基于虚拟样机技术的倒立摆仿真研究

将虚拟样机技术引入倒立摆控制系统框架中,利用虚拟样机软件ADAMDS,并结合三维造型软件SolidWorks和控制仿真软件MATLAB/SIMULINK对倒立摆系统进行建模和联合仿真.并在此基础上实现了LQR算法对倒立摆的控制,得到了满意的仿真结果.     

倒立摆系统的非线性稳定控制及起摆问题的研究

对一维倒立摆系统的稳定和起摆进行了深入研究。通过Lie理论对系统进行坐标和输入量的变换，实现了系统的局部线性化，使得倒立摆系统的稳定控制不再需要对数学模型中的非线性项取近似值，同时采用能量反馈的方法进行倒立摆的起摆控制，仿真和实验结果表明本文提出的方法对倒立摆的稳定控制及起摆控制具有很好的效果。     

基于ADAMS和Matlab自平衡双轮电动车系统的联合仿真

运用虚拟样机技术,可以简化机械产品的设计开发过程,缩短产品的开发周期和降低开发成本,获得最优化和创新的设计产品.为了提高自平衡双轮设计的效率与可靠性,本文建立了基于虚拟样机技术的仿真系统.在ADAMS中建立自平衡双轮的动力学模型,首先以倒立摆数学模型为基础,应用拉格朗日方程构造系统的动力学模型,然后通过ADAMS与Ma...     

直线一级倒立摆系统控制仿真及实验研究

倒立摆是一个非线性、不稳定的系统,控制情况比较复杂,在航空航天,军工领域,机器人等智能控制方面有所应用。倒立摆也是检验新控制算法的理想实验平台。阐述了直线一级倒立摆系统的组成和工作原理。首先根据直线一级倒立摆的物理模型,经过力学分析和近似处理等方法变为数学模型,随后分别使用PID和Fuzzy模糊控制方法,在MATLAB/Simulink中搭建合理的仿真模块,进行相关仿真分析。对比两种控制算法对倒立摆系统稳摆的控制结果,找出控制效果最好的控制方案,并分析不同算法的特点。最后使用直线一级倒立摆实物进行实时控制实验,以验证仿真的结果是否和实际结果相符。     

直线一级倒立摆系统控制仿真及实验研究（英文）

倒立摆是一个非线性、不稳定的系统,控制情况比较复杂,在航空航天,军工领域,机器人等智能控制方面有所应用。倒立摆也是检验新控制算法的理想实验平台。阐述了直线一级倒立摆系统的组成和工作原理。首先根据直线一级倒立摆的物理模型,经过力学分析和近似处理等方法变为数学模型,随后分别使用PID和Fuzzy模糊控制方法,在MATLAB/Simulink中搭建合理的仿真模块,进行相关仿真分析。对比两种控制算法对倒立摆系统稳摆的控制结果,找出控制效果最好的控制方案,并分析不同算法的特点。最后使用直线一级倒立摆实物进行实时控制实验,以验证仿真的结果是否和实际结果相符。     

球型机器人自平衡运动控制算法设计与研究

球型机器人具有结构简单、适应性好等优点。为了提高球型机器人运动稳定性,提出利用LQR并结合PID对球型机器人的自平衡运动进行控制。利用SolidWorks建立球型机器人的三维模型并搭建相应的物理样机;利用雅可比矩阵及等效一级倒立摆模型求出机器人的运动学和动力学模型;建立PID运动位置控制算法和LQR运动倾角控制算法,设计相应的PID和LQR运动控制器;利用MATLAB/SIMULINK对所建立的PID及LQR控制器进行仿真并分析;利用所建的物理样机进行实验验证。结果表明:利用PID结合LQR所设计的运动控制器及其控制算法是准确的,有效地提高了机器人自平衡运动的控制精度及稳定性。     

基于模糊控制的旋转倒立摆稳定性仿真研究

倒立摆是一个复杂的、非线性、不稳定的系统,通常采用数学建模的方法研究倒立摆系统,该方法复杂繁琐且在建模过程中简化约束条件,使仿真结果存在一定误差。在Matlab Simulink环境中基于Simscape模块进行倒立摆系统的建模;根据倒立摆系统的运行特征设计了新的模糊规则表,并基于此表建立模糊控制器;采用该模糊控制器在不同的条件下对倒立摆进行控制,取得了良好的控制效果。     

倒立摆系统及研究现状

倒立摆系统作为一个经典的控制理论研究平台,是将理论应用于实际的理想实验平台.阐述了倒立摆系统的发展与研究现状.总结归纳了国内外一些算法在倒立摆稳定控制中的应用,比较了线性控制、预测控制及智能控制等方法之间的优劣,并探讨了发展趋势.     

深海开采系统升沉补偿装置虚拟样机实践技术

介绍了虚拟样机在深海开发中的运用，并给出了利用参数化、并行化和集成化设计，建立升沉补偿装置虚拟样机模型的具体实现方法，可以为深海开采系统总体设计提供参考。     

拖式混凝土泵液压系统建模与仿真研究

在分析拖式混凝土泵液压系统的基础上,采用功率键合图的建模方法,建立了其液压系统的数学模型,并运用MATLAB软件的动态分析软件包simulink,对液压系统数学模型进行了动态仿真。结果表明:该仿真模型是准确的,可以对系统中的关键参数进行仿真分析,无需在物理样机上进行频繁实验,节省了时间,且避免了不适合参数带来的实验危险。同时,该研究方法为其他工程机械液压回路系统的设计、分析与优化提供参考。     

