计算机仿真技术在电控燃油喷射开发中的应用

研究计算机仿真技术在电控燃油喷射发动机上的应用 ,加快电控汽油机的开发进度 ,更好地提高汽油机乃至汽车的整体性能 .结合自行设计的电控系统 ,建立了控制数据和汽车在驾驶循环中发动机工况点的计算机仿真模型 ,以及整车性能预测模型 .利用该方法对一台微型轿车进行了电控燃油喷射的改造 .试验结果表明 ,计算机仿真获得的控制数据具有很好的精度 ,仿真模型获得的发动机工况点以及整车性能预测结果对于指导控制系统与汽油机的匹配具有很大的意义 ,加快了电控汽油机的开发进度 .     

基于C#参考式扭矩传感器标定及测试系统的研制

针对扭矩传感器校准测试设备中存在的定位精度不高、对中性较差、测试功能单一等问题,设计了一种参考式扭矩传感器标定及测试系统。系统中对中机构使用锥柄结构,可以提高定位精度和对中性,提高测试的精度,在静态标定和动态测试过程中通过高等级精度扭矩传感器与待测扭矩传感器进行对比。软件部分基于C#语言开发,使用Access数据库存储数据,使用可扩展标记语言(XML)记录传感器初始信息,可实现数据分析、可视化与储存。系统采用多线程技术实现数据采集和硬件控制的协调同步,保证了数据采集精度。结合试验台硬件可以实现系统的静态标定与动态测试两个重要功能。该系统结构简单、实际操作简便、工作效率高。     

双路电动轮协调控制的策略设计与仿真

为了实现双路电动轮的协调控制,分析了驱动系统的运动方程,建立了电动轮的数学模型,提出了转速和、转速差并联PI的控制策略.最后,利用Matlab进行了系统仿真,仿真结果表明:在恒速控制中,能够加快电动轮转速的上升速度,减小超调量,缩短调节时间;在差速控制中,单路电动轮能够按照预定方案实现平稳的加减速.控制系统具有较强的抗干扰能力.转速和、转速差并联PI控制策略算法简单,运算量小,控制效果好,具有一定的理论和工程应用价值.     

基于模糊自整定PID的退火炉脉冲燃烧控制方法

目的 针对退火炉所具有的大惯性和纯滞后的这种非线性对象,采用脉冲燃烧控制方法 ,设计模糊自整定PID控制器,以提高控制性能.方法 在分析退火炉脉冲燃烧控制系统的基础上,利用模糊规则对PID参数进行在线的自动整定,提出了一种基于模糊PID的退火炉脉冲燃烧控制系统.结果 给出了模糊PID控制系统的结构框图以及工作原理阐述,实现了对退火炉的温度控制,并进行了控制系统仿真对比曲线分析.结论 从仿真曲线上可以看出,该控制器能使退火炉的温度控制过程很快达到稳态,具有较好的快速性和稳定性,产生的超调量较小.具有较好的动态和稳态性能.     

模糊RBF神经网络在麻醉深度控制系统中的应用

麻醉深度通常用病人的平均动脉压（MAP）值来直接反应和度量。针对平均动脉压的时变、非线性特点,提出了基于模糊RBF神经网络的麻醉深度PID控制系统。通过采用模糊RBF神经网络对检测到的平均动脉压值进行模糊化处理及神经网络辨识,从而在线整定PID控制器各个参数,以获得更好的控制效果。MATLAB仿真结果表明模糊RBF神经网络用于麻醉深度控制具有良好的动态响应性能。     

实验室电机转速测量及监控报警系统的设计

针对传统电机转速检测方法的不足,阐明了利用等精度测量方法对实验室电机转速进行测量和监控报警的具体原理.以FPCA控制芯片为核心,设计了相应的电路系统,并通过MAX PLUSH进行了仿真分析.     

嵌入式模糊控制在变频分部拖动系统中的应用

对印染设备变频分部拖动系统进行了深入研究.给出无差模糊控制和开关式控制相结合的双模控制方法,采用AVR高速嵌入式单片机的变频调速系统,实现了单级无差模糊控制,满足了多级同步运行的要求.通过在线实时检测张力,保证了系统运行时织物张力的恒定.仿真实验结果表明了该系统动、静态性能好、鲁棒性强、可靠性高.     

电控CNG发动机标定方法

标定系统的主要任务是对MAP数据进行优化,通过建立发动机动力模型,利用遗传算法对动力模型进行优化计算,寻找满足发动机最佳性能的点火提前角和最小喷气脉宽,应用BP神经网络的方法,对优化后的点火提前角和喷气脉宽进行检验,防止优化后的控制参数可能导致排放性能的恶化.结果表明：初始化标定工作的方法是可行的.     

