磁悬浮位置跟踪控制器设计及其鲁棒分析

实现被控对象对目标位置的稳定快速跟踪是磁悬浮的关键技术之一。针对悬浮小球的单自由度控制问题,采用时域分析方法,完成了PD控制器的参数设计。在机械受力和电磁电路分析的基础上建立系统的动态数学模型,然后基于劳斯稳定判据测算比例微分参数的基本范围,最后根据给定的性能指标要求完成控制参数的整定。仿真分析表明,所得控制系统能在0.02 s内实现小球向上5 mm的位置跟踪,并且对内部控制电流的衰减和外部的不确定直接位置干扰具有较强的抵抗能力,所设计的系统具有良好的动态性能和鲁棒性。     

基于SMC控制的轮式机器人轨迹跟踪

轮式机器人是典型的非线性欠驱动系统,针对其运行过程中存在的干扰不可控问题,提出了SMC控制器设计方案。以轮式机器人数学模型为基础,完成了位置控制规律及姿态控制规律的计算,以及双闭环SMC控制器的设计,有效降低了参数整定对设计经验的依赖。通过软件仿真对所提的控制方案进行测试,仿真结果表明,轮式机器人位置及其前进方向在4 s后即达到目标位置并保持在目标值,在干扰存在的情况下,控制器有效实现了轮式机器人的轨迹跟踪。     

基于混合灵敏度的磁悬浮系统鲁棒控制器设计

以单自由度悬浮球为控制对象,针对实际系统存在参数摄动和不确定干扰的问题,提出了基于混合灵敏度的鲁棒控制策略.首先,在平衡位置采用局部线性化方法建立悬浮系统动态模型.然后,计算误差、控制量和输出三通道的传递函数,并根据性能要求设计各通道灵敏度的加权函数.将控制器设计问题转换为标准H∞控制形式,利用MATLAB的鲁棒控制工具箱计算得到控制参数.仿真结果表明,所得控制方案能保证悬浮球对目标位置的稳定准确跟踪,对系统主要电气、机械参数的摄动及外部不确定干扰有一定抵抗力,具有较强的鲁棒性.     

超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金晶体结构及性能研究进展

超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金具有放电容量大、能量密度高和成本低等优点,是一种重要的氢能存储和转换材料,目前主要用做镍氢电池负极材料和直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂。La-Mg-Ni复合合金最初是在La-Ni基储氢合金的基础上,通过用部分Mg替代La而发展起来的。由于La-Mg-Ni复合合金中金属Mg熔点、沸点低,易挥发,导致采用常规熔炼法很难制备;同时合金中的Mg在碱性电解液中容易腐蚀、氧化,导致合金的循环稳定性差。为克服La-Mg-Ni复合合金制备困难和循环稳定性差等问题,研究者又在La-Ni基储氢合金的基础上,通过用部分Y替代La开发出了La-Y-Ni合金。La-Mg-Ni和La-Y-Ni复合合金具有非常相似的超晶格结构,均能表现出很好的储氢性能,均属于同一类新型超晶格结构储氢合金。本文对La-Mg/Y-Ni储氢合金近20多年的研究成果进行了梳理。本文首先介绍超晶格La-Mg-Ni和La-Y-Ni复合合金的相结构组成及相结构的演变规律,同时分析了Mg元素和Y元素部分替代La元素分别对La-Mg/Y-Ni合金结构和性能的影响,然后讨论了La-Mg/Y-Ni复合合金中的相结构...