具有滞回特性的直流固态继电器设计

提出一种新型的直流固态继电器设计方案。为了使继电器具有滞回特性,采用在控制电路中引入正反馈回路的方法来实现继电器的导通电压和截止电压分离,防止临界抖动的现象发生。同时继电器输出不受负载的影响,输入、输出端口相对独立,提高了继电器的工作稳定性。以电路仿真软件Multisim为平台对所设计电路进行了原理仿真,并测试了实际继电器的运行参数。结果表明,该设计方案的继电器能够准确动作,具有良好、可调的滞回特性。     

一种滞回比较器设计

比较器广泛应用于模拟信号到数字信号的转换过程中,在模-数转换过程中,对输入进行采样后的信号通过比较器以决定模拟信号的数字量。滞回比较器也叫迟滞比较器,以其优越的抗噪声能力在比较器中占有重要地位。描述一种滞回比较器,使用少量元件节省成本,滞回电压阈值设计灵活,同时用P管作差分输入管,有较高的共模输入范围,转换速率快。使用0.18μm CMOS工艺分别对转折点压差为200 m V的设计进行仿真,仿真结果与设计预期相符合。     

Boost变换器的滑模变结构控制方法研究

本文提出了一种Boost变换器的滑模变结构控制方法。这种方法基于Boost变换器的开关模型。在控制器中引入滞环环节，使系统可以获得固定的开关频率，并分析了开关频率与滞环宽度的关系，给出了控制器参数的渊节方法。所设计的控制器响应速度快，对负载变化和电压波动鲁棒性强，易于实现。     

基于滑模与控制分配的六旋翼飞行器容错控制

针对六旋翼飞行器的执行机构失效故障, 提出一种基于滑模和控制分配方法的容错控制方案; 采用了分层设计结构, 将基本控制律设计与控制分配律分为两个独立的部分, 针对系统建模不确定性与外界干扰, 设计滑模控制律, 提高了系统的鲁棒性, 运用控制分配方法, 在飞行器发生失效故障甚至卡死故障时, 在线调解控制分配矩阵, 减小故障机构对整体飞行性能的影响。仿真结果验证了所提容错控制的正确性和有效性。     

自适应滑模控制在变形翼飞行器上的应用

针对变形翼飞行器提出了一种自适应滑模控制算法。对形变造成的模型不确定性,采用自适应补偿算法消除其对系统稳定性的影响。将外界的扰动分解成匹配项和不匹配项,设计积分滑模控制完全消除匹配项对系统的影响,同时使不匹配项满足鲁棒性能指标。通过李雅普诺夫稳定性证明自适应积分滑模控制能使跟踪误差一致渐近稳定。最后,在含有不确定项的变形翼飞行器模型上进行仿真,验证算法的可行性和有效性。     

基于积分滑模控制的飞行器主动容错控制技术研究

基于容错控制和积分滑模控制理论的研究,对飞行器姿态进行控制,使其具有容错性能。飞行器模型考虑一类具有不确定性以及可能存在执行器故障的非线性系统,针对该系统设计积分滑模控制器,使系统即使在执行器故障情况下也能保持较理想的控制特性。同时也对该系统分别设计基于Lyapunov直接法和常规滑模理论的控制器,便于仿真验证中作为比较。在有无执行器故障的情况下,观察3种控制对状态变量的影响效果,比较常规滑模和积分滑模控制下的抖振情况,结果表明积分滑模控制在控制效果和减弱抖振方面表现更好。     

基于滑模控制的四旋翼飞行器控制器设计

基于四旋翼飞行器的结构和飞行原理,本文建立了其飞行动力学数学模型,并采用反馈线性化原理对该模型进行精确线性化;同时,本文采用基于趋近律的滑模变结构控制方法,进行飞行控制器设计,并用simulink对设计的控制器进行仿真,实现了四旋翼飞行器的定高悬停控制,提高了其飞行性能和鲁棒性。     

基于滑模反步法的HSV被动容错控制设计

针对高超声速飞行器(HSV)无动力再入过程中舵面发生损伤故障的情况,设计了一种基于滑模反步法的姿态被动容错控制器。以公开的Winged-Cone飞行器非线性动态模型及其气动力与力矩为基础,对非线性模型进行时标分离处理,将姿态控制系统分解为姿态角速率与姿态角的快慢双回路系统。并以反步法为基础,结合滑模控制与动态面技术设计了被动容错控制器。通过Lyapunov稳定性分析以及数值仿真可知,所设计的被动容错控制器可以在没有任何损伤故障信息的情况下,保障姿态控制系统的稳定性与鲁棒性。     

四旋翼无人机设计与滑模控制仿真

随着近些年自然灾害的频繁发生,四旋翼飞行器搜救设备得到越来越广泛的应用。首先介绍四旋翼飞行系统的总体设计架构,然后针对地面坐标系与集体坐标系建立了四轴飞行器的动态模型,同时为得到良好的响应速度、控制稳定度与鲁棒性,应用滑模变结构控制理论设计了飞行器的控制算法。最后通过仿真数据对相同条件下的PID控制器与该控制器对比,证明该控制器的强鲁棒性和控制稳定性满足项目任务需求。     

