变结构滑模控制在位置伺服系统中的实现

本文针对一般的数控位置伺服系统,采用极点配置方法,为一类变结构控制系统提供了一种新的设计方法。系统设计时,考虑了对象参数变化和干扰对系统的影响,并对具体位置系统进行了仿真实验。理论分析和仿真结果都表明,该控制方法的结构简单,计算量少,便于微机在线实现。此外,该控制系统适应面宽,鲁棒性强,能明显改善系统的动态特性,其性能优于现存的控制系统。     

阀控液压马达角位移随动系统动态特性研究

为分析不同控制方法在阀控液压马达角位移控制系统中的应用效果,分别基于PID闭环控制、极点配置法及含有状态观测器的极点配置法对阀控液压马达角位移随动系统动态特性进行对比研究。首先,简要介绍了阀控液压马达系统的工作原理;其次,分别建立了阀控液压马达角位移控制系统的传递函数、方框图及状态空间表达式,并对该系统的时-频域特性与能控-能观测性进行分析;在此基础上,分别基于3种控制方法对阀控液压马达角位移控制系统进行设计,并利用MATLAB/Simulink软件对系统阶跃响应进行了仿真分析,以对比各控制方法在阀控液压马达系统中的应用效果以及状态观测器极点位置对系统动态特性的影响,为改善阀控液压马达系统的动态特性提供理论依据。     

闭环控制系统反馈增益向量的灵敏度分析

根据振动系统的模态控制方程,利用状态反馈控制和闭环控制系统的极点配置法,文中提出计算模态反馈增益向量的新方法,并在此基础上推导模态反馈增益向量灵敏度分析的方法.该分析方法涉及开环系统的特征值、特征向量以及模态控制矩阵的灵敏度, 由于在方法的推导过程中使用了模态控制方程,因此避免了非常复杂的数学推演.最后,将所提方法应用于一桁架结构的振动控制问题,以说明方法的有效性.     

基于非线性模型下磁悬浮球系统控制策略

对磁悬浮技术的研究,最简单的要属单自由度磁悬浮球系统,而磁悬浮控制系统中最重要的部分,要属控制器的组成,控制器的性能直接影响到磁悬浮产品在实际中的应用。本文在理论上建立了控制系统的非线性数学模型并采用Simulink对非线性控制系统进行PID控制、极点配置加PI修正两种控制方法进行了仿真研究及各种扰动下的仿真分析,对研究非线性控制的策略具有重要意义。     

倒立摆控制方法的比较研究

倒立摆系统作为典型的控制对象,不仅对控制设计提出了难题,同时为很多先进控制方法的研究和应用提供了一个很好的实验平台。该文分别用PID控制法、优化控制策略的LQR及极点配置法等3种方法对单级倒立摆系统进行控制,并利用MATLAB仿真对3种控制算法的效果进行了对比,讨论了3种方法之间的优缺点。仿真实验表明:PID法与极点配置法具有较好的瞬态性,LQR法具有较好的鲁棒性。在实际应用中,可根据控制系统的具体指标要求选择适合的控制方法,具有一定的指导意义。     

磁力齿轮伺服系统的观测器状态反馈控制

针对磁力齿轮的低刚度特性,从具体的控制策略角度开展磁力齿轮在伺服驱动系统中应用的研究。建立了包含磁力齿轮伺服开环系统的物理以及数学模型,利用极点配置算法对系统闭环极点进行配置,重点引入观测器设计,主要内容包括观测器控制器的设计原理、算法、实例以及仿真分析,实现系统的闭环控制。仿真结果表明:该观测器可以很好的实现对一些难以直接获得的状态变量进行观测,从而使得相应的极点配置得以在实际系统中实现,并且系统获得了良好的动、静态响应。     

基于Fu-LMS算法的前馈式噪声主动控制系统研究

声反馈的存在,使前馈式控制系统传递函数引入了新的极点。传统的基于Fx-LMS算法的前馈式控制系统利用系数很长的滤波器来模拟极点位置,这导致系统计算量增多并且效果不理想。针对这一问题,构建了一种基于Fu-LMS算法的控制系统。该系统控制的滤波器具有可变极点,利用这一结构特点可以精确模拟实际物理系统的传递函数,系统计算量更少。利用MATLAB与Simulink建立模型,分析两种系统降噪效果,并且基于DSP实验平台实现了系统设计。实验结果表明,设计的主动控制系统有很好的降噪效果。     

