柔性梁振动控制系统设计

采用压电自感知执行器作为传感器和执行器,对柔性悬臂梁的振动情况进行研究,建立柔性悬臂梁系统的动力学方程,通过模态分析压电结构对柔性悬臂梁振动主动控制的原则和方法。利用最优控制理论得到对振动进行计算得到的最优控制信号来抑制悬臂梁的振动,完成对振动进行控制的目的。     

压电自感知柔性悬臂梁振动控制系统研究

将压电悬臂梁系统离散化的状态空间方程作为预测模型,设计了预测函数控制器.采用电桥电路法分离出压电自感知执行器的感知信号,经过预测函数控制器处理后输出的控制信号作用于自感知执行器,产生相应的执行力来抑制悬臂梁的振动,从而达到振动控制的目的.仿真结果表明,所设计的振动控制系统对柔性悬臂梁振动抑制是非常有效的.     

谐振式传感器振动特性测试系统

采用激光测振仪测量振动元件表面的幅值。用于检测谐振式传感器振型的测试系统,主要由计算机、激励信号源、激光测振仪、数据采集卡组成。计算机控制激励信号源产生与被测谐振式传感器一个模态所对应的固有频率相一致的激励信号,激励被测谐振式传感器,使之处于受迫振动状态,计算机通过数据采集卡控制激光测振仪对被测谐振式传感器的振动元件进行空间扫描,测出被测谐振式传感器振动元件表面各点的振动信号,通过数据采集卡将激励信号和激光测振仪测出的振动信号采集到计算机中,计算出振动信号与激励信号的幅度和相位差,解算并绘制出被测谐振式传感器该模态对应的振型。     

谐振式传感器振动特性测试系统

采用激光测振仪测量振动元件表面的幅值.用于检测谐振式传感器振型的测试系统,主要由计算机、激励信号源、激光测振仪、数据采集卡组成.计算机控制激励信号源产生与被测谐振式传感器一个模态所对应的固有频率相一致的激励信号,激励被测谐振式传感器,使之处于受迫振动状态,计算机通过数据采集卡控制激光测振仪对被测谐振式传感器的振动元件进行空间扫描,测出被测谐振式传感器振动元件表面各点的振动信号,通过数据采集卡将激励信号和激光测振仪测出的振动信号采集到计算机中,计算出振动信号与激励信号的幅度和相位差,解算并绘制出被测谐振式传感器该模态对应的振型.     

谐振式传感器振动特性测试系统

采用激光测振仪测量振动元件表面的幅值。用于检测谐振式传感器振型的测试系统，主要由计算机、激励信号源、激光测振仪、数据采集卡组成。计算机控制激励信号源产生与被测谐振式传感器一个模态所对应的固有频率相一致的激励信号，激励被测谐振式传感器，使之处于受迫振动状态，计算机通过数据采集卡控制激光测振仪对被测谐振式传感器的振动元件进行空间扫描，测出被测谐振式传感器振动元件表面各点的振动信号，通过数据采集卡将激励信号和激光测振仪测出的振动信号采集到计算机中，计算出振动信号与激励信号的幅度和相位差，解算并绘制出被测谐振式传感器该模态对应的振型。     

信道噪声对无线远程迭代学习控制系统的影响

无线远程控制系统的主要特征是信号通过无线网络在传感器与控制器,控制器与执行器之间传输,但信号无线传输过程中受到的信道噪声干扰会严重影响系统的控制性能。针对一类控制器采用迭代学习控制方式的无线远程控制系统,首先得到系统输出误差和信道噪声在迭代域内的关系表达式,然后在此基础上就信道噪声对输出误差信号 范数平方期望收敛性能的影响进行分析。由分析可知,该期望是关于信道噪声方差和系统参数的函数,并将随迭代次数的增加收敛于一个有限的误差值。在系统参数一定的情况下,该误差值将随信道噪声方差的增大而增大,即信道噪声方差越大,其对系统跟踪性能的影响越明显。最后,通过仿真实验证明了分析结果的正确性。      