含非线性滞回电感电路的分叉和浑沌

本文利用滞回电阻实现了滞回电感,然后研究了包含该滞回电感的二阶非自激动态电路中的分叉和浑沌行为。计算机模拟和实验结果是定性相似的。系统的分叉结果具有应用价值。     

PZT薄膜电滞回线测试的数值补偿研究

通过Sawyer-Tower测试电路研究了铁电薄膜的电滞回线,发现薄膜漏电阻以及示波器输入电阻和电容的影响可能会使所测量的电滞回线发生形状扭曲或者使测量结果出现较大偏差,通过数值补偿方法重建了电荷平衡方程,并编制了相应的软件补偿程序。通过对溶胶-凝胶制备的PZT铁电薄膜的电滞回线测试表明,运用该数值补偿方法可以有效补偿薄膜漏电阻以及示波器输入电阻和电容对测试结果的影响,满足PZT铁电薄膜制备技术以及微机电系统中器件设计对薄膜性能测试的要求。     

一种带热滞回功能的过热保护电路

由于功率集成电路功率耗散比较大,发热量也大,因此,过热保护电路对于功率集成电路是非常重要的。文章介绍了一种用于集成电路内部的带热滞回功能的过热保护电路。电路不使用齐纳二极管和迟滞比较器,通过简单的反馈,防止了热振荡现象的发生。     

一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路

基于CSMC 0.5μm CMOS工艺设计了一种带热滞回功能的高精度温度保护电路,利用晶体管PN结和PTAT电流相反的温度特性,极大地提高了温差鉴别的灵敏度。Cadence Spectre仿真结果表明,该电路对温度灵敏度高,功耗低,且其热滞回功能可有效防止热振荡。比普通单PN结的温度保护电路具有更高的灵敏度和精度,可广泛用于各种功率芯片内部。     

具有输入饱和的光电伺服平台的滑模控制

为了解决光电伺服平台中的输入饱和问题，采用了基于过渡过程的滑模控制算法。过渡过程算法是基于时间最优理论设计的，将跳变的输入信号变为一个缓慢上升的信号，使系统的初始跟踪误差减小，从而避免了输入饱和现象，提高了系统的稳定性。结果表明，该方法可以有效消除输入饱和现象，适用于光电伺服平台的目标跟踪，具有重要研究与应用价值。     

一类欠驱动系统的双环滑模控制仿真

针对一类欠驱动四旋翼飞行器(Quadrotor UAV)受控模型,提出一种基于内外环的滑模控制策略,实现了对Quadrotor UAV系统的稳定控制与跟踪。首先采用拉格朗日方程建立四旋翼飞行器的动力学模型,然后根据其数学模型设计以位置系统为外环,姿态系统为内环,滑模控制律为控制方法的内外环控制策略。最后在Matlab环境中对该系统进行仿真,验证了该控制策略的有效性。     

滑模变结构控制对象研究

从滑模变结构的控制领域着手,分析了不同控制对象的状态方程,通过数字仿真对比了滑模变结构和PID对不同阶数、不同时间常数对象在快速性、参数整定及搞干扰上不同的特性表现.在此基础上,总结了滑模变结构控制不同对象的优劣.由此,提出了滑模变结构控制的最佳适用性.     

基于滑模控制的三相SVPWM逆变器研究

针对现有的三相全桥逆变器输出电压存在的动态性能差、对负载变化敏感等问题,提出了一种基于滑模控制的输出电压控制方案。为使电路能够在不同的载波频率下运行,文中采用了电压空间矢量脉宽调制三相逆变器拓扑结构,仿真结果表明该方案使得输出电压具有较小的总谐波失真,并具有较好的稳态性能和负载适应能力。     

控制受限滑模控制Buck变换器优化设计

 该文针对传统滑模控制开关变换器的滑模系数选取困难的问题,分析了控制受限的传统滑模控制Buck变换器的滑动模态区与滑模系数的关系.根据电感电流为零时系统在相平面的运动规律与滑模区的关系,给出了选取最优滑模系数的方法,以确保开关变换器系统在负载变动范围内快速进入滑动模态区,避免输出电压振荡现象.可根据负载变化范围直接采用公式计算最优滑模系数.仿真研究和实验结果验证了优化设计方法的正确性和有效性.     

基于滑模矢量控制的异步电机调速系统

由于异步电机是高阶、非线性、强耦合的多变量系统,难以实现高性能的调速,为此本文在矢量控制基础上,建立了滑模矢量控制异步电机调速系统。首先对系统进行矢量变换,构建电流滞环跟踪PWM矢量变频调速系统,使系统的响应速度增快;其次加入滑模控制,增加系统的鲁棒性和抗干扰能力。最后对异步电机调速系统的模型进行仿真实验,结果表明,增强了滑模矢量控制调速系统负载的抗干扰性,减少了超调量,提高了系统的响应速度。