踪与同步控制

针对双电机驱动伺服系统具有未知非线性的问题,提出一种基于漏斗函数的跟踪与同步控制方案。首先,利用神经网络逼近和补偿复杂的非线性,在此基础上,引入滤波技术解决传统反步控制的“计算爆炸”问题,同时引入非光滑漏斗误差面确保系统的状态量被约束在预定义的漏斗边界内,结合改进的漏斗函数和反步设计技术设计了一种自适应量化漏斗跟踪控制方案。为了同时保证双电机的同步运行,同步控制器采用了平均偏差耦合策略,实现了双电机伺服系统的跟踪与同步控制。仿真结果表明,该方法可以实现对负载的跟踪以及双电机的同步。     

电传动履带车辆功率调节直线行驶控制仿真

双侧电驱动履带车辆执行机构为驱动电机,两侧动力独立输出,控制灵活;为达到与传统机械车辆相同的驾驶感觉,设计了基于功率调节的直线行驶控制策略;为解决直线行驶两侧电机同步控制问题,研究了基于模糊规则的转矩补偿方法;基于Matlab和Recurdyn软件进行了直驶和转向工况仿真实验,表明所设计的控制策略能够提高车辆直线行驶的稳定性。     

基于无线传感器测量的转换装置同步控制系统研究

为保证活动发射平台转换装置在同升同降动作时多个支腿运动的同步性,避免因支撑力不均导致过载,造成台体结构损伤,针对活动发射平台转换装置提出一种基于无线传感器测量的转换装置位置测量方案,并设计一种基于位置反馈的全自动主从同步控制方案.试验表明该方案可实现转换装置高精度同步控制,且简单高效、灵活可靠,控制效果良好,解决了转换...     

履带车辆双电机耦合驱动系统同步特性

为提高双电机耦合驱动履带车辆直驶稳定性,从机械及控制两个方面对驱动系统输出同步问题进行研究。对驱动系统中的耦合机构负载均衡原理进行分析,得出耦合机构可以使其两个输出 端的负载差传递到两个输入端后降低60%～80%. 通过深入分析双电机耦合驱动系统同步运行的影响因素,提出基于模糊PID的偏差耦合同步控制策略,对两侧电机控制误差存在差异及驱动系统输出端存在不平衡负载状态下,有、无同步控制的情况进行仿真对比,并进行基于实车平台的双电机耦合驱动系统同步性能试验。仿真及试验结果表明,利用机械、控制相结合的方法很好地解决了双电机耦合驱动履带车辆直驶同步的难题。     

基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。     

基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。     

车用轮毂电机多物理场耦合分析

针对轮毂电机发热量大安装空间小又要满足高性能需求的问题,对轮毂电机进行多物理场耦合分析,首先在轮毂电机结构的基础上建立了电磁分析模型和电机的损耗分析模型,并通过有限元计算得到电机的损耗与效率等性能,而后结合电机温度场模型,通过结构-电磁-温度多物理场耦合模型联合仿真对电机在最大转速最大损耗下的温度场进行有限元分析计算,结果表明:电机的额定功率满足设计要求,电机内部最高温度达到103℃,符合绝缘及温度使用要求.     

基于粒子群算法实现的开关磁阻电机调速系统

针对传统PI控制器组成开关磁阻电机调速系统在低速时动态性能差这一问题,设计一种基于粒子群优化算法实现的三相开关磁阻电机调速系统,并与传统PI控制器、模糊PI控制器实现的调速系统进行了比较。通过这3个系统的实用性、简易程度和可控性,以及突然改变电机转速和转矩,系统的响应时间和稳定性这几个方面得出基于粒子群优化算法的模糊 PI 控制器调速性能更优,并通过 Matlab/Simulink 仿真进行验证。仿真结果证明：该粒子群优化算法的模糊PI控制器性能明显优于传统PI控制器和模糊PI控制器,实现的三相开关磁阻电机调速系统在最短的时间内达到稳定。     

基于ADAMS的某自动机加速机构动力学仿真

提出了一种自动机加速机构,用于自动武器在研发过程中的非射击系统联调。基于多刚体动力学理论,运用SolidWorks和ADAMS软件联合建立了虚拟样机模型。采用ADAMS软件作为仿真平台,针对该加速机构的工作原理与结构特点建立仿真策略并进行了仿真计算与分析,确定了主要的结构参数和电机转速,并获得了自动机的模拟加速曲线,实现了预期的设计目标,验证了该加速机构的可行性与合理性。     

多电机同步传动控制系统分析

针对产品制造过程中多单元同步传动控制问题，在分析机械总轴同步控制和主令参考同步控制方案优缺点的基础上，提出了多电机同步传动调速系统的虚拟总轴控制方案。该方案虚拟总轴控制模糊机械总轴的机械性，既保留了机械总轴控制方式固有的同步特性，又具有主令参数同步控制方式中各单元间完全没有耦合，任一单元的扰动不会影响其它单元运动状态的优点，虚拟总轴系统的由虚拟总轴、虚拟内内轴以及机械单元等部分组成，虚拟机械部分采用软件实现，由于输入信号经过总轴作用并过滤，易于单元驱动器跟踪。Matlab仿真结果表明，该方案易于调节参数，动态性能好，系统容量大。     

运动控制器在地面效应试验中的应用

针对传统地板升降系统的缺点,对运动控制器在风洞地面效应试验中的应用进行研究。选用三菱运动控制器,采用虚拟主轴方式,设计出多CPU集中和独立控制多轴的自动控制系统,实现了地板自动升降。结果表明：该方式具有同步精度和定位精度高、操作方便、自动化程度高等优点,可推广应用于其它多轴精确同步控制的场合。     

