基于ARX模型的压电智能结构振动预测控制

采用预测控制法对压电智能结构的振动主动控制进行了实验研究，通过实验方法建立了系统的ARX模型，并在此基础上设计了预测控制器对结构进行振动主动控制。实验结果验证了该方法在压电智能结构振动主动控制中的可行性和有效性。     

基于压电陶瓷神经网络模型的模型抑振研究

为达到在脉动气流激励下抑制风洞模型振动的目的,该文提出了基于压电陶瓷作动器神经网络模型的风洞模型主动振动控制方法,并进行了实验研究。首先,分析了风洞模型系统振动特性,建立了内嵌式压电陶瓷作动器的主动振动控制系统,通过模型质心加速度推算出压电陶瓷作动器期望输出抑振力。然后,建立了压电陶瓷作动器期望输出抑振力 激励电压的神经网络模型,并根据该模型设计了一种实时解算加速度为激励电压的控制方法。最后,通过地面试验对控制方法的有效性进行验证。实验结果表明,该控制方法具有良好的实时性和鲁棒性,在锤击试验中,振动加速度衰减时间相比于压电方程线性控制时减小了54.46%,系统阻尼比增大了1.58倍,取得了良好的控制效果。     

时变质量梁系统的振动主动控制研究

为了保证机械臂运动的高精度、准定位,采用主动控制技术降低结构的干扰振动是一项迫切而紧急的任务。该文以含变质量构件的弹性梁系统为对象,开展变质量弹性结构的振动特性研究和振动主动控制研究。使用模态叠加法推导了粘贴有压电片的变质量-柔性梁组合结构的控制方程,通过仿真获得变质量弹性梁系统的振动特性和运动规律。然后设计反馈控制器对质量增大系统和质量减小系统进行了振动主动控制,并采用时频分析技术分析了控制效果。仿真结果表明,变化的质量在引起系统振动频率改变的同时,还引起了一个附加的阻尼。在变质量时变系统的共振频率区间,通过反馈控制可有效抑制结构的振动。     

Intelligent structure active vibration control experimental tests

振动主动控制是近年来发展起来的一种新的振动控制方法,振动主动控制需要外部施加能量。本设计中智能结构是利用传感器对结构的振动进行监测,驱动器在微电子系统的控制下准确动作,以改变结构的振动状态。与传统的振动主动控制方法相比,智能结构可以在不明显改变受控结构的质量和体积的条件下,达到自适应调节减振的目的。本设计以智能梁结构作为实验研究模型,研究了智能结构振动控制系统组成、实现原理;硬件电路设计包括A／D采样、CPLD外扩D／A、信号调理电路等,并通过TMS320F2812的CAN模块与上位机通信进行数据实时显示,达到很好的监测和控制目的。     

智能结构振动主动控制实验研究

振动主动控制是近年来发展起来的一种新的振动控制方法,振动主动控制需要外部施加能量。本设计中智能结构是利用传感器对结构的振动进行监测,驱动器在微电子系统的控制下准确动作,以改变结构的振动状态。与传统的振动主动控制方法相比,智能结构可以在不明显改变受控结构的质量和体积的条件下,达到自适应调节减振的目的。本设计以智能梁结构作为实验研究模型,研究了智能结构振动控制系统组成、实现原理;硬件电路设计包括A/D采样、CPLD外扩D/A、信号调理电路等,并通过TMS320F2812的CAN模块与上位机通信进行数据实时显示,达到很好的监测和控制目的。     

快速响应反射镜主动减振技术

基于光学系统工程化应用对稳定性的要求,开展了系统减振措施的研究,提出了一种适合振动失调光学系统的减振技术——基于快速响应反射镜的主动减振技术。结合几何光学、光电检测技术和主动控制理论,依据传输光线失调方程,得出了光路失调量与光路中快速响应反射镜位姿之间的计算关系式,从而获取反射镜所需作动的角度值,利用步进电机调节反射镜补偿振动引起的光路失调,实现了光束稳定的主动控制,实验验证了减振方案的合理性。     

基于位置域迭代学习的激光导引头测试系统时变周期干扰抑制

激光导引头测试系统是对激光导引头进行参数标定及性能测试的专用测试设备,其性能和精度决定了导引头的品质。为了提高某激光导引头测试系统的性能,抑制时变周期干扰对测试系统的影响,提出一种基于位置域的迭代学习控制方法。通过对不同转速下干扰成分的时域/位置域频谱分析,得到时变周期干扰具有角位置定周期的特征,基于迭代学习的思想提出一种位置域的迭代学习控制结构,依据算法的收敛性条件和滤波器的相位延迟特性,给出控制参数的整定准则和相位补偿方法,并对其应用效果进行了实验验证。在最大转速指令下的实验表明,采用位置域迭代学习控制方法后,角位置稳态跟踪精度提高了65.8%,在此基础上,对位置域迭代周期进行修正,角位置稳态跟踪精度进一步提高了61.5%。     

径向振动压电变压器的等效电路模型及特性研究

本文使用线性压电方程并结合相关的弹性理论对目前国际上刚刚出现的径向振动压电变压器进行了分析和研究,导出了该压电变压器的等效电路模型,并根据电路模型得出径向振动压电变压器的输入阻抗、输出阻抗、升压比、输出功率及效率等特性的数学表达式.文中通过实验对上述特性加以验证,实验结果与理论计算值基本一致,说明本文给出的径向振动压电变压器等效电路模型及其各种特性的数学表达式是正确的.     