土壤深层呼吸在线监测研究

针对土壤深层呼吸影响因子的复杂性和多变性特点,提出了一种土壤深层呼吸在线监测方案,设计并实现了在线监测系统。综合分析不同土层土壤呼吸状况,系统采用动态气室法进行CO2浓度检测,使用PT100及电容式湿度传感器实现对环境温湿度的测量,通过PCI系统总线和RS232实现数据采集与实时控制,实现土壤多点呼吸的在线监控。实验表明,该方法具有精度高、采集速度快、数据可在线分析和无人值守等优点,实用性强,易于推广和应用。     

基于启发式学习算法的空间柔性机械臂神经网络控制

针对非线性强耦合的空间漂浮基柔性机器人,提出了一种启发式学习算法的神经网络的前馈控制策略。首先通过拉格朗日法和假设模态方法建立了漂浮基柔性空间机器人的动力学模型,然后采用两个神经网络及一个PID控制器来构建前馈在线学习控制系统,其中一个神经网络充当前馈控制器,另一个神经网络通过学习逆动态模型来为前馈控制器提供在线学习参数,而PID控制器主要作为辅助补偿控制器。该控制策略不是在PID控制器的指导下进行学习,且无需预先的离线学习,因而学习精度更高,且减少了对学习样本选择不当的影响,采用固定中心参数,而扩展宽度采用启发式关系确定,网络权值采用改进的最优准则算法进行调整的算法来实现快速学习能力,具有较好的实时性。仿真结果证明了所提方案的有效性。     

一种融入模式搜索的改进人群搜索算法

针对人群搜索算法在后期搜索时收敛速度减慢、容易陷入次优解、计算效果变差等缺点,设计一种融入模式搜索的改进人群搜索算法。利用6个标准测试函数进行仿真实验,发现改进后的算法在收敛速度和精度上明显提高,尤其是在后期能够进行突跳进而摆脱局部次优解,鲁棒性好,全局寻优能力增强。     

步进电机控制系统的设计与实现

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件.本文基于FPGA和单片机设计出实用的四相步进电机控制与驱动系统,进行了硬件和软件设计.利用FPGA产生的PWM细分驱动信号,结合STC89C52,系统实现了步进电机的正反转控制及速度控制.进行了PWM驱动信号仿真,并完成了样机系统测试,仿真及测试效果好,系统具有功能完善、运行稳定等特点,具有推广价值.     

某型无人机舵控系统的设计与仿真

基于某型无人机飞行控制地面仿真验证系统的需要,分析了其舵机控制系统各组成部分的原理,利用Simulink工具箱建立了电传舵控系统的数学模型,对转速控制律和位置控制律进行了设计.对带有转速控制回路和未加转速控制回路的舵机控制系统以及加入扰动后的舵机控制系统分别进行了仿真验证.仿真结果表明：所设计的舵机控制系统动态性能及跟踪性能好,抗干扰能力强,能够满足某型无人机飞行控制的要求及飞行控制地面仿真验证系统的需要,为该系统的研究提供了技术保障.     

基于模糊PID算法的WEDM—LS恒速走丝控制系统的设计

针对慢走丝线切割机电极丝速度不稳定时严重影响切削性能的问题,提出模糊PID算法应用于走丝恒速系统的解决方案．依据闭环控制系统的响应误差曲线特点．结合传统PID参数的整定规律,建立一套走丝恒速系统的模糊控制规则。并利用MATLAB—Fuzzy工具箱较快获得反模糊化的离线输出值．通过对走丝恒速系统的动态性能和鲁棒性能的实验仿真分析．结果表明：与一般闭环和传统PID控制相比。基于模糊PID算法的走丝恒速系统具有超调小、控制精度高、响应速度快和鲁棒性好的特点．     

汽车高速紧急避障路径跟踪与主动防侧翻控制

为提高匹配机械弹性车轮汽车在高速紧急避障时的效率与安全性,在Simulink中建立了整车非线性八自由度模型,并基于车轮样机台架试验数据,利用Matlab遗传算法工具箱对机械弹性车轮模型参数进行分级辨识.综合考虑行驶车速、轨迹跟踪误差、方向盘转角以及侧翻评价指标,建立了八自由度驾驶员—汽车预瞄跟随闭环系统模型.分析了汽车在不同行驶车速时所需的方向盘角输入信息与侧翻状态响应,总结出汽车高速转向时的侧翻动态特性.为高速安全通过规划的避障路径,在转向控制驾驶员模型基础上建立了速度控制驾驶员模型,当侧翻评价指标超过安全阈值时利用制动踏板降低车速,当纵向车速小于期望安全车速时利用加速踏板提高车速.仿真分析表明建立的高速避障路径跟踪与控制策略能高效完成避障路径跟踪,同时能有效降低紧急避障时的侧翻风险.     

