深海采矿升沉补偿系统建模及其模糊控制仿真

根据中国大洋协会（COMPS）拟定的1000m大洋多金属结核中试采矿系统中升沉补偿子系统设计方案及1km海试的状况,应用牛顿第二运动定律和MATLAB软件,创建了该系统的数学模型,对该数学模型进行模糊控制仿真研究。仿真结果表明：1km海试总体设计中提出的双油缸主动控制升沉补偿系统可适应海试要求,在4级海况条件下,对系统实施模糊逻辑控制能得到满意的控制效果。但在复杂海况条件下,随着外扰频率逐渐增加,系统的升沉补偿效果会不断下降,当外扰频率大于0．7Hz时,主动式模糊控制几乎无减振效果。因此,建议在0-0．7Hz范围内采用主动式模糊控制,而在外扰频率大于0．7Hz范围内实施被动式升沉补偿。     

拖体被动升沉补偿系统非线性建模及仿真

为了研究拖体被动升沉补偿系统中蓄能器压力和流量的非线性关系对拖缆张力和拖体深度的影响,运用软件“AMESim”建立了系统的非线性仿真模型,在41、165 L的蓄能器压缩空气初始体积和0.6、0.781、1.0、1.25 rad/s的母船升沉运动参数下,分别对拖缆张力和拖体深度变化进行了仿真研究.研究表明,当被动升沉补偿系统稳定工作时,拖缆张力变化范围与蓄能器压缩空气初始体积大小成反比,蓄能器压力和流量的非线性关系促使拖体深度沿一定斜率的斜线变化,产生了“拖体深度漂移”.     

基于虚拟样机的动态轻量化设计方法

针对在轻量化设计的强度计算过程中,现存单工况静态边界条件导致的精度和自动化程度低的问题展开讨论,提出了基于虚拟样机的动态轻量化设计方法.该方法基于虚拟样机技术,对与机体相关的曲柄连杆机构进行动态仿真,仿真结果为强度计算提供动态的边界条件和载荷,从而可以进行多工况的强度计算,并为轻量化设计提供可靠的设计评判依据,提高计算精度的同时改善了设计自动化程度.以单缸内燃机机体为例,介绍了虚拟样机构建、有限元前/后处理,以及轻量化结构改进等方面工作.结果表明,轻量化改进设计方案经小批量试制测试,通过可靠性实验,从而证实了该设计模式的可行性和可靠性.     

挖掘机器人虚拟样机建模策略与仿真技术研究

为了全面分析挖掘机器人的综合性能,提出基于数字化虚拟样机的虚拟测试评估方法.以一台3.5 t试验型挖掘机器人为对象,系统研究挖掘机器人虚拟样机的子系统建模及模型集成技术.利用Pro/E和ADAMS软件建立机械子系统、液压子系统、伺服控制子系统、节能控制子系统以及土壤挖掘阻力模型,并在ADAMS环境中利用参数关联和模型集成技术,将各个子系统模型集成,构成机电液一体化的挖掘机器人虚拟样机模型.最后通过实验证明了样机模型的精确性.该集成样机模型能够代替实际物理样机对各个子系统的性能进行仿真分析,并从系统的角度对挖掘机器人的性能进行综合评估,提高了产品开发速度和精度,降低了开发成本.     

机电引信虚拟试验技术研究

在对虚拟试验技术进行详细介绍的基础上,针对机电引信的特点,提出了引信虚拟试验系统概念及模型.在现有的CAD、CAE软件平台下,通过二次开发实现了该系统的构建.根据引信虚拟试验的要求,将系统划分为6个功能模块,对每个模块的设计方案、程序结构及模块间的接口规范进行了阐述.构建的引信虚拟试验系统可以建立带有随机偏差的引信虚拟样机,根据引信零部件间的装配关系可以自动生成引信故障树,从而完成引信可靠性分析,并可以在模拟试验环境中对引信动力学响应特性、运动的协调性等进行仿真分析从而迭到对引信机构优化设计、性能评估的目的.     

机电产品虚拟样机技术研究与展望

虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法,涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现,通过对虚拟样机系统总体技术、系统建模／仿真等关键技术的研究,提出了产品虚拟样机技术的发展趋势．     

基于Matlab的模糊控制系统的设计与仿真

针对一类时滞系统,提出了基于Matlab的模糊控制设计方案.分别应用在主命令窗口编程方式和Fuzzy toolbox,Simulink的可视化方式实现了模糊控制系统的仿真,基于Matlab的模糊控制设计简单方便.仿真结果表明了模糊控制方案在系统控制中的有效性.     

基于C/S模型的过山车虚拟协同设计与仿真系统

为了解决传统设计的弊端,有效降低设计成本,提高过山车的安全性和运动特性,根据国内过山车游乐设备研制的实际情况,开发了基于C/S模型的过山车虚拟协同设计与仿真系统,构建了该系统的6层次模型的体系结构,介绍了面向装配的、具有交互界面的支持多用户协同设计的参数化设计子系统,以及由有限元分析平台、协同仿真平台和安全性评价平台3个功能模块组成的虚拟样机分析子系统.虚拟样机分析子系统能预估和评价设计方案和设计产品的产品功能、机械性能、安全性及可加工性等方面可能存在的问题,能将全部分析数据反馈给设计过程.采用数据库技术构建了含2个子系统的数据管理系统,实现多个子端自动加载、卸载数据源和对数据快速准确的传输、保存.     