2R柔性机械臂压电抑振的模糊控制实验研究

柔性机械臂在运动过程中不可避免产生弹性振动,对柔性机械臂的振动抑制成为重要研究课题.基于压电陶瓷的模糊控制抑振,利用电阻应变传感器检测机械臂振动信息,经动态应变仪采集到计算机系统,根据控制规律进行模糊运算,得到控制电压;再以该电压驱动压电陶瓷片,产生与振动方向相反控制力矩,抑制机械臂柔性变形.实验结果显示,压电抑振效果显著,模糊控制的鲁棒性较高.     

基于LabVIEW的压电自感知执行器应用研究

在结构的振动主动控制中,采用自感知执行器能减小结构的质量和体积,真正实现同位控制。设计了一种基于时分复用解耦系统的压电自感知执行器,使压电元件在传感时隙内作为测量振动的传感器,在执行时隙内作为控制振动的执行器,在放电时隙内释放积累的驱动电荷。设计了开关时序脉冲用于控制3个时隙的切换。基于LabVIEW软件平台,采用正位置反馈控制算法,将时分复用结构的压电自感知执行器用于悬臂梁1阶模态的振动主动控制,实验结果表明达到了良好的控制效果。     

基于改进遗传算法的PLC压力传感误差控制器设计

当前以PLC控制为基础的压力传感器存在控制误差较大的缺陷,提出基于改进遗传算法的PLC压力传感控制器设计。利用遗传算法的动态自适应性进行控制参数设定,并将遗传算法与模糊控制思想相结合,通过设定压力控制参数调控原则与隶属度函数构建模糊控制表,对压力控制器的输出值进行调控,以实现对压力控制器的误差控制。实验结果表明,将提出的结构设计运用到管道压力传感器中,所设计的控制器的控制精准度高。     

基于无线传感网络的智能安防系统

本文所提出的安防系统通过温度感知和红外探测并实施报警,实现室内防火防盗。系统采用ZigBee和ARM相结合,传感器输出的信号经过处理由支持ZigBee的无线传输模块传至ARM处理器模块,实现前端信号与后端控制器之间的无线连接。ARM经过对所采集数据的分析,报警时能够通过GPRS以短信形式通知相关人员,实现远程监测。     

Intelligent optimal control of single-link flexible robot arm

This paper addresses the design and properties of an intelligent optimal control for a nonlinear flexible robot arm that is driven by a permanent-magnet synchronous servo motor. First, the dynamic model of a flexible robot arm system with a tip mass is introduced. When the tip mass of the flexible robot arm is a rigid body, not only bending vibration but also torsional vibration are occurred. In this paper, the vibration states of the nonlinear system are assumed to he unmeasurable, i.e., only the actuator position can be acquired to feed into a suitable control system for stabilizing the vibration states indirectly. Then, an intelligent optimal control system is proposed to control the motor-mechanism coupling system for periodic motion. In the intelligent optimal control system a fuzzy neural network controller is used to learn a nonlinear function in the optimal control law, and a robust controller is designed to compensate the approximation error. Moreover, a simple adaptive algorithm is proposed to adjust the uncertain bound in the robust controller avoiding the chattering phenomena. The control laws of the intelligent optimal control system are derived in the sense of optimal control technique and Lyapunov stability analysis, so that system-tracking stability can be guaranteed in the closed-loop system. In addition, numerical simulation and experimental results are given to verify the effectiveness of the proposed control scheme.     