含落角约束打击运动目标偏置比例制导律设计

以打击地面运动目标为研究对象,提出了一种带落角约束的偏置相对比例制导律。利用弹目相对运动关系,将运动目标视为一个虚拟静止目标。进而,实际的制导指令可转化为虚拟制导指令,即相对飞行轨迹角变化速率的设计问题。再依据相对关系,采用瞬时变化及小角度假设推导得到了偏置指令项。通过要求相对飞行轨迹角速率与视线角成比例并包含一个附加偏置项,实际弹道倾角的约束控制可通过间接控制相对飞行轨迹角实现。由于所提制导方案需要剩余时间,推导得到了一种针对运动目标并考虑比例项和偏置项的剩余时间估计方法。仿真结果表明,该制导律可以对运动目标实现全向打击,并具有良好的制导性能。     

一种近空间高超声速飞行器的制导律设计与仿真

为了实现一种由助推、近空间巡航和俯冲攻击组成的高超声速飞行器攻击弹道以对付具有大机动能力的目标,采用粒子群优化方法一体化设计高超声速飞行器的固体火箭助推器和助推弹道;巡航段水平面内采用一种3维虚拟目标比例导引律,纵向平面内基于非线性系统奇异摄动理论和虚拟目标导引方法设计一种次最优组合制导律;俯冲攻击段基于随机跳变系统理论设计一种最优制导律.3维全弹道仿真结果表明所设计的制导律合理,中制导律能够有效衔接助推段和俯冲攻击段,末制导律能够有效实现攻击大机动目标的制导任务.     

基于虚拟仿真的火箭武器系统决策分析法

针对传统武器专家系统缺少动态预测功能和机理性解释的问题,提出基于虚拟样机仿真的多管火箭武器专家系统集成框架,建立仿真模型,对多管火箭武器发射系统性能进行没有伺服系统控制、全过程控制和间断性控制3种控制方式的仿真分析,并通过实例进行演算。结果表明：该模型是可行、有效的,可为解决武器系统分析提供一种有效、直观的新途径。     

某轻型履带车辆起步工况下主离合器接合过程传动轴疲劳损伤研究

为确保履带车辆传动系统的疲劳可靠性,在车辆起步工况下对传动轴进行疲劳分析,确定了主离合器在接合过程中影响传动系统产生疲劳损伤的主要因素。建立车辆起步阶段动力学模型,获得整车传动系统载荷与主离合器接合位移关系。搭建履带车辆动态转矩测试平台,获取典型工况任务下传动系统试验数据。设计典型工况下主离合器的步进接合动态测试试验,采集传动系统在主离合器接合过程中传递的转矩数据。采用雨流计数法和雨流滤波法对原始数据进行处理,应用线性疲劳累计损伤理论,对主离合器在不同接合位移时的传动系统传动轴进行疲劳损伤计算,确定传动系统产生最大疲劳损伤时对应主离合器的接合状态。研究结果表明,主离合器接合过程中从动盘轴向移动速率变化最大的位移点是传动轴产生最大疲劳损伤的危险点,占全部接合过程总损伤的73.86%,损伤程度为接合过程中主离合器同步状态的2.87倍。     

分布式电驱动履带车辆驱动力协调控制策略研究

以某型分布式电驱动履带车辆为研究对象,为解决多驱动电机输出动力匹配的问题,提出一种分层协调控制策略。建立驱动力分层协调控制结构,将系统分为运动控制层、控制分配层以及防滑控制层;针对车辆主、从结构过驱动的特点,采用基于规则的方法设计主、从电机分配律,采用二次规划法设计轮毂电机优化分配律,并利用加权最小二乘法进行解算,以提高电动负重轮附着裕度,降低电动负重轮与履带轨面间的摩擦耗散能;设计了线性自抗扰防滑控制器,避免电动负重轮过度“滑转”,保证电动负重轮与履带轨面的有效附着。基于Matlab和RecurDyn的联合仿真实验表明,控制分配器能够实现驱动电机群力矩的优化分配,线性自抗扰控制器能够实现复杂路面条件下电动负重轮的防滑控制,提高车辆动力传递的稳定性和效率。     

自行火炮综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命预测

为准确地获取综合传动装置关重件的载荷谱,对自行火炮的综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命进行预测研究.建立非线性多级齿轮传动系统的虚拟样机,对其工作过程进行仿真,将同工况条件下综合传动装置虚拟样机仿真结果与综合传动实验台实验结果进行对比,验证基于虚拟样机获取载荷谱的可信性,对载荷谱进行插值运算得到齿轮危险点的应力-时间历程,采用三峰谷雨流计数法生成2维分布的随机疲劳应力谱,充分考虑材料的疲劳性能,预测关重件在多存活率下的疲劳可靠性寿命.研究结果表明:该方法能准确地描述齿轮-转轴-轴承非线性系统的动力学特性,预测关重件在多存活率下的疲劳寿命,为实现预防性维修和精确化保障提供决策依据.     

热动力系统外轴转速波动问题初探

为分析热动力系统航行试验时出现的发动机外轴系统转速异常波动的现象。该文从系统角度出发,探讨了与发动机外轴系统联系紧密的发动机、发电机、航行器壳体、舵电机等部件的工作特性,建立了足以支撑工程问题分析的数学模型,并进行了分析与估算。指出,发动机外轴系统转速波动的主要原因是水下航行器用电器的电功率负荷变化,该电功率负荷变化的同时还对水下航行器横滚控制回路造成明显干扰。对于该扰动的不当响应将造成差动舵电机动作过于频繁,最终使得发动机外轴转速不能得到恢复。