Adaptive simulated annealing particle swarm optimization algorithm

Particle swarm optimization is widely used in various fields because of the few parameters to be set and the simple calculation structure.In order to improve the optimization speed and accuracy of the PSO,and to avoid falling into the local optimal solution,an adaptive simulated annealing PSO is proposed,which uses the hyperbolic tangent function to control the inertia weight factor for nonlinear adaptive changes,uses linear change strategies to control 2 learning factors,introduces the simulation annealing operation,set a temperature according to the initial state of the population,guide the population to accept the difference solution with a certain probability according to the Metropolis criterion,and ensure the ability to jump out of the local optimal solution.To verify the effect of the algorithm proposed in this paper,7 typical test functions and 5 algorithms proposed in the literature are selected for comparison and testing.According to the average value,standard deviation and number of iterations of the optimization results,the algorithm proposed in this paper has greatly improved the iteration accuracy,convergence speed and stability so as to overcome the shortcomings of particle swarm optimization.     

模糊PID控制交流伺服系统的研究

介绍了模糊PID控制器的构成与工作以及模糊PID控制器的交流伺服系统.交流伺服技术是研制开发各种先进机电一体化产品的关键性技术，由模糊PID组成的控制器无需知道系统的精确模型，采用模糊控制和PID控制的复合控制，使交流伺服系统具备了更强的鲁棒性和更为优良的动、静态性能.利用了变频器的多种控制功能，用编码器精确测速，控制算法采用了参数自整定PIDD算法，实现了精确的变频调速闭环控制.仿真结果表明，该交流伺服系统具有优良的性能和实际应用推广价值.     

干涉型成像光谱仪在轨辐射定标技术应用

为提高干涉型成像光谱仪空间目标测量精度,降低传感器中各个探测元响应度差异,提升成像光谱仪在轨辐亮度测量准确性。提出了一种基于定标场反射率测量参数结合计算程序仿真与成像仪在轨测量数据比对的空间定标方法。首先在介绍高光谱定标概念的基础上,提出了不同光谱响应函数、不同场地条件下的高精度入瞳亮度计算方法;其次对干涉型成像光谱仪进行在轨相对辐射修正,校正传感器中各探测元相应度差异,利用反射率基法开展了在轨绝对辐射定标试验,针对可见光、近红外波段建立在轨辐射定标计算模型。解决了包括多种反射率场地、高精度测试区域指示的试验方案优化设计问题,实现了星载高分辨率干涉型成像光谱仪的在轨高精度定标。研究结果表明,采用该定标技术使成像光谱仪的在轨测量精度达到5%。此外,定标场地环境条件对模型计算精度有一定影响,大面积均匀场适合采用反射率基法,小面积均匀场则引入邻近像元效应进行计算,通过布设人工指示目标,可提高反射率测量数据的准确性。所采用的定标技术已获得工程应用。     

Anti-Windup Control Strategy of Drive System for Humanoid Robot Arm Joint

To address the problems of torque limit and controller saturation in the control of robot arm joint,an anti-windup control strategy is proposed for a humanoid robot arm,which is based on the integral state prediction under the direct torque control system of brushless DC motor.First,the arm joint of the humanoid robot is modelled.Then the speed controller model and the influence of the initial value of the integral element on the system are analyzed.On the basis of the traditional anti-windup controller,an integral state estimator is set up.Under the condition of different load torques and the given speed,the integral steady-state value is estimated.Therefore the accumulation of the speed error terminates when the integrator reaches saturation.Then the predicted integral steady-state value is used as the initial value of the regulator to enter the linear region to make the system achieve the purpose of anti-windup.The simulation results demonstrate that the control strategy for the humanoid robot arm joint based on integral state prediction can play the role of anti-wind-up and suppress the overshoot of the system effectively.The system has a good dynamic performance.     

Geometric Calibration and Image Quality Assessment of High Resolution Dual-Camera Satellite

The evaluation of geometric calibration accuracy of high resolution satellite images has been increasingly recognized in recent years. In order to evaluate geometric accuracy for dual-camera satellite images based on the ground control points(GCP), a rigorous geometric imaging model,which was based on the collinear equation of the probe directional angle and the optimized tri-axial attitude determination(TRIAD) algorithm, is presented. Two reliable test fields in Tianjin and Jinan(China) were utilized for geometric accuracy validation of Pakistan Remote Sensing Satellite-1. The experimental results demonstrate a certain deviation of the on-orbit calibration result from the initial design values of the calibration parameters. Therefore, on-orbit geometric calibration is necessary for optical satellite imagery. Within this research, the geometrical performances including positioning accuracy without/with GCP and band registration of the dual-camera satellite were analyzed in detail, and the results of geometric image quality are assessed and discussed. As a result, it is feasible and necessary to establish such a geometric calibration model to evaluate the geometric quality of dual-camera satellite.