植入式滚珠丝杠副振动检测系统

传统的滚珠丝杠副的振动检测是通过对加装于外部的振动传感器的输出振动信号实施数据采集实现,该方法无法实现在线检测.提出了一种植入式在线振动检测方法,可对数控机床上的滚珠丝杠副的振动实施在线自动无线监测.检测系统植入于滚珠丝杠副中,采用MEMS三轴加速度计检测滚珠丝杠副的振动,MCU收集振动数据,并通过LoRa扩频通信技术...     

高速振镜伺服驱动的PID加前馈控制

本文介绍了激光振镜扫描式打标系统的组成,针对振镜伺服扫描系统在传统PID控制方式下,系统动态特性、高速响应以及打标精度等性能的改善,在建立振镜系统数学模型的基础上,研究了PID加前馈控制的控制模型.通过仿真和实验,证明PID加前馈控制可以大大改善打标响应的快速性和精确性.     

电液伺服水平稳定平台的控制探讨

本文在稳定平台的结构和原理理论上，研究电液伺服水平稳定平台系统，此系统采用并联费堆成液压缸的模式进行平台控制，为平台上的被控制对象进行隔离，保证了被控制对象的稳定。同时，对该系统进行工程方程式的建立。通过研究表明，PID控制和前空控制相结合的复合控制法有着良好的性能，但是还应进一步完善。     

基于PID神经元网络的稳定平台伺服控制系统设计

介绍了稳定平台传统PID三环控制原理及结构框图.针对传统PID控制器的不足之处,设计了基于PID神经元网络的稳定平台伺服控制系统.仿真结果表明PID神经元网络控制系统具有较高的响应速度、较高的稳定精度和较强的抗负载扰动能力,具有很强的鲁棒性和自适应能力.     

X-Y数控平台的智能力/位置混合控制

提出了一种力/位置混合控制方法.在位置控制部分,采用专家PID位置控制器;在力/位置控制回路,采用基于自适应模糊滑模控制的力控制器,利用第一类模糊逻辑系统逼近控制系统中的不确定项,然后结合滑模控制,设计鲁棒补偿项,并采用切换模糊化滑模控制来抑制外部环境的变化及干扰,仿真结果表明该控制方案使平台系统的鲁棒性和自适应性得到了明显改善.     

基于多航空总线的光电控制装置测控平台的研制

由于航空总线所具有的实时性、可靠性、灵活性以及成本优势等多方面优异特性,使其在各国第三、四代战斗机和航天领域中广泛应用,并成为系统设计成败之关键。而其仿真测控平台必然在研制、生产、维护等各环节发挥不可替代的重要作用。文中较为全面地分析和阐述了两种航空总线1553B和ARINC429的特点、体系结构、总线特性和协议,阐述了某型光电控制装置测控平台的设计思想、系统结构、各功能流程及两种航空总线的应用实现,并从网络拓扑结构的角度提出了作者的看法和观点,对于机载、星载仿真测控平台具有重要借鉴意义。     

天线双轴稳定平台伺服控制器的设计和实现

完成了天线双轴稳定平台伺服控制系统的硬件设计和软件实现,控制系统采用多闭环的变参数PID控制方案,实现了平台高精度和高可靠性控制.选取DSP和CPLD共同完成对无刷直流电机的控制,DSP将占空比和电机控制信号送至CPLD,CPLD根据三相霍尔信号,通过逻辑运算输出PWM波控制信号.这种控制方式即提高了运算速度,又大大减轻了DSP的负担.硬件设计主要围绕控制核心DSP展开,包括传感器信号的接入,数据处理,以及通信模块设计.软件设计主要包括伺服控制系统总体的软件设计和控制算法的软件设计.     

基于模糊自适应PID控制的压水堆负荷跟踪

随着电网中核电装机比例的增加,核电机组必须要进行负荷跟踪。用压水堆堆芯的非线性模型,取代常用的局部线性化模型,并考虑了堆芯功率变化引起的物理和热工参数的变化,基于该模型设计了模糊自适应比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制器、模糊控制器、PID控制器3种方法跟踪堆芯功率,仿真及比较分析表明,模糊自适应PID控制器,不但具有良好的动态性能,还具有更高的稳态精度。以模糊自适应PID控制为例,对负荷跟踪过程中反应堆芯内的物理过程进行了分析,结果表明,温度效应和中毒效应的负反馈,会阻碍功率跟踪的进行。     