柔性结构振动自适应模糊控制与实验研究

针对机敏柔性结构振动主动控制，提出了一种自适应模糊控制方案。在简单模糊控制器基础上引进了自适应环节，并经大量实验研究后总结了量化因子Ke、Kc与比例因子Ku的调整规则。最后对一机敏柔性梁进行了抑振实验，获得了良好的效果。     

基于双模糊控制器的水箱液位控制

针对工业锅炉自动控制系统中的水箱系统液位控制问题,提出基于模糊控制器的基础上,设计实现一种双模糊控制器。根据输出信号的误差大小分别利用两个模糊控制器进行控制,控制结果传递给调节器,以实现水箱水位不变。从仿真结果来看,双模糊控制器有效地减小了系统稳态误差,响应时间、超调量、稳定时间等性能优于传统的PID控制。     

纵向打滑状态下的轮式移动机器人编队控制

针对轮式移动机器人车轮纵向打滑时的编队控制问题,提出一种基于滑移率补偿和模糊逻辑的多机器人编队控制器设计方法.首先,利用速度传感器获取机器人的实际速度信息,并进行滤波减少传感器噪声.结合速度输入指令信号得到滑移率估计值,用以描述机器人纵向打滑的程度.然后根据领航跟随法,设计补偿纵向打滑的编队控制策略,并采用模糊逻辑设计控制器参数.最后在Microsoft Robotics Developer Studio 4（MRDS4）中搭建3D物理仿真平台,进行编队控制仿真,验证了领航、跟随机器人发生打滑的情况下所提方法的有效性.     

Design and analysis of a high bandwidth disk drive servo systemusing an instrumented suspension

Resonance modes in the suspension of hard disk drives limit the closed-loop bandwidth. The bandwidth of the servo can be increased by active vibration control of the resonance modes. This paper considers the optimal placement of strain gauge sensors on a suspension to observe the vibration states of the suspension. Using a finite-element simulation of an actual suspension, a state-space model is identified for the two normal strains and the shear strain at each finite element. The state-space model includes the dynamics of the three primary resonance modes. A numerical search algorithm is used to determine the sensor location and orientation which maximizes the minimum singular value of the observability grammian. With the strain gauge output signal, a multirate inner loop controller is designed to be used with the existing head-positioning system. Simulations and analysis results suggest that use of an instrumented suspension is a viable candidate method for improved disk drive servo performance     

基于单片机的双模糊温度控制器设计

传统的温度控制存在难以建立精确的数学模型以及控制性能较差等缺点,为此,在基本模糊控制理论基础上提出一种双输入单输出的双模糊温度控制器,根据系统不同的工作状态采用不同的模糊温度控制器。并结合单片机技术,设计了体积小、功能强的双模糊温度控制器,给出了温度控制器的硬件及软件设计思想与方法。该控制器简单易行,能有效改善温度控制性能,提高温度控制的稳定性。     

Adaptive neuro-fuzzy control of a flexible manipulator

This paper describes an adaptive neuro-fuzzy control system for controlling a flexible manipulator with variable payload. The controller proposed in this paper is comprised of a fuzzy logic controller (FLC) in the feedback configuration and two dynamic recurrent neural networks in the forward path. A dynamic recurrent identification network (RIN) is used to identify the output of the manipulator system, and a dynamic recurrent learning network (RLN) is employed to learn the weighting factor of the fuzzy logic. It is envisaged that the integration of fuzzy logic and neural network based-controller will encompass the merits of both technologies, and thus provide a robust controller for the flexible manipulator system. The fuzzy logic controller, based on fuzzy set theory, provides a means for converting a linguistic control strategy into control action and offering a high level of computation. On the other hand, the ability of a dynamic recurrent network structure to model an arbitrary dynamic nonlinear system is incorporated to approximate the unknown nonlinear input–output relationship using a dynamic back propagation learning algorithm. Simulations for determining the number of modes to describe the dynamics of the system and investigating the robustness of the control system are carried out. Results demonstrate the good performance of the proposed control system.     

参数自整定模糊PID在温度控制中的应用

针对工业过程控制中传统PID控制器存在的问题,将参数自整定模糊控制的灵活性、自适应性与传统PID控制器相结合,实现了对PID参数的在线自动整定,以克服控制系统的大滞后、非线性等不利因素的影响,并且将该控制器在温度控制系统中的应用进行了研究。结果表明,参数自整定模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,具有一定的应用推广价值。