基于dSPACE的无人机飞行控制系统快速原型设计

介绍了dSPACE实时系统及基于dSPACE的无人机飞行控制系统快速原型设计方法.利用dSPACE设计了飞行控制系统的快速原型,并以飞行控制系统中的一个控制器为例进行实验研究.实验结果证明了本文系统和方法的有效性.     

基于Simulink和dSPACE的SVPWM的实时仿真

分析了空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理,给出了具体的算法步骤。介绍了基于Simulink和dSPACE快速控制原型的开发流程,建立了SVPWM的仿真模型,并将SVPWM算法下载到dSPACE的实时硬件中,实现了对逆变器智能功率模块的实时控制。实验结果表明,基于dSPACE系统能够快速验证算法的可行性,缩短控制系统的开发周期,提高开发质量。     

基于dSPACE的智能结构实时主动振动控制

本文介绍了dSPACE系统以及基于dSPACE的实时主动振动控制。在Simulink中搭建控制系统框图并编写基于LMS的S-Function控制算法,利用RTW/RTI将控制框图编译并下载到dSPACE系统,以dSPACE作为控制器与实际控制对象连接,驱动智能结构做动器,进行单自由度主动振动控制实验研究,实验结果证明该方法具有较好的稳定性和可靠性。     

桁架自适应结构振动控制仿真实验研究

基于MATLAB／dSPACE综合仿真实验环境,在有限元结构分析的基础上,在MATLAB／Simulink中进行桁架自适应结构的数学模型搭建和控制方案设计仿真,由dSPACE软硬件系统实现自适应结构的主动元件驱动和传感器数据采集,从而实现半物理仿真。实验表明基于MATLAB／dSPACE综合实验环境桁架振动受到很好的抑制,证明MATLAB／dSPACE试验环境高效简洁,控制方法行之有效。     

水下航行体控制系统快速原型设计

基于V模式的控制系统开发流程,研究了适用于水下航行体控制系统开发的快速原型仿真系统,进行了控制系统快速原型设计。利用dSPACE、光纤反射内存网、以太网、相应的物理效应仿真硬件和xPC技术建立了拓展性很强的快速原型仿真系统。给出了水下航行体的运动方程组,进行了控制律设计和不同控制参数下的半实物仿真。实践证明,控制系统快速原型技术的发展有力地支持了日益复杂的水下航行体控制器的开发。     

仿鸟扑翼试验平台控制器快速原型设计

介绍控制系统实时在线仿真平台dSPACE系统,研究了仿鸟扑翼试验平台控制方案,利用dSPACE系统构造了仿鸟扑翼试验平台伺服控制器,通过实时仿真对PID控制参数完成了优化,从而取得了满意的扑翼运动轨迹跟踪效果。设计过程表明：利用dSPACE在线仿真技术开发控制器原型可以大大节省时间和费用。     

涡轮增压汽油机气路预测模型的建立与预测控制

针对涡轮增压汽油机气路系统中节气门与废气旁通阀动力学耦合、机理建模复杂的问题, 本文提出基于神经网 络模型的气路系统预测控制方法,实现了节气门与废气旁通阀的协调控制. 首先, 针对涡轮增压汽油机气路系统map与 机理混合描述的特性, 利用系统的输入输出数据,采用反向传播神经网络(back propagation neural network, BPNN)训 练得到一个非线性气路模型; 其次, 基于泰勒展开式对预测模型进行线性化, 并对模型的精度进行了验证,进而利用该 模型预测系统的未来动态; 然后, 在考虑系统存在输入约束的条件下, 设计了一个线性模型预测控制器对节气门与废气 旁通阀进行协调控制, 实现了进气歧管压力和升压的跟踪控制进而满足发动机的扭矩需求; 最后, 通过离线仿真和基 于dSPACE的快速原型实验(rapid control prototyping, RCP)验证了控制系统的有效性和实时性.     

助餐机器人轨迹跟踪控制实验研究

助餐机器人机械本体由三自由度机械手和旋转桌面构成。在完成助餐机器人控制系统硬件电路基础上,利用dSPACE软硬件环境和Matlab/Simulink系统建模方法,搭建了助餐机器人控制系统的半物理仿真实验平台。完成了助餐机器人伺服控制系统的研究与开发,设计了机器人控制器,同时完成了助餐机器人肘关节和腕关节的直线轨迹与圆弧轨迹跟踪实验,获得了理想的实验结果,为整个助餐机器人系统的控制研究奠定了基础。     