基于微分平坦理论的单相PWM整流器直接功率控制

在ab坐标系下建立了单相PWM整流器交流侧电压和功率的数学模型。根据微分平坦理论,选取了系统的状态变量、输出量和中间变量,提出了单相PWM整流器直接功率平坦控制策略。依据微分平坦设计的控制器分为前馈控制和非线性误差反馈补偿两部分。前馈控制用系统输出量的期望值来规划状态变量的运行轨迹;非线性误差反馈补偿校正控制系统平坦输出,消除了输出量期望值和实际值误差。仿真结果表明,在系统网侧电压的幅值和相位突变时,直流侧电压能保持较好的稳定性,且直流电压跟随有功功率和无功功率参考值的轨迹能快速作出响应,系统抗干扰能力强、鲁棒性好。     

基于Springcolud的智能电网平台的设计与实现

为解决智能电网中运行缓慢、电网运行滞后的问题,设计了智能电网平台系统,系统包括智能电网运行、探索数据挖掘平台和智能电网平台的应用三大模块。首先采用数据挖掘技术,实现了对智能电网平台数据的分析与处理;然后设计了智能电网的可视化平台,采用Intranet技术、多媒体技术和开发主流技术,构建了智能电网的可视化平台,实现了智能电网平台的可视化;最后利用数字地表模型和交互式遗传算法的改进算法,实现了智能电网的任务调度。试验表明,研究的智能电网平台在试验次数增加的同时完成任务的总时间波动最小,在20 s～25 s之间波动。     

带有逆向力补偿的Stewart平台自适应鲁棒控制

针对Stewart平台复杂的动力学特性以及参数不确定性,提出了带有逆向力补偿自适应鲁棒控制方法.依据对平台动力学特性的分析,采用Lagrange方法建立了上平台的前向动力学模型,同时利用Newton-Euler法对六连杆部分的动态特性进行逆向力补偿,得到了具有机械系统物理特征,且形式简单的误差动态系统.针对上平台参数摄动、逆向力补偿残量以及未建模动态等各种不确定性,依据耗散性理论设计自适应鲁棒控制器.由于平台动力学方程中形式最为复杂的六连杆动态特性被有效地加以补偿,从而控制器中动力学计算部分得以简化.平台动力学方程中上平台部分物理特征明显,可以方便地构造出合适的李雅普诺夫函数.仿真结果验证了该方法的有效性和分析的正确性.     

一种飞机输配电实验平台测控系统设计与实现

为完成某型飞机输配电实验平台的设计,按照标准化、模块化、通用化设计思想,采用基于PCI总线架构完成了实验平台测控系统硬件部分的设计,采用虚拟仪器设计思想并使用LabVIEW2010软件设计了测控系统软件部分,并对系统的功能进行了检测.整个系统较好地实现了数据采集与处理、参数测量与计算、开关量状态控制等功能,达到了对飞机输配电系统测试与控制的效果,实验验证结果表明,该测控系统具有应用简单、运行可靠、测量精度较高等特点,有效地提高了平台测试精度和控制效率.     

基于遗传算法与模糊PID复合控制的电机调速研究

为了加强永磁同步电机调速系统的智能控制,提出了一种基于遗传算法与模糊PID智能控制的永磁同步电机调速控制策略。首先建立永磁同步电机的基本模型,利用遗传算法对模糊PID控制器进行改进,优化其参数选择和提高控制效率,并搭建Simulink仿真模型和实验验证模型。其结果得到:利用遗传算法能够迅速得到模糊PID控制器的最佳匹配初始参数,且在电机启动阶段和突加干扰阶段,遗传改进模糊PID控制系统相比于传统的PID控制系统其转速、转矩以及三相电流输出均表现出更加稳定以及波动更小。系统出现干扰后,在该组合智能控制作用下系统在极短时间内恢复稳定,其动态响应速度显著快于传统PID控制方法。结果表明该基于遗传算法与模糊PID控制系统能够对永磁同步调速系统进行有效控制,进而使系统具有较优异的启动特性和动态稳定。     