电液力伺服系统的极点配置优化研究

控制系统的性质主要由系统的极点决定,要使电液力伺服系统的动态性能满足设计要求且达到最佳,则系统要有优良的极点.将电液力伺服系统转变为状态方程结构形式、利用分析及仿真得到系统的最佳极点,求出系统极点配制的反馈矩阵、从而对系统的极点实现了最佳极点配置.仿真结果表明,电液力伺服系统实现了最佳极点配置后,系统的动态性能明显提高.     

基于位置随动控制系统的降维观测器的设计

为改善位置随动控制系统性能,运用线性系统理论中的状态反馈、极点配置、观测器设计等理论,对多个状态变量进行闭环控制。因存在不可直接量测的状态变量,根据实际情况设计一个降维观测器,用估计值代替不可直接量测的状态变量并实现反馈,对其结果在MATLAB/Simuink环境下进行了仿真,验证了其有效性。     

通风机智能调速控制系统在瓦斯积聚控制中的应用研究

结合工程实际,对矿井通风智能调速控制系统的工作原理进行了分析,完成了控制系统的总体方案设计,针对系统的主要配置情况,确定了系统中瓦斯传感器、变频器、PLC模块等主要配置的位置布置及型号,由此完成了通风机在瓦斯积聚控制的有效应用。     

同位配置线性主动结构的模态属性

阐明了传感器和作动器同位配置的线性主动结构模态的基本属性,讨论了同位主动结构在不同反馈率作用下闭环零、极点分布及根轨迹的特点,使用一阶和二阶滤波器对闭环系统进行补偿,使得主动结构获得更大的阻尼和稳定性。     

基于PLC的2-DOF并联机械手控制系统设计

介绍了2-DOF并联机械手的主要结构以及功能,通过对该装置结构与工作原理的分析,构建了以安川运动控制器MP2300S和北尔人机界面为核心的控制系统,开发了控制系统的应用软件。通过MPE720.V7编程软件完成了运动程序的编写、伺服驱动器的配置、仿真以及监控等功能。经过对该系统的调试运行,验证了系统设计的正确性和稳定性,并且能够高效的控制,具有广泛的应用前景。     

高耸类结构抗侧刚度突变位置统计矩比值检测方法研究

提出一种时域内的高耸类结构抗侧刚度突变位置快速检测方法。首先在高耸类结构同一竖直线上等高度间距布设测点,获取结构各高度测点在水平方向的同步动力响应;其次计算出响应信号二阶统计矩,并将相邻测点响应二阶统计矩作比,绘出该比值随测点高度变化的关系曲线;最后根据曲线突变位置判断结构抗侧刚度突变节段所在位置。本文基于单自由度结构统计矩理论,推导了多自由度结构体系响应统计矩与结构节段抗侧刚度的映射关系,首次结合矩阵摄动法论证了利用结构响应二阶统计矩比值曲线判段结构抗侧刚度突变节段位置的可行性,考虑实际工程应用中存在的诸多影响因素,利用数值模拟论证分析不同高耸结构在不同激励形式及30、40 dB噪音影响下所提方法的适用性,最后结合现场风电塔筒的实测响应数据进行分析研究。研究结果表明利用结构位移响应二阶统计矩作为检测指标,通过高耸结构相邻测点响应统计矩比值曲线,能够初步判断高耸类结构抗侧刚度突变位置,无需进行高耸结构抗侧刚度突变前后数据指标对比,有助于在实际高耸类结构检测工程中得到应用。     

同伦法部分极点配置中特征灵敏度计算

针对大电网区域互联造成的电力系统中低频振荡问题频繁发生,通过采用配置电力系统稳定器(PSS)来提高系统阻尼.为了解决参数配置中存在的经典牛顿法对初值要求高这一问题,引入了最小方差-全概率同伦部分极点配置方法.详细分析了其中的特征灵敏度计算问题,分别计算了特征值一阶、二阶灵敏度,比较了特征向量灵敏度的3种不同的算法;并通过经典的3机9节点系统和New England 10机39节点系统进行了仿真实验.算例结果证明,参数K、Ta,以及极点都被配置到了目标位置,3种方法都具有可行性和有效性,证明了NELSON方法具有更好的适用性、鲁棒性.     

