基于Automation技术实现控制系统的实时在线仿真

提出了一种基于Automation（自动化）技术的控制系统实时在线仿真方法，该方法以Matlab建立实时仿真的虚拟对象模型，由C＋＋ Builder编程语言建立的通讯子系统处理虚拟对象与实际控制器PLC间的数据交换，其中与Matlab间通过基于COM的自动化接口，与实际控制器（OMRON PLC)间通过串口通信。最后指出了该系统应用于分布式实时仿真的可能性。     

光纤连接器研磨机伺服控制系统设计

为实现光纤连接器研磨机操作台的精确定位,设计了基于可编程控制器(PLC)的研磨机伺服控制系统.将PLC、ED200伺服放大嚣和触摸屏运用于伺服控制系统.伺服放大器内部对象采用顺序编程(Sequencer Programming)的方法赋值,程序段的外部触发信号由PLC提供.PLC插入通讯扩展模块与ED200间建立RS485串行通讯,并通过触摸屏界面实时修改伺服放大器内部目标位置参数.实验结果表明,该系统运行稳定、人机界面友好,加工误差可以控制在±1%范围内.     

基于组态虚拟仿真技术的水箱液位实验

为节约自动化实验设备成本,提出了基于组态虚拟仿真技术的水箱液位实验方案。采用OPC通信技术实现 Matlab与组态王的数据交换,由Matlab实现算法的分析和计算,在组态王中进行可视化的画面实时监控、操作等,并以双容水箱液位实验进行物理实物和虚拟仿真的实验对比验证。实验比较结果表明,组态虚拟仿真实验技术既能体现出控制算法的分析与计算,又能较好地监控实验对象的实时运行状态,实现了与实物物理实验的同质等效。     

FPGA在小卫星姿态控制系统中的应用

为了提高卫星姿态控制的运行速度,减轻星栽计算机的负担,提出了一种基于FPGA实现卫星姿态控制器的硬件算法.在Matlab/Simulink环境下建立卫星的运动学和动力学方程,给出了经典PID的模拟控制算法.在此基础上推导了数字PID控制算法,并采用状态机的设计方法实现该控制器的设计,应用VHDL硬件语言进行编程.最后,通过调用Matlab的Serial串口对象,将模拟的卫星动力学姿态与FPGA开发板交换控制信息.基于FPGA的PID控制器对整个系统进行控制,最后的仿真结果证明了该方案的可行性和准确性.     

基于TwinCAT的汽油机电控节气门系统仿真

介绍了一种汽车电子节气门控制系统,以及节气门各个部分的标定方法。选用Matlab/Simulink建立系统模型,利用Matlab的代码自动生成功能,将模型转化为PLC代码,并在TwinCAT环境下运行并进行仿真,仿真结果表明该系统的执行值与主控制器发出的指令值匹配良好。     

电气测量技术及仪器

TM930 01051572实际仪表和虚拟仪表综合自动化实验系统/顾利忠,刘淑萍(清华大学自动化系)11电子技术应用一2001,27(l)一34一35介绍由实际仪表和实际对象以及基于计算机技术的虚拟仪表和虚拟对象共同组成的综合自动化实验系统.它既具有实际仪表和实1环对象的真实性、直观性和可操作性等特点;又具有虚拟仪表和虚拟对象的参数可变范围大、综合性强以及画面操作灵活等特点.该实验系统为自动化仪表及控制专业的学生提供了一个良好的实验工具,也可以用于对有关企业的工程技术人员进行技术培训和模拟操作.图3参2(金)路在应用中造成的误差,详细分析…     

基于Hopfield网络的PID模型参考自适应控制的研究与仿真

为了得到较好的PID模型的控制效果,提出一种有效的控制方案.阐述PID控制技术的定义与Hopfield网络的基本原理.结合PID控制的特点,构造了基于Hopfield网络的PID模型参考自适应控制算法.利用Hopfield网络对控制器进行优化,得出优化后系统的相应参数.通过Matlab软件对构造的系统模型进行仿真.仿真结果表明,该算法实现简便,具有较好的实时性、稳定性和鲁棒性,对被控对象的控制效果比较理想.     

人工神经网络控制的实时仿真系统

为了观测使用人工神经网络作为控制器的实际的自动控制系统的控制效果,我们开发了一种实时闭环仿真系统.该仿真系统具有两个独立的部分:一部分是被控对象部分,由PC计算机计算被控对象的数学模型来模拟;另一部分为控制器部分,由真正的神经网络硬件实现.两部分由硬件接口电路连接在一起.此仿真系统工作于真正的时间轴中,即数学模型中的时间常数不再仅仅是计算中的参数而是反映真正的时间长度,它满足检验用于实际系统的神经网络控制器性能的需要.实验结果表明,此实时仿真系统对于设计基于人工神经网络的控制系统是一种有用的工具.     

基于Matlab/Simulink与STK的卫星姿态控制系统联合仿真研究

根据Matlab/Simulink工具与STK软件在卫星姿态控制系统仿真中的作用,考虑到Simulink无法直接与STK进行通信,因此需要研究解决Matlab/Simulink与STK联合仿真过程中的相关技术难点.通过使用C语言连接STK,以及对Matlab/Simulink与C++经由UDP网络协议进行数据交换的方法研究,构建了基于C++的服务器程序.仿真算例验证了该服务器程序能够实现Matlab/Simulink与STK的联合仿真.此服务器程序的建立不仅能够实现Matlab/Simulink与STK软件间的数据交换,并且能够推广到其他任何能够与VC建立连接的软件控制之中.     