板球系统的最优组合趋近律滑模控制

针对板球系统轨迹跟踪精度低、震荡大以及实时性差的问题,提出了一种基于遗传算法优化的组合趋近律滑模控制方案。首先运用Ackermann公式设计的滑模面来表达不连续的超平面;其次,在滑模前期采用指数趋近律来减小抖振幅度,后期运用变速趋近律使抖振收敛;最后,运用遗传算法来进行参数选定。实验结果表明,组合趋近律相对变速趋近律起始输出振幅降低了2.2,遗传算法优化后收敛时间较优化前减少了0.4 s。采用Lyapunov理论证明了控制器的稳定性,仿真验证了控制策略具有良好的动态品质和稳态性能,满足板球系统轨迹跟踪要求。     

Analysis and performance improvement of motor speed control system with nonlinear friction

Solid friction in machine elements is one of the dominant nonlinearities affecting the control accuracy of servo drive systems. Many schemes, including feedforward control, observer-based control and repetitive learning control have been proposed to compensate for nonlinear friction. These schemes show superior performance compared to that of the conventional P- and/or PI-controller; however, friction model errors and bandwidth restriction of the observer cause compensation errors, thus decreasing control accuracy. This paper presents a new control algorithm for performance improvement of a motor speed control system having nonlinear friction. By analyzing characteristics of conventional compensation control schemes during velocity reversal, the relation between control parameters and control accuracy is examined so as to explore problems with each scheme. Based on these analyses, a new feedforward control algorithm is proposed. The proposed algorithm is verified by analyses of control characteristics and experiments using a prototype. Experimental results show the superior performance improvement of the proposed algorithm.     

超导离子源高压平台端电源的测量与控制

针对离子源高压平台的特殊性,论述了40 kV高压平台端电源的远程测控系统的建立。介绍了该控制系统的设计原理、功能实现以及硬件模块等。目前,该系统已成功运行在兰州重离子加速器超导离子源(HIRFL-SECRAL),经过长期的现场检验,MOT400结合I-7017R和光纤MODEM完成的高压平台电源控制子系统设计思路正确,工作可靠稳定,适应复杂的现场环境,完全满足设计要求。2011年9月,在自控系统的支持下,超导离子源(SECRAL)成功引出了238U32+离子,兰州重离子加速器冷却储存环主环(HIRFL-CSRm)也成功实现了自然界存在的最重元素铀离子的储存、冷却、累积与加速。     

厂用电系统测控保智能单元及其与DCS融合模式的探讨

对当前发电厂在计算机技术和数字通信技术日益成熟的背景下 ,测量、控制和保护应采取的构成方案和装置应具备的功能进行了研究探讨 ,并对与机组DCS系统的关系、融合方式以及保持局部独立的必要性进行了阐述。     

基于特性预估补偿的模糊PID汽温控制系统

针对大型火力发电机组汽温被控对象动态特性迟延及时变、非线性强的特点,在常规控制方案的基础上,采用对象特性在线预估补偿策略,并根据机组负荷和汽温偏差模糊在线调整PID控制器参数。经300MW及以上容量机组现场试验及运行表明,该方案的控制效果优良,在常见干扰作用下,汽温动态、静态性能达到并超过了工艺流程所要求的各项指标。该系统可在不同类型的DCS上实现,具有较好的推广应用前景。     

虚拟仪器在电机振动分析测控系统中的应用

介绍了基于虚拟仪器技术所构建的电机振动分析测控平台。该测控平台主要由数据采集模块、振动频谱分析模块、控制模块等部分构成。数据采集模块能够实时采集电机运行过程中的振动信号;通过振动频谱分析模块可对所采集的电机振动数据进行功率谱分析、谐波分析、STFT时频谱图分析等;测控平台中的控制模块可调用不同的控制算法,为电机在不同控制律下的振动情况研究提供了方便。测试实验结果表明,该测控平台可以有效地实现电机调速控制、振动数据采集与分析。     

Adaptive control of feedforward nonlinear systems with uncertain time-varying parameters and an unknown time-varying delay in the input

In this paper, we consider a global regulation problem for a class of feedforward nonlinear systems. The key features of our considered system are identified by the presence of uncertain time-varying parameters associated with main diagonal states and input and an unknown time-varying delay in the input. Moreover, the growth rates of nonlinearity and the input-delay are only known to be finite. To solve our considered problem, we give a process to obtain a compact set that contains the allowed time-varying parameters. Then, we propose an adaptive controller which handles both unknown growth rate of nonlinearity and input-delay for system regulation. We carry out the rigorous system analysis and show the effectiveness of our proposed control scheme via an application example.