水下热动力系统半实物仿真试验系统设计

半实物仿真试验研究是水下热动力系统研究的重要手段之一.文中以某型水下热动力系统为对象,基于虚拟仪器技术设计了一种水下热动力系统半实物仿真试验系统.该系统将控制器、燃料泵等实物与计算机、信号测试设备等构成有机整体,形成半实物仿真系统.简要介绍了水下热动力系统原理,详细介绍了半实物仿真系统所采用的数学模型、测控原理及仿真软件设计.并进行了试验验证研究,试验结果表明该系统能够对燃料泵及其控制系统的动、静态特性进行全面的考核试验,系统可靠,使用方便,具有较强的实用性.     

可接入射频半实物的试验数据转换系统设计与实现

分布交互式仿真试验系统的建立,带来了射频半实物仿真设备和数学仿真系统互连互通的需求;为解决异构数据的转换问题,设计了一套可接入射频半实物的试验数据转换硬件系统,通过系统中射频信号发生模块、中频数据回放设备、试验数据采集处理设备、数模转换模块、高速数字I/O模块和异构网络环境试验数据转换软件模块完成高频信号与数字仿真系统可用文件的相互转换;文章详细介绍了该系统各个模块的硬件架构和实现方法,并通过试验测试给出了测试结果,证明了通过该系统可以将射频半实物接入并实现其数据与数学仿真系统的相互利用。     

基于某半实物仿真系统的VMIC实时网通信测试方法研究

半实物仿真技术为导弹武器系统试验与鉴定提供了最优的手段,实时网是保证半实物仿真实时性的物理设备。本文介绍了VMIC实时网的工作原理和特点,在全面分析导弹半实物仿真系统需求的基础上,结合半实物仿真系统的特点和功能要求,对VMIC实时网的通信测试方法进行深入研究并详细设计测试软件。通过对测试结果的分析,能够为导弹半实物仿真系统的构建奠定数据基础。     

激光制导武器半实物仿真试验系统

介绍了激光制导武器制导系统的组成，半实物仿真试验的目的和内容，从理论上论述了半实物仿真系统相似原则，进而说明了半实物仿真系统的组成和工作原理，并对主要仿真设备，以及被试件的安装，并对仿真试验中注意的事项等问题进行了总结。该系统已成功运用于某型武器制导系统的半实物仿真。     

雷达寻的制导半实物仿真误差研究

在介绍雷达寻的制导控制基本原理、半实物基本方法及仿真原理的基础上,详细介绍了雷达寻的制导控制半实物仿真系统的组成、各关键设备的工作原理并进行了主要误差因素分析,同时对关键仿真设备的误差进行研究,并建立数学模型,进一步推导出此类雷达仿真系统具有一般意义的仿真误差模型.最后通过型号半实物仿真试验对仿真系统的仿真精度进行验证.仿真试验表明,该半实物仿真系统的仿真精度满足控制系统半实物仿真试验的要求.     

高空台进排气调压系统半物理仿真试车台

研究航空发动机性能时,仿真技术已经越来越多地应用于控制系统的研究和设计中.高空台开展进排气调压系统用半实物仿真技术研究具有重要的应用价值.介绍了半物理仿真技术在航空发动机高空试验中的作用、关键技术分析和以GE90-70可编程控制系统为平台的进排气调压系统半物理仿真试验台的建设方案.通过仿真试验与原试验结果的对比,表明了所建立的动态仿真系统的正确性和有效性,说明设计的半物理仿真试验系统能实时反映控制系统作用下的真实试车过程.     

基于时分复用技术的组网地基雷达半实物仿真系统[BT)]

针对雷达半实物模型在组网仿真中试验复杂、设备成本高且通用性差的问题,设计了一套基于时分复用技术的组网地基雷达半实物仿真系统;该系统包括L波段雷达半实物系统、P波段雷达半实物系统以及P波段雷达数学模型;仿真试验过程中,先通过软件预先仿真得到雷达工作时序文件,依据该文件控制雷达半实物和数学模型的工作时间,设定L波段雷达半实物系统或P波段雷达半实物分时段重复应用,结合数学模型仿真结果进行分析,得到组网雷达的目标探测结果;通过仿真想定验证了该套系统能够正常运行,并得到正确的仿真结果;该系统的实现提高了仿真逼真度与可信度,缩减了设备成本,简化了试验方法,降低了试验难度。     

武器装备综合仿真技术研究

结合武器装备的半实物仿真技术和分布式仿真技术,建立综合仿真系统,可以为开展武器装备性能与效能研究提供有力的支持.首先分析了武器综合仿真系统三个组成部分的特点以及集成时的难点,然后重点研究了半实物仿真系统与攻防对抗仿真系统互连与集成技术,提出了集成方案,建立了原型系统,对集成技术进行了验证,为开展基于半实物仿真的攻防对抗仿真奠定了基础.     

