基于FPGA的ADS1251实现

针对土木工程中的结构健康监测传感器信号数量多、类型多,由VHDI语言在FPGA上实现ADS1251嵌入式监测仪,其特点具备8个ADS1251同步并行采样、采样频率可设、以及24位采样精度。本设计内容包括ADS1251的硬件实现电路、逻辑时序驱动、同步采样和采样数据缓存模块。测试结果表明由FPGA能方便地实现多个ADS1251同步并行采样、精度高、设计灵活等优点,使得监测仪具有很强应用前景。     

一种快速有限时间收敛的轨迹跟踪引导律EI北大核心CSCD

针对参考轨迹曲率变化大导致前视距离(LAD)调整不及时,使得无人船(USV)轨迹跟踪误差收敛慢的问题,本文利用轨迹跟踪几何关系,建立位置跟踪误差动态系统,引入曲率参数设计一种新型的时变前视距离(NTLAD),提出一种快速有限时间收敛的轨迹跟踪引导律(FFTC-GL),包括期望艏向引导律和期望巡航速度引导律研究,以快速准确跟踪大范围曲率的轨迹.首先,构造NTLAD的稳定约束条件,结合图解法求解NTLAD函数,实现法向误差快速有限时间收敛,并且引入曲率参数,快速准确地跟踪不同曲率的轨迹.其次,基于切向误差的有限时间技术,设计快速有限时间速度引导律,实现切向误差动态系统的有限时间稳定.最后,通过对比有限时间上确界,表明引导律对位置跟踪误差收敛的快速性.轨迹跟踪仿真表明FFTC-GL能够在有限时间内跟踪参考轨迹,保证曲线拐点位置跟踪误差快速收敛.     

橡胶压块机液压系统中压力冲击的一种处理方法

针对橡胶压块机改造试运行期间，液压系统的冲击，振动现象，分析了其产生原因，并提出了在不影响工作效率和不改动原设备硬件配置的情况下，以差动接降压的方法实现了压块机的缓冲，并取得了明显的减振效果。     

基于观测器的永磁同步电机二阶滑模速度控制

针对永磁同步电机伺服系统调速控制中易受负载扰动等不确定性因素影响的问题,提出一种基于负载观测器的二阶滑模速度控制策略.根据二阶滑模理论设计速度控制器代替传统滑模控制器,使得不连续作用嵌置于滑模量导数中来削弱滑模抖振.同时引入负载观测器,对系统中负载响应进行观测估计,将观测值补偿到控制量中,提升系统抗扰动能力.仿真试验表明,该控制方法能够有效地削弱抖振,降低负载扰动的影响,系统调速呈现良好的鲁棒性.     

永磁同步电机的指数型分数阶PI速度控制

针对永磁同步电机速度环控制,设计一种指数型分数阶比例积分(FO[PI])控制器。FO[PI]控制器比PI控制器多一个可调参数,且在一定范围内对本身和被控对象参数摄动不敏感,因此能够更灵活的控制被控对象,获得比PI控制器更理想的控制性能。在输入为阶跃信号时,对采用FO[PI]控制器的系统与采用PI控制器的系统进行仿真实验对比,仿真结果表明:FO[PI]控制器在速度跟踪性能以及参数摄动鲁棒性方面均要优于PI控制器。     

基于PID的轿车空调系统设计

轿车空调系统由鼓风机、循环风门、混合风门、蒸发器、加热器、太阳辐射、室外空气对室内空气影响、乘客热负荷、车速等部分构成,由热平衡原理及能量守恒定律建立完整的轿车空调系统数学模型。针对空调模型,设计相应的PID控制器,来调节混合风门的开度以实现轿车车室温度调节。在Matlab 2009仿真软件中,利用Simulink工具箱建立空调控制系统的仿真模型。在仿真试验中,车室温度的调节过程大约需要1 min,温度控制准确度高。由于将一些热负荷考虑到模型中,能够较好地实现对干扰信号如太阳辐射强度、系统参数如蒸发器温度等变化量进行抑制。仿真试验表明所建立的数学模型和控制器设计是正确、可行的。     

基于非奇异终端滑模控制的水面无人船轨迹跟踪

针对欠驱动水面无人船舶的有限时间轨迹跟踪,提出了非奇异终端滑模与变指数幂次趋近律结合的控制方法.利用输出重定义的方法构造无人船舶跟踪误差动态模型,引入基于跟踪误差的非奇异终端滑模,消除传统终端滑模的奇异问题,保证在有限时间跟踪并保持期望轨迹;引入变指数幂次趋近律,通过在不同阶段改变指数调节系统的趋近过程,来解决滑模在远离平衡点时收敛缓慢的问题.数值仿真结果验证了所提出的控制器的有效性.     

基于支持向量机的直线电机推力波动前馈补偿

直线电机系统中,推力波动具有很强的非线性特点,是影响直线电机控制性能的重要因素之一。以结构风险最小化为学习规则的支持向量机进行推力波动模型辨识,来构成具有推力波动前馈补偿自适应控制单元的直线电机PID控制系统。该控制系统集合了PID线性控制和推力非线性补偿控制,以提高直线电机的轨迹跟踪精度。最后由Matlab仿真结果表明,基于支持向量机的推力波动模型比基于最小二乘法具有更高的辨识精度,控制系统具有更小的轨迹跟踪误差、更强的抗干扰性,从而提高直线电机定位精度。     

新型丙烷泵机械密封的研制

针对轻烃泵机械密封存在着汽液两相,导致难密封的特点,采用两级机械密封和联合平衡鼓及止推轴承来消除泵轴向力的方法,很好地解决了丙烷泵泄漏难题,并作了理论分析与泵性能检验实验,证明改造是非常成功的,填补了国内丙烷泵机械密封领域上的空白。