国产DCS在1000MW大容量机组上的应用特点

本文主要介绍了国产和利时分散控制系统（DCS）HOLLiAS MACS V6在1000MW大容量机组上的应用,并结合该工程在实际应用过程,从系统安全可靠性论证、系统设计、集成与调试及主要应用经验等方面进行了详细地分析,总结了应用经验,供同行参考。     

对结构的动力特性分析的认识

工程实际应用中,因为在设计阶段没有深入分析研究产品的固有动力特性而导致产品系统设计失败或产品性能差的情况经常出现,为了设计出性能优越的产品,必须深入研究其动态性能,合理地进行结构的动态性能设计及修正,是设计中的一个重要环节。动力特性分析的基础是结构系统的模态理论分析。模态理论分析可以有多种方法,比如传递矩阵法或有限元分析方法等。MSC/Nastran有限元分析软件可以很好的进行结构系统的模态分析计算工作。在使用MSC/Nastran进行结构的模态分析时,由于各人的使用经验不同以及对复杂产品系统的模型简化的差异,使得使用所…     

大型回转装置电液位置伺服系统的降阶设计方法

液压位置伺服系统往往为高阶系统,因此在对其系统进行设计及性能优化过程往往会带来不便。针对某大型旋转装置的设计要求,通过对其位置伺服系统原理的分析,建立了系统传递函数模型,对其电液位置伺服系统进行了仿真计算,分析了系统的零极点分布情况,发现其非主导极点远离主导极点,由此通过使用降阶近似的方法,得出了其近似二阶系统模型。仿真分析结果表明,该近似二阶系统与原系统的时间响应具有较好的吻合性。在此基础上,针对二阶近似系统提出了相应的校正方法,在系统的前向通道中串入校正环节,该校正环节能使系统闭环传递函数的一个零点与一个极点相互抵消,形成临界阻尼二阶系统,据此计算了校正环节的具体参数,从而在保证系统不超调情况下具有良好快速响应性能。研究结果表明,所设计的系统能较好地满足设计要求。     

阀控液压伺服系统的辨识与优化设计研究

根据阀控缸电液位置伺服系统的组成,对系统中的阀控缸的数学模型进行了研究,并通过系统辨识的方法得到了阀控缸系统的闭环传递函数,控制器采用全维状态反馈,以二阶工程最佳为优化目标建立了系统的仿真模型。仿真结果表明该控制器实现了液压位置伺服系统的极点配置,完成了优化目标。表明全状态反馈控制能够提高液压伺服系统的位置跟踪精度,具有工程可行性。     

基于质量功能展开和肌肉骨骼疾患的机床模块人机优化方法

为了在设计过程中改进人机操作系统,降低使用者工作肌肉骨骼损伤(MSD)风险,在MSD研究基础上结合质量功能展开(QFD)、人体负担分析以及层次分析法等理论,提出基于QFD/MSD的机床模块人机优化方法研究。该方法运用层次分析法引导调研数据形成需求矩阵,通过计算机辅助人机工程学以及场景分析,产生人体部位与工程模块之间的关联矩阵,借助质量屋工具结合各个评价矩阵输出工程特征矩阵,完成对产品各个工程模块的重要度评估,并将该评估数据运用到决策过程中。最后,结合某机床人机系统设计实例,开展人体负担优化方法的应用研究,为同类产品设计提供了参考。     

影响PROFIBUS-DP通信性能的因素分析与评估

安装是现场总线控制系统的一个重要环节,安装质量的好坏将直接影响着现场总线控制系统的通信性能.在设计PROFIBUS-DP通信性能的测试平台的基础上.详细地分析和评估了终端电阻、未使用标准电缆、传输速率与距离、屏蔽与接地、电缆布线等各种安装因素影响ROFIBUS-DP通信性能的具体程度,从而为PROFIBUS-DP控制系统的实际工程应用提供理论和方法的参考.