基于xPC的飞行控制系统半实物仿真设计

利用Matlab的xPC目标工具在仿真回路中引入飞控计算机、传感器等实物部件,设计了某型飞机飞行控制系统的半实物仿真系统.根据飞行控制系统的原理特点设计了数据采集卡与信号转换处理电路,并在VC 6.0环境下对系统软件进行了编制.仿真结果表明:该半实物仿真系统具有较高的仿真置信度和可靠度.     

半实物仿真技术在通信系统中的应用研究

通信技术的发展需要仿真技术支撑,半实物仿真技术作为仿真技术的一个重要分支,成为通信系统的研究和研制的技术手段。阐述了半实物仿真技术在通信领域的发展现状及其关键技术,分析了半实物仿真技术在通信领域的应用技术,指出了半实物通信仿真系统的实现思路。     

舱温控制系统模型及算法研究

数字式闭环控制在机载机电系统中应用广泛,选取典型的舱温控制系统作为研究对象;在Matlab中使用Simulink搭建系统模型,采用针对纯滞后系统的Smith控制算法进行仿真研究,并根据仿真模型建立系统原型平台,平台包括模型仿真机、仿真目标机以及控制器软件、人机交互界面;仿真结果与现场运行实验结果均表明Smith控制算法可以满足舱体温度系统控制要求,同时通过对闭环数字控制技术的方法和流程进行摸索,掌握了控制律软件设计与实现的快速原型技术,便于后续项目的工程应用。     

负载台电液时变加载系统研究

该文在深入剖析运载火箭姿控系统仿真专用设备负载台加载系统的基础上,将现代计算机控制技术和液压控制技术相结合,研究和解决了负载台时变加载的关键技术问题,使半实物仿真进一步逼真化、通用化。     

液压抓斗控制器在环仿真系统设计与测试

摘要：为了解决液压抓斗控制器在实际工作应用中出现的故障问题,也为了更好的对液压抓斗控制器进行检测,基于有线通信、无线通信知识研究和设计了液压抓斗控制器在环仿真与测试系统,解决了工程应用中对液压抓斗控制器工作参数的检测,系统实现了在线模拟液压抓斗控制器工作状态的目的。系统由PC端上位机、USB-CAN、模拟量输出模块、电磁阀、单片机数据处理模块五部分组成。系统综合运用了有线通信和无线通信的知识进行了研究设计。通过实际验证,研究和设计的液压抓斗控制器在环仿真与测试系统能够有效且准确的对液压抓斗控制器的工作参数进行实时检测,工作稳定,使用方便。     

反馈线性化在液压型风力发电机组功率追踪中的应用

以液压型风力发电机组为研究对象,为使功率追踪的过程平稳,研究机组的最佳功率追踪控制方法.本文利用反馈线性化方法解决系统非线性问题,以液压系统压力为控制输出,设计最佳功率追踪控制器,并提出一种反馈线性化方法的工程应用解决方案,即结合传统PID控制解决反馈线性化工程应用中依赖模型参数精度的问题.依托30 k VA液压型风力发电机组半物理仿真实验台进行仿真和实验研究,验证了该方法的可行性,为机组进一步研究奠定理论与实验基础.     

