基于PWM控制方式的射频离子源送气系统设计

针对射频离子源实验对放电室气压精确控制的要求,提出了基于PWM控制方式的送气系统设计方案.结合真空系统的数学方程,利用Matlab-Simulink工具对PWM控制方式的送气过程进行仿真和分析,验证该控制方式的可行性.该送气系统以数字信号控制器为核心控制单元,采用前馈补偿和气压反馈PID控制策略,通过调节PWM占空比控制送气流量,以实现对离子源放电室气压的有效控制.实验结果显示了PWM控制方式能够对气压进行精确控制,基于该控制方式的送气系统能够满足射频离子源放电实验要求.     

两轮自平衡小车控制研究

两轮自平衡小车是移动机器人研究中的一个重要领域,本文针对该系统的平衡控制问题,采用了最优控制方案,仿真实验结合实际系统实验均实现了其对平衡控制和运动轨迹控制,验证了控制效果.     

变速积分PID控制在二容水箱系统的实验研究

针对大滞后、非线性的二容水箱实验系统,进行了变速积分PID控制研究。在该方法中,分析了变速积分PID控制,推导其控制算法,整定了相关参数。在MATLAB语言环境下编写三种PID控制程序,并将程序应用于二容水箱实验系统,从实验运行结果可见,变速积分PID控制比普通PID控制和积分分离PID控制效果都好,表明使用该控制方法的正确性和优越性。     

导弹舵机控制实验系统的设计与实现

介绍了一种导弹舵机控制实验系统.对其软、硬件结构进行了设计,将本系统模块化为图形用户界面模块、控制律模块和应用程序模块,主要针对控制律模块进行了详细设计.使同一系统可加载三环、PID、用户自定义等3种控制类型、11种控制方式的控制律.尤其是自定义控制的加载,有益地改善了用户的设计效率.同时,嵌入式设计的引入,有效地增强了系统的实时性.     

基于电厂水位的FUZZY-PID控制研究

根据电厂系统的水位实验数据及其工作原理,建立了水位控制的数学模型,并针对该系统的大延迟和模型不确定性,将FUZZY-PID控制引入到电厂系统的水位控制中.理论分析和仿真结果表明,应用这种方法设计出的水位控制系统,在稳定时间和稳态精度方面均优于单一的PID控制和FUZZY控制.该研究具有一定的使用价值,为FUZZY-PID控制在电厂水位系统中的应用打下了理论基础.     

采用自适应控制的电—气比例／伺服控制系统的研究

电-气比例/伺服控制系统的特性受到运行参数和负载干扰的较大影响,本文研究了该系统的自适应控制方法.根据电-气比例/伺服控制系统的技术特点,作者提出了采用模型参考自适应控制的策略,并解决了控制器设计、实现中的一系列技术问题.实验结果表明,本文的研究取得了显著的效果.     

感应电动机调速系统的自适应逆控制

针对电压源型逆变器供电的感应电动机调速系统,提出了一种自适应逆控制方法,实现了电磁转矩和定子磁链的解耦控制．应用得到的逆系统将多变量、非线性、强耦合的感应电动机调速系统解耦为电磁转矩和定子磁链两个一阶线性子系统,从而简化了各个闭环线性调节器的设计难度．为了提高系统的鲁棒性,利用递推最小二乘算法实时辨识电动机参数,降低了参数变化对系统性能的影响．使用MATLAB软件进行了仿真实验,实验结果验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性．     

一种基于PID控制的锅炉动态水温单回路控制系统

建立了一个锅炉动态水温单回路控制系统。首先根据热力学定理建立了锅炉动态水温模型;其次运用MATLAB对积分分离PID控制算法和变速积分PID控制算法进行仿真,最后运用A3000过程控制实验系统建立了锅炉动态水温单回路控制系统,并完成实验。实验结果表明：实验所建立的锅炉动态水温单回路控制系统能够很好的满足控制性能指标,并且该系统有较好的动态跟随性能。     

过程控制实验监控软件的开发

介绍了过程控制实验系统，给出了用C Builder5开发监控软件的设计过程。该实验系统可以实现过程控制的中的5种典型控制方式-单回路控制、串级控制、前馈控制、均匀控制和比值控制。     

强磁选过程智能优化控制仿真实验平台

强磁选系统具有多变量强耦合、强非线性、工况变化频繁、精矿品位和尾矿品位不能在线连续检测等综合复杂性。为开展强磁选系统优化控制研究提供仿真实验环境,解决其工程化验证问题,建立了强磁选过程智能优化控制半实物仿真实验平台。详细介绍了各系统的组成及功能,该实验平台由模拟现场强磁选的虚拟对象系统、仪表与执行机构虚拟装置、PLC、监控系统和优化控制系统组成。并进行了实验验证,实验结果表明了强磁选过程优化控制仿真实验平台的有效性和可行性。     

基于视觉的板球控制系统研究

板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象,本文针对该系统的基本位置控制和轨迹控制问题,采用基于视觉的控制方案,并在实物板球控制系统做了实时控制,达到了误差1mm以内的控制效果.     