吹塑机机构的设计与运动分析

以平板泡罩包装机的吹塑机构为研究对象,对吹塑机构提出一种凸轮弹簧系统的设计方案.首先通过弹簧的工作状态估算弹簧刚度系数;再通过分析机构的运动规律建立合适的凸轮曲线数学模型,在Solidworks环境下结合Excel精确绘制凸轮的三维实体;然后对吹塑机构装配体模型简化,在ADAMS中建立虚拟样机进行仿真,从而得到位移、速度和加速度曲线.通过分析这三种曲线的规律并结合压力角,证明该机构的设计方案是合理的,已应用于某企业的吹塑机构设计中.     

基于ADAMS的液压破碎机液压系统仿真

从传统的液压系统设计方法和虚拟样机的概念出发,以ADAMS/Hydraulics为基础,建立液压系统虚拟样机并探讨仿真分析的方法,给出液压破碎机工作装置斗杆液压举升系统虚拟样机的一个分析实例.仿真结果表明,破碎机在液压缸的驱动下可以完成工作过程中的主要动作,液压缸运行平稳,无较大冲击.     

基于LabVIEW的控制原理虚拟实验台开发

基于LabVIEW软件开发了自动控制原理课程中几个典型实验的虚拟实验台,并以串联校正实验为例详细介绍了实验台的构成和特点,同时具体阐述了其实现过程,最后通过MATLAB验证了Lab-VIEW实现的正确性和准确性.     

Design and implementation of model test installation of heave compensation system of deepsea mining

In order to validate the simulation model and develop heave compensation control strategy,heave compensation model tests were performed.The model test installation includes themining ship motion simulator,the heave compensation system,the lifting pipe simulator,the buffer simulator and the water pool.The tests ofmining ship motion simulator show that it is able to perform under the predetermined attitude path smoothly and can meet the requirements of themining ship motions.The heave compensation effect is m...     

一种拓扑不对称的三相电力有源滤波器研究

提出了一种适用于三相有源电力滤波器的不对称拓扑,该拓扑结构将无源滤波器与低功率有源滤波器结合以降低电压型逆变器(Voltage Source Inverter,VSI)的容量,减少系统损耗。该拓扑包含一个三相桥、两相双谐振LC无源滤波器和一相耦合电感。所设计的拓扑方案通过减少器件数量,探讨器件参数差异对有源滤波器(Active Power Filter, APF)补偿效果的影响。并提出了一种基于虚拟电容电压的补偿控制策略,实现对系统的有效控制,仿真和实验表明本文所提出的拓扑和控制策略是可行的。该拓扑及其控制策略方案在减少器件数量的同时,也便于结合传统对称控制策略使用,易于工程实现。     

Delay-dependent static output feedback control of nonlinear system

The static output feedback control problem for time-delay nonlinear system is studied based on T-S fuzzy bilinear model. The objective is to design a delay-dependent static output feedback controller via the parallel distributed compensation (PDC) approach such that the closed-loop system is delay-dependent asymptotically stable. A sufficient condition for the existence of such a controller is derived via the linear matrix inequality (LMI) approach and the design problem of the fuzzy controller is formulated as an LMI problem. The simulation examples show the effectiveness of the proposed approach.     

不确定时滞离散模糊系统鲁棒H∞控制

研究了一类不确定离散时滞模糊系统的鲁棒H_∞稳定性问题．基于模糊Lyapunov-Krasovskii函数,应用并行分布补偿算法,设计了使模糊系统全局渐近稳定的控制器,提出并证明了一个新的判别闭环不确定离散时滞模糊系统鲁棒H_∞渐近稳定的充分条件．引入多个附加矩阵变量,可由一组线性矩阵不等式的解得到控制器．由于使用了模糊Lyapunov-Krasovskii函数,此鲁棒稳定条件比基于公共Lyapunov-Krasovskii函数的稳定条件的保守性更小,由仿真算例验证了结果．     

模糊系统的近似解耦

实际的解耦控制系统多采用近似解耦,以增强系统的鲁棒性及可靠性,本文以模糊系统为基础,讨论近似解耦控制系统的设计,分别考虑了串联补偿近似解耦和反馈近似解耦的控制器设计问题,提出了若干种设计方法,还给出了一个计算例子.“近似”是通过把模糊关系集结为语义关系而实现的.     

基于GA的模糊神经网络控制

在详细论述模糊神经网络技术基础上,提出了基于GA的模糊神经网络控制器构造方法.选择MATLAB作为开发工具,使用所提供的神经网络和模糊逻辑工具箱,完成了基于GA的模糊神经网络控制器设计,并应用ActiveX技术在虚拟测控系统中实现了对其的调用.     

模糊PD控制在伺服系统中的应用

为了提高伺服控制系统动态跟随误差的精度,在三环伺服控制系统的基础上提出了一种经典控制和智能控制相结合的方法.利用误差补偿的思想,在位置环上采用按给定输入补偿的复合控制方法进行误差补偿,以提高系统动态跟随精度.采用模糊PD参数自整定控制的思想,在位置环上设计了智能模糊控制器,对前向通道PD调节器的参数进行了优化.仿真结果表明,与PD控制系统相比较,改进系统的动态误差精度得到了提高,明显地增强了系统的动态跟随特性,并使系统具有较强的鲁棒性.     

一类时滞离散模糊系统的H∞性能分析

研究了一类不确定时滞离散模糊系统鲁棒H∞控制问题.基于模糊Lyapunov-Krasovekli函数,应用并行部分补偿算法,设计了使模糊系统全局渐近稳定的控制器,提出并证明了一个新的判别闭环一类离散时滞模糊系统H∞渐近稳定的充分条件.     

一类时滞离散模糊系统的H∞性能分析

研究了一类不确定时滞离散模糊系统鲁棒H∞控制问题．基于模糊Lyapunov—Krasovekli函数,应用并行部分补偿算法,设计了使模糊系统全局渐近稳定的控制器,提出并证明了一个新的判别闭环一类离散时滞模糊系统H∞渐近稳定的充分条件．