Controller design and analysis for singularly perturbed switched systems with actuator saturation

This paper investigates the problems of controller design and stability analysis for singularly perturbed switched systems subject to actuator saturation. A set of well‐defined sufficient conditions for the existence of state feedback controllers is proposed, under which the closed‐loop system is locally asymptotically stable for arbitrary switching law as long as the singular perturbation parameter is sufficiently small. With the obtained controller, the estimation problem of stability bound and basin of attraction of the closed‐loop system is reduced to solving a convex optimization problem. A numerical example and a hydraulic servo position system are used to illustrate the obtained results. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于预测控制的刨花板施胶比值系统研究

在刨花板生产线施胶过程中,刨花施胶精度对刨花板的物理性能和环保性能影响较大。为了提高刨花施胶效果,设计了基于KPFC-PI的比值控制系统,将比值器和PFC作为控制系统外环,用以提高胶液流量按照比值工艺跟踪刨花流量的速度和鲁棒性,系统内环路采用PI控制器,增强系统抗干扰性,并通过调节PI参数,拟合简化整个内环路,作为外环PFC的一阶加纯滞后广义处理对象,用来减少干扰引起的偏差。通过仿真实验,说明了该控制器与PID控制相比,可有效提高刨花板施胶精度、保持施胶量稳定性和具有较强抗干扰性能。     

On tracking control of cooperative hydraulic manipulators

This paper addresses the problem of tracking control of multiple hydraulic manipulators handling a rigid object. We propose a controller that allows two or more hydraulically-actuated robots cooperatively, to move a rigid object along a desired trajectory while sharing the load and maintaining an acceptable internal force on the object. The parasitic effect of friction in the actuators, as well as parametric uncertainties in the manipulators’ dynamics, hydraulic functions and the payload, are compensated through augmentation of the controller by a set of online updating laws. Additionally, an adaptive observer is used along with the controller to avoid the requirement of acceleration feedback, which could be difficult to obtain in practice. Only measurements of joint positions, joint velocities and hydraulic line pressures are required for the implementation of the controller. The tracking error of the control system is proven to converge to zero while the internal force remains bounded. It is further proven that the internal force can be set as close as possible to the desired value through the addition of a simple force feedback loop with an adjustable gain. Both simulation and experimental studies are conducted to clearly illustrate the effectiveness of the developed controller for various tracking tasks. The simulations are carried out using a complete nonlinear model of two multiple-degree-of-freedom industrial hydraulic manipulators handling a rigid object. Experiments are carried out on an available fully-instrumented electro-hydraulic system.     

基于内模控制的改进型三相PWM整流器

针对三相电压型PWM整流器的双闭环控制系统直流母线电压超调较大、对扰动克服能力不强、鲁棒性差等问题,本文对控制系统进行了改进,在电压外环设计一种基于内模原理的控制器以取代传统PI控制器,并对内模控制器中滤波器部分的参数设计进行分析,最后使用MATLAB/SIMULINK进行仿真研究,并与电压外环采用PI控制器的系统性能进行比较。仿真结果表明,在电压环采用内模控制器,可以有效降低直流母线电压超调,快速抑制扰动,具有良好的鲁棒性,性能优于传统PI调节器。     

基于组态软件和仿真软件的层流冷却实验平台

针对热轧层流冷却过程的自动化系统及优化控制算法难以在实际运行环境中进行充分的调试和验证、基于仿真软件发的实验平台则脱离工业实际的监控与运行环境、购买硬件控制系统进行实物/半实物仿真价格昂贵等问题,本文提出了采用组态软件、工业控制器模拟软件、仿真软件混合编程开发层流冷却虚拟实验平台的方法。该平台采用C#语言开发参数优化子系统、组态软件开发管理监控子系统、工业控制器模拟软件运行回路控制程序、MATLAB软件开发对象模型子系统,通过OPC软总线等技术实现了各个子系统的无缝连接。本文最后采用实际工业数据验证了平台的有效性,表明其广阔的应用前景。     

Electrohydraulic force control design of a hardware-in-the-loop load emulator using a nonlinear QFT technique

This paper presents the design of a robust force control system for an electrohydraulic load emulator utilized as part of a hardware-in-the-loop flight simulation experiment. In this application, the force controlled hydraulic actuator is used to artificially recreate in-service loads upon a second hydraulic flight actuator operated in closed-loop position control. Electrohydraulic force control is more difficult than electrohydraulic position tracking because the load dynamics influence the force transfer function in a way that makes it challenging to develop an accurate force tracking system using simple feedback control. Nonlinear quantitative feedback theory (QFT) is applied in this paper to address this issue. First, an effective and robust feedback controller is designed by nonlinear QFT to desensitize the force control loop to nonlinear servovalve flow/pressure effects and typical system uncertainties. A secondary compensator is also designed within the QFT framework to extend the force tracking bandwidth with respect to the load motion. Experiments demonstrate acceptable force tracking performance within the scope of a representative flight-simulation experiment.