基于MATLAB的车用快速控制原型软件平台的研究与实现

通过对现代控制系统设计开发方法中的快速原型技术的分析,研究实现了基于MATLAB的快速控制原型开发软件平台。系统提供了用户透明和面向THECU-2003控制原型硬件平台的快速原型开发、自动代码生成、目标代码下载、在线调试支持和代码管理的快速开发辅助工具。     

基于xPC Target的机械臂控制系统开发

介绍了控制系统的快速控制原型化设计方法以及xPC目标环境,然后基于xPC目标环境和Mathworks公司的Matlab RTW(real-time workshop,实时工作间),Simulink,Stateflow等工具开发了一个机械臂的控制系统。实验结果表明,该软件系统能够很好地控制机械臂抓取目标物体。     

GPRS网络控制技术在RP中的应用

提出了一个以Microsoft Visual C 作为编程工具,在GPRS网络环境下,通过Winsock接口编程开发的基于快速原型制造设备的GPRS网络控制系统.该系统结合了远程控制技术、GPRS技术和先进集成制造技术,实现了远程控制中心对多个快速原型设备、云台和摄像机及时准确地无线通信和控制,并能使信息在无线网络环境下能够更好地互动和管理,而且系统的可扩展性强、易于推广和维护.     

基于RTLinux的快速控制原型平台的研究

提出了一种基于RTLinux快速控制原型平台,能在复杂控制系统设计中,缩短产品的设计时间,降低成本.进一步提高系统的可靠性.给出了整个平台的实现方法,介绍了Matlab/Simulink在快速控制原型中的应用和数据采集卡设备驱动的实现方法,使用HEPTANE对任务的最坏情况下任务执行时间分析,借助TrueTime对系统任务的可调度性进行验证.结合液压机控制系统,验证了提出方法的有效性.     

A hardware-in-the-loop dynamics simulator for motorcycle rapid controller prototyping

The purpose of this research is to develop an innovative hardware-in-the-loop simulator for the purpose of motorcycle power train rapid controller prototyping. Proposed control algorithms can be validated using the developed setup. Such an in-lab validation saves time and development cost and thus is preferable during power train controller development process. The developed simulator includes an engine, a transmission, and a rear wheel from a real motorcycle. A powder brake is rigidly coupled to the rear wheel for road loading generation. A central computer is used to control the operation of the system and the measurement of system dynamics variables. An xPC system is also integrated in the system to provide the feasibility of power train control algorithm rapid prototyping. Comparison between field tests and simulation results show that the simulator can be used to evaluate the performance of different control algorithms for controller rapid prototyping in the laboratory. An example of power train control algorithm development featuring engine fuel injection control using the above rapid prototyping setup is also described.     

飞行控制系统快速原型设计与实现

快速原型仿真是实时仿真的一种,它处于产品研发的算法设计阶段与具体实现阶段之间,是产品研制过程中的一个重要环节。介绍了快速原型技术的发展与优势,搭建了基于DSP的快速原型硬件平台;针对仿真平台,开发了simulink下的底层接口驱动;实现了飞行控制系统的仿真模型在快速原型上的自动代码生成,并完成了半实物仿真。研究表明,通过使用快速原型对算法进行验证,可以方便快捷地将simulink模型应用于半实物仿真系统,降低了算法验证的难度,缩短研制周期,并提高仿真系统的灵活性和可靠性。     

基于dSPACE/MATLAB/Simulink平台的实时仿真技术研究

本文以某飞行器侧向通道稳定控制系统为例,基于dSPACE标准组件和MATLAB/Simulink软件环境,建立了控制系统的半实物仿真平台并进行了半实物仿真。结果表明这种基于dSPACE的仿真系统具有构建便捷、高效和精度高等优点,尤其适用于数字控制系统。     

The optimization of hybrid scaffold fabrication process in precision deposition system using design of experiments

In recent tissue engineering field, it is being reported that the fabrication of three-dimensional (3D) scaffolds having high porous and controlled internal/external architectures can give potential contributions in cell adhesion, proliferation and differentiation. To fabricate these scaffolds, various rapid prototyping technologies are being applied to. The rapid prototyping technology has made it possible to fabricate solid free-form 3D microstructures in layer-by-layer process. In this research, we introduce the development of precision deposition system, which is one of rapid prototyping technologies, and the fabrication result of scaffold using design of experiments (DOE) to optimize the deposition process. The precision deposition system required the combination of several technologies, including motion control, thermal control, pneumatic control, and CAD/CAM software. Through the organization of experimental approach using DOE, the fabrication process of hybrid scaffold, which is composed of blended poly-caprolactone, poly-lactic-co-glycolic acid and tricalcium phosphate, is established to get a uniform line width, line height and porosity efficiently.