基于虚拟实时温控系统的自控概念教学

温度控制系统作为一个简单而又包含了闭环反馈的原型系统常被诸多教科书用以解释自动控制基本原理.本文基于Matlab/Simulink平台建立了温度控制系统的虚拟实时仿真平台,使得手动控制可以实时进行,这可让学生实时看到其温度控制效果,从而加深对控制理论的基本概念的认识和理解.     

基于LabVIEW的二维转台远程控制系统

基于美国NI公司的Labview软件,针对地面二维转台的远程控制,设计开发了一个可通过TCP/IP协议进行远程控制的二维转台控制系统.该控制系统主要远程控制客户端和数据转发服务器组成.其中远程客户端是人机交互控制界面,通过以太网与服务器通讯,服务器通过RS-232串口将指令发送给转台内的DSP处理器,以控制转台运动.整个系统可完成对转台双轴实时位置的数据采集、保存和远程控制.     

基于工业模型的新型PID实验系统设计

基于Matlab仿真的传统PID实验系统,不仅缺少实际控制对象,且存在一定的抽象性。为了完善该系统,设计实现了一种基于工业模型的新型PID实验系统。该系统在原有仿真实验的基础上,增加了工业电机控制模型,并以LPC2114为核心处理器,L298N为电机驱动的直流电机控制系统,通过Matlab编程进行PID实时控制。实验证明,该系统不仅保留了Matlab仿真实验的准确性,更能体现出PID参数变化对系统的影响,展现了PID的工业控制效果,提高PID实验系统的直观性。     

基于DDE和Socket技术的网络控制系统仿真平台

文章从控制系统与实际网络相结合构成网络控制系统出发,应用动态数据交换（DDE,Dynamic Data Exchange）协议和Socket网络通信技术,构建了基于Matlab／Simulink的网络控制系统仿真平台。以起重机为网络远程被控对象,通过仿真平台将实际网络引入起重机控制系统,揭示了网络延迟对该系统的影响。     

基于Matlab和Adams的自平衡机器人联合仿真

为检验自平衡机器人控制系统的准确性及其动静态性能,采用Matlab／Simulink和Adams建立虚拟样机系统的方法。通过建立机器人的状态空间方程并利用LQR方法配置系统极点,设计出状态反馈控制器。分别在Simulink和Adams中建立机器人的控制系统和机械仿真模型,利用二者实现对机器人的联合仿真。仿真结果表明,所设计的控制方法能实现机器人平衡,并具有良好的动静态性能。     

基于RTW和VxWorks的飞控系统仿真实验平台研究

采用高效快速的仿真实验平台构建方法可以大大提高仿真试验效率,利用Real-Time Workshop的自动代码生成功能和外部调试模式,可将Simulink环境下的飞机动力学仿真模型和利用S函数功能封装的控制率模型自动转换为在嵌入式操作系统中运行的仿真代码,利用该研究方法可在较短时间内完成对仿真实验平台的构建。采用本平台使整个研制过程难度和工作量大大地降低,并且具有在线调参和数据监控功能。与传统仿真实验方法相比,仿真实时性更接近真实飞行下的状态。     

Robust Multithreaded Object Tracker through Occlusions for Spatial Augmented Reality

A spatial augmented reality (SAR) system enables a virtual image to be projected onto the surface of a real-world object and the user to intuitively control the image using a tangible interface. However, occlusions frequently occur, such as a sudden change in the lighting environment or the generation of obstacles. We propose a robust object tracker based on a multithreaded system, which can track an object robustly through occlusions. Our multithreaded tracker is divided into two threads: the detection thread detects distinctive features in a frame-to-frame manner, and the tracking thread tracks features periodically using an optical-flow-based tracking method. Consequently, although the speed of the detection thread is considerably slow, we achieve real-time performance owing to the multithreaded configuration. Moreover, the proposed outlier filtering automatically updates a random sample consensus distance threshold for eliminating outliers according to environmental changes. Experimental results show that our approach tracks an object robustly in real-time in an SAR environment where there are frequent occlusions occurring from augmented projection images.     

基于三菱PLC的Factory IO全虚拟仿真系统研究

PLC编程控制技术被广泛应用于各种机电设备控制中，Factory IO仿真软件也被应用到PLC编程学习中。三菱PLC编程控制技术是初学或入门者的首选，具有大量的学习者。Factory IO能与西门子、AB系列PLC直接连接，但只能通过其他方式与三菱PLC连接，组成联合仿真系统。基于此，可以利用PLCSimulator自带的Modbus TCP通信功能与Factory IO，GX Works2组成三菱PLC全虚拟仿真系统。使用该仿真系统，即使没有昂贵的PLC等硬件设备，PLC的学习者只用一台电脑也能较为直观地学好PLC，其效果较好。     

自整定模糊—PID在逆变电源系统中的应用

逆变电源系统结构特殊且具有较强的非线性和参数时变性,尤其在非线性负载下采用常规控制难以获得理想的控制效果。文章提出了自整定模糊—PID控制方案,该方案将模糊控制与PID控制的优势相结合,实时对PID参数进行在线调整。通过Matlab/Simulink对系统进行了仿真和验证,并与常规PID控制结果进行了对比和分析。     

单相光伏发电并网的研究

针对如何提高太阳能光伏发电系统的转化效率,对具有最大功率控制的系统进行研究,提出了一种双环控制方式。并以STM32为控制器,给出了其控制方法。通过Matlab建模设计光伏输出后的控制系统,新的控制系统实现了最大功率跟踪与功率因数校正。仿真表明,该方式具有简单、控制方便、效率高的优点。并通过实物加以验证该方法的可行性,该控制策略可应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制,且实现了系统的高效率并网运行。