基于模糊PID控制的步进驱动系统研究

为了提高鞋套包装机的运动精度控制要求,针对鞋套穿孔定位这一具体动作,对其中的步进驱动系统进行了研究,提出了模糊PID复合控制方法。首先建立了步进驱动系统的数学模型,然后设计了模糊PID参数自整定控制器,并利用MATLAB进行仿真研究,最后以鞋套包装机样机为实验平台,验证模糊PID参数自整定算法应用于步进驱动系统中的实际效果。实验结果表明,模糊PID参数自整定控制方法应用于步进驱动系统获得了较好的控制效果,提高了系统的精确性和稳定性,可以满足实际的控制需求。     

基于神经网络的盾构液压推进系统的参数辨识

为了提高盾构液压推进系统速度控制的精度,减小建立数学模型与实际系统之间的偏差,提出基于时延神经网络和系统参数上下界值的动态系统参数辨识方法。在建立盾构液压推进系统速度控制模型的基础上,利用神经网络在待辨识参数的范围内对系统的不定参数进行辨识,搜索出更逼近实际盾构推进系统的一组参数,满足对系统输入实际信号时能够准确地得到实际系统的输出。利用盾构模拟实验台的另一组采样数据对系统辨识结果进行验证,结果表明：该辨识方法得到的模型能够逼近真实的物理系统。     

基于虚拟样机技术的液压支撑平台动力学仿真

通过分析液压系统以及系统载荷的数学模型,在ADAMS环境下建立了某液压支撑平台系统的虚拟样机模型。在虚拟样机的基础上仿真、分析和优化系统动态响应,为实际系统的设计和制造提供了参数依据。     

基于PID神经网络的倒立摆控制系统

倒立摆是一个典型的高阶次、自然不稳定、快速响应、非线性运动控制系统,是现代控制研究的对象.PID神经网络是一种内含比例神经元、积分神经元和微分神经元的神经网络.本文介绍了采用PID神经网络控制的倒立摆系统,包括倒立摆系统的基本构成、PID神经网络单变量控制系统的算法和结构、权重初值的选择.进行了实际系统试验,比较了传统PID控制和PID神经网络控制倒立摆的效果,证明了PID神经网络控制系统的优良性能.     

基于神经网络的盾构液压推进系统的参数辨识（英文）

为了提高盾构液压推进系统速度控制的精度,减小建立数学模型与实际系统之间的偏差,提出基于时延神经网络和系统参数上下界值的动态系统参数辨识方法。在建立盾构液压推进系统速度控制模型的基础上,利用神经网络在待辨识参数的范围内对系统的不定参数进行辨识,搜索出更逼近实际盾构推进系统的一组参数,满足对系统输入实际信号时能够准确地得到实际系统的输出。利用盾构模拟实验台的另一组采样数据对系统辨识结果进行验证,结果表明:该辨识方法得到的模型能够逼近真实的物理系统。     

伺服阀控液压马达系统的参数模型辨识

在对液压控制系统进行建模过程中,由于液压伺服系统普遍存在非线性,使用传统的机理建模方法就难以建立准确的数学模型,也就不能准确地反应系统实际情况.而过程的输入输出数据一般都是可以测量的,且过程的动态特性必然表现在实验结果数据之中,因此可通过系统辨识的方法,利用这些数据建立对象的数学模型.本文作者确定出模型的结构,然后利用最小二乘法辨识出了阀控马达系统参数模型,仿真证明此模型是比较精确的.     

基于磁流变减摆器的修正Bouc-Wen模型参数辨识

磁流变阻尼器现已应用于多个领域,但其低速下的动力学滞回特性是许多数学模型难以解决的问题。文章在磁流变减摆器阻尼力特性实验数据的基础上,基于修正Bouc-Wen模型,建立了含滞回环的非线性阻尼力计算模型。通过数学计算,分析模型参数对滞回环大小及旋转方向的影响,并对模型进行参数辨识。对比模型仿真数据与实验数据,结果表明:基于修正Bouc-Wen模型建立的非线性阻尼力计算模型,仿真结果与实验数据拟合程度高,模型能够准确地体现磁流变减摆器在低速下的动力学滞回特性。     

倒立摆状态观测器的输出反馈控制器研究

以一级倒立摆为被控对象,详细介绍了倒立摆的状态方程建模过程。在此基础上,介绍了基于状态观测器的输出反馈控制器理论。分析了状态观测器的建立过程,当系统能控、能观时,对分离定理进行了详细说明。以一级倒立摆的状态方程为对象,根据分离定理,建立了基于一级倒立摆的状态观测器的输出反馈控制器闭环系统动态特性方程,并以该方程为研究对象,用MATLAB对该系统进行了仿真研究。结果表明,用状态估计值代替系统的真实状态后所得的闭环系统仍然具有原闭环系统渐进的稳定特性和良好的动态性能。     

20 T锻造操作机夹钳旋转液压控制系统设计

设计了锻造操作机夹钳旋转电液比例控制系统,建立了夹钳旋转机构的数学模型,确定了PID控制器的初始参数,并在此基础上得出对应的模糊逻辑系统。通过MATLAB／Simulink和AMESim联合仿真技术对锻造操作机旋转液压控制系统进行建模与仿真研究,结果表明：设计方案合理,数学模型准确,基于模糊PID控制的系统鲁棒性更好。     

基于Fuzzy-PID复合控制的焊缝自动跟踪系统的研究

采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,提出了一种传感器旋转摆动模型,建立了系统闭环控制结构图,利用Fuzzy-PID复合控制器实现焊缝跟踪。采用MATLAB对系统的控制性能进行仿真。仿真研究表明,采用传感器旋转摆动模型,简化了系统对传感器的要求,Fuzzy-PID复合控制的应用则提高了系统的精度。研制出一台样机,焊缝跟踪实验表明,系统跟踪精度高,满足实际生产应用要求。