压电智能桁架结构的建模与最优振动控制

为了实现桁架结构振动主动控制,建立了智能桁架结构动力学模型和最优振动控制模型,对动力学建模和最优控制建模方法进行了研究。首先根据有限元理论和Hamilton原理,建立了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,方程中含有与作动电压有关的耦合刚度矩阵,采用缩聚变换对动力学方程进行了简化,该动力学方程可用于机械/电荷作用下结构的静动力分析和控制系统设计。然后将推导的动力学模型变换为状态空间方程的形式,根据线性二次型最优控制理论,推导了结构振动控制的数学模型,通过最小化性能泛函,求解黎卡提矩阵代数方程确定了最优控制输入。最后给出了平面桁架结构振动控制算例验证建模过程和算法。结果表明,通过最优振动控制可以使结构振动快速衰减,达到振动抑制的效果。     

PZT机敏支架振动主动控制的实验研究

通过机敏结构建立了三维支架的振动主动控制系统，给出了压电机敏结构的离散控制方程，采用加速度反馈实现了支架的振动主动控制     

Multirate Control in Internet-Based Control Systems

One of the major challenges in Internet-based control systems is how to overcome the Internet transmission delay. In this paper, we investigate the potential of using the multirate control scheme and the time-delay compensation to overcome the Internet transmission delay. A two-level hierarchy is used for the Internet-based control systems. At the lower level, a local controller is implemented to control the plant at a higher frequency. At the higher level, a remote controller is employed to remotely regulate the desirable set-point at a lower frequency for the local controller. A compensator located at the feedback channel is designed to overcome the time delay occurring in the transmission from the local site to a remote site. Another compensator in the feedforward channel is designed to compensate the time-delay occurring in the control action transmission. The simulation and experimental application results illustrate that the multirate control scheme with the time delay compensation offers a promising way to efficiently reduce the effect of Internet time delay on control performance     

集散控制系统与现场总线控制系统

简要回顾了自动化控制系统的主要发展阶段，对集散控制系统特别是现场总线控制系统的定义、特点、系统结构等进行了比较详细的分析，介绍了几种主要的现场总线，并展望了集散控制系统和现场总线控制系统的发展趋势。     

实现Internet远程控制的工业控制网

文章讲述了能实现Internet远程控制的工业控制网的构成方法 ,及其软件编写方法 ,包括实现直接读写网络数据、远程传输用户数据的方法     

分布式控制系统一致性控制方法研究

针对大型分布式控制系统在控制过程中由于节点信号冲突,造成控制延迟,不同步的问题.提出一种带非线性耦合的控制一致性算法,通过节点通信模型对不同模块之间通信进行一致性计算.运用关联决策理论对通信结果进行预估计,在通信出现延时的状态下,可以保证通信信号的一致性.使得多系统能够在延时允许的误差内进行通信.有效解决通信过程中出现的延迟、和信号不一致问题.实验表明,带非线性藕合的一致性算法,使得群体中的所有个体可以达到一个预先指定的值.解决带非线性耦合的一致性问题,取得了不错的结果.     

浅谈现场总线控制系统与集散控制系统

首先对现炀总线控制系统及集散控制系统进行了简要的介绍，而后着重讨论了现场总线控制系统在实际应用中的一些问题，最后提出了工程应用中选择现场总线控制系统的一些建议．     

集散控制系统中的高阶管理

论述了集散控制系统在厂矿企业生产调度，监测管理上的应用，图示了系统结构，软件的功能和设计方法。     

交流电机变频调速中矢量控制与直接转矩控制的研究

随着交流电机在现代社会生产中的广泛应用,三相交流异步交流调速控制系统成为研究的热点,各种各样的变频调速方案相继出现,作为当前两种主要的交流电机变频控制方法,矢量控制和直接转机控制在实际中得到广泛的应用。本文以矢量控制与直接转矩控制比较为核心,对二者的控制原理、特性以及应用进行了分析与比较。同时,在分析的直接转矩控制原理的基础上,基于Simulink环境下对直接转矩控制系统进行仿真模型的搭建,并得到相应的仿真图象。     

New Predictive Control Scheme for Networked Control Systems

This paper is concerned with the design of networked control systems with random network-induced delay and data dropout. It presents a new control scheme, which is termed networked predictive control with optimal estimation. Based on Multirate Kalman Filtering, the measured data which are out of sequence or delayed can be used to improve the precision of estimation. The control prediction generator provides a set of future control predictions to make the closed-loop system achieve the desired control performance and the compensator removes the effects of the network transmission with time delay and data dropout. Simulation results are presented to illustrate the effectiveness of the control strategy via comparing with control schemes without any compensation for the network.     

多轴运动控制系统的控制方式

随着半导体技术的迅猛发展 ,使得半导体设备更趋于复杂化 ,对复杂设备的控制便显得尤为重要 ,针对复杂设备的运动控制系统 ,阐述了几种具体控制方式及实现方法。