大型单元机组实现协调预测控制的研究

大型单元机组的控制对象复杂、滞后大且是时变的多变量系统 ,模型难于准确建立 ,传统的控制策略很难使其达到最佳的运行状态。针对双输入双输出的火电机组机炉协调控制系统 ,提出了一种建立在解耦基础上的多变量DMC的分散优化算法 ,将多变量的DMC算法分散为单变量的DMC算法 ,该算法简单、计算量少、鲁棒性强。仿真结果表明 ,所提出的这种算法在单元机组负荷控制系统中是十分有效的。     

板球系统的T-S模糊多变量控制方案

板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象，它是杆球系统的扩展，适合用以 检验各种控制方案．本文介绍了板球系统及其数学模型，就轨迹跟踪问题提出了基于T-S模 型的模糊多变量控制方案，并验证了这种控制方案能使系统全局渐进稳定．仿真实验结果表 明本文所采用的控制方案明显优于传统的PD控制方案．     

基于磁阀式可控电抗器的无功控制系统

为了改善电网无功功率不平衡导致的电网电压巨大波动、功率因数低落等问题,设计了一种基于磁阀式可控电抗器的无功控制系统。该系统采用多变量控制策略,通过控制电抗器的输出感性无功,实现功率因数控制、母线无功功率和母线电压的连续调整。试验结果表明,多变量控制策略能有效应用于系统目标参数控制,达到了预期的效果。     

基于变量分组模糊控制算法的倒立摆系统

采用模糊控制理论研究了直线一级倒立摆控制问题。直线一级倒立摆系统是多变量不稳系统,为了解决模糊规则爆炸问题,本文采用了变量分组的方法完成倒立摆模糊控制器的设计方案。要使直线一级倒立摆系统稳定,必须对小车位置和摆杆角度同时进行闭环控制,而单一的控制只能控制一个控制量,本文提出了两回路的模糊控制方案。仿真和实验结果证明了该方案的可行性和良好的控制性能。     

基于解耦的板形板厚系统鲁棒控制策略

针对多变量系统中前馈解耦效果依赖于系统模型的问题,提出了一种基于前馈解耦的鲁棒控制策略来保证系统参数变化时的解耦效果.针对连续轧制过程中强耦合的板形板厚系统,首先依据经验数学模型设计前馈解耦器,然后对消除耦合影响后的多变量系统设计鲁棒控制器,用多变量鲁棒控制抑制破坏解耦效果的各种不确定性因素的影响.针对实际系统中可能存在的干扰信号进行了抗干扰能力实验,针对系统参数可能存在的不确定性进行了抗参数摄动实验;仿真结果显示了良好的解耦效果,这也说明了该控制策略的有效性.     

注汽锅炉蒸汽干度的多变量预测控制

鉴于油田注汽锅炉出口蒸汽干度控制系统的当前状况,在分析蒸汽干度对象的特性及其影响因素的基础上,提出了注汽锅炉蒸汽干度的多变量预测控制系统(Multi-vari-able Predictive Control System)。该系统在蒸汽于度出现偏差时,通过燃料量和给水量的协调控制,快速消除蒸汽干度偏差,并且使给水量平稳地回复到给定值,维持锅炉的给定出力。仿真研究表明,该多变量预测控制系统具有良好的控制性能,并且算法简单、易于实现。     

磁悬浮轴承的模糊PID控制

针对磁悬浮轴承控制系统多变量强耦合、不易建立精确数学模型的特点,应用模糊PID控制技术。实现对5自由度磁悬浮轴承的数字控制。该控制方法简单实用,不仅可以简化磁悬浮轴承控制系统的设计,同时还能够提高系统的控制精度。为了进一步提高控制系统的快速性,采用DSP芯片TMS320VC33作为控制核心。试验结果表明,系统的控制效果良好,有一定的实用价值。     

多变量非线性飞行控制系统的神经网络动态逆控制方法

针对多变量非线性飞行控制系统,从理论上对其逆系统的解析形式进行了详细推导,根据神经网络逼近逆系统的原理分析,提出了一种由静态神经网络和积分器组成的动态神经网络,构造了多变量非线性飞行控制系统的神经网络动态逆控制系统,并利用动力伞飞行控制系统进行了仿真验证,结果表明这种控制方法完全满足控制要求,具有较好的抗干扰能力和鲁棒性能。     

航空发动机的单神经元双变量解耦控制

针对航空发动机这样的多变量控制对象,要解决的突出问题是输入变量对输出变量的交叉影响,介绍了单神经元进行多变量系统解耦控制的基本方法,采用改进的Hebb学习算法以加速收敛。对某涡喷发动机的数学模型进行了双变量单神经元PID控制仿真研究,结果表明：采用此算法构成的神经网络PID控制对地面模型和高空模型都具有完全解耦、响应速度快、稳态误差小、算法简单的优点;用两个神经元作为双变量控制器,可以使整个飞行包线内的控制器数目明显减少。