旋转斜盘实现变量的轴向柱塞泵研究

目的提出了一种旋转斜盘实现变量的轴向柱塞泵,研究了该泵的变量方式及排量变化规律,以及变量过程中的脉动情况。方法建立旋转斜盘型变量柱塞泵排量数学模型,对其工作原理进行论述,推导出旋转斜盘型柱塞泵的排量公式,绘制该泵随斜盘旋转角度变化的排量变化曲线;根据通轴式轴向柱塞泵的结构特点,设计旋转斜盘型柱塞泵的变量结构,并对斜盘进行了受力分析,得出其转矩计算公式;推导出柱塞泵的瞬时流量计算公式,并绘制瞬时流量变化曲线,将旋转斜盘型变量泵和调节斜盘倾角型变量泵的流量脉动率进行了对比分析。结果旋转斜盘型柱塞泵的排量与斜盘相对配流盘旋转角度之间的关系为余弦变化关系,当斜盘相对配流盘旋转角度由0°向90°增大时,该泵的流量逐渐减小,但脉动系数逐渐增大。结论旋转斜盘型变量柱塞泵可以实现变量及换向,但是在调节流量时脉动系数会发生较大变化,需要进一步克服该缺陷。     

基于神经网络优化的交流自抗扰伺服系统控制

目的 为了解决传统交流永磁同步电机伺服自抗扰控制系统中外界扰动、非线性特性和本身自抗扰控制中参数较多且整定难的问题.方法 利用小波神经网络对自抗扰控制中的扩张状态观测器的误差校正系数进行在线整定,设计出基于小波神经网络优化的自抗扰控制器及相关的控制系统,以实现对整体控制系统的性能优化,并通过在Matlab/SIMULINK仿真实验与传统PID伺服控制系统和未进行优化的交流自抗扰伺服系统进行对比验证.结果 仿真结果表明,基于小波神经网络优化的交流永磁同步电机伺服自抗扰控制系统对目标位置动态响应快、稳态误差小、抗干扰能力强,稳态时转矩脉动小.结论 与常规未优化自抗扰伺服系统和传统PID伺服系统相比,基于小波神经网络优化后的自抗扰伺服系统,能有效地提高伺服系统控制性能和鲁棒性.     

平衡式两排轴向柱塞泵斜盘力矩特性建模与分析

为确定平衡式两排轴向柱塞泵斜盘与柱塞组件间的匹配关系,理论分析了其斜盘斜面的受力状况,建立了平衡式两排轴向柱塞泵及其斜盘的仿真模型,得出了柱塞分布圆半径、柱塞直径、斜盘斜面倾角等对斜盘力矩的影响.结果表明:内排柱塞分布圆半径增大,斜盘合力矩减小,外排柱塞分布圆半径增大,斜盘合力矩增大,且外排柱塞分布圆半径对合力矩的影响远大于内排柱塞分布圆半径,减小内、外排柱塞分布圆半径差有利于减小合力矩;内排柱塞直径增大,合力矩减小,外排柱塞直径增大,合力矩增大,应尽量使内、外排柱塞直径尺寸接近.平衡式两排轴向柱塞泵斜盘合力轨迹呈类"三角形",转折点少,方向突变性低,合力变化平缓,使得斜盘受力良好,运行更平稳,振动更小.研究结果可为平衡式双排柱塞泵斜盘的优化设计提供理论指导.     

基于MATLAB的专家整定PID控制系统设计与仿真

针对在复杂系统中实现在线整定参数的PID控制问题 ,介绍了一种基于专家系统的自整定PID控制系统设计方案 ,同时利用MATLAB中的SIMULINK和控制系统工具箱进行了仿真研究 ,仿真结果表明 ,专家整定PID控制系统比常规PID控制器(控制参数固定 )控制效果好     

基于BP神经网络的PID控制器及其MATLAB仿真

PID控制算法简单、应用广泛,既能消除余差,又能提高系统的稳定性,但其P环节、I环节、D环节的控制参数却参数难以整定;BP神经网络算法具有很强的数字运算能力,因此,可通过BP神经网络自学习、加权系数调整,实现PID的最优调整,本文以小车控制为例,利用BP神经网络的学习能力进行PID参数的在线整定,并进行了MATLAB仿真,结果表明,利用BP神经网络可很快的找到PID的控制参数。     

SA-PSO锅炉燃烧控制系统二自由度PID参数整定

为满足火电机组日益复杂的控制要求,提高系统目标值跟踪和抗干扰能力,设计采用二自由度PID控制器,且针对二自由度多个相互关联参数整定的复杂性,研究一种模拟退火算法和粒子群算法相融合的智能混合算法(SAPSO算法),用该算法对二自由度PID控制器参数进行整定优化,并运用到锅炉燃烧控制系统中。通过Matlab仿真验证,与传统Z-N整定法和PSO算法相比,经过SA-PSO融合算法整定后的二自由度PID控制器使锅炉燃烧控制系统超调量仅为3.9%、调节时间为47.15 s,并具有较好的抗外扰能力。采用该融合算法整定二自由度PID参数使系统具有良好的性能指标值,能够提高锅炉燃烧系统的控制性能。     

可变磁路式永磁悬浮系统刚度特性分析及变刚度控制

针对可变磁路式永磁悬浮系统的悬浮力非线性变化的特点,分析系统的刚度特性,提出变刚度控制方法减小系统对外扰作用的敏感度。基于系统力学模型分析了系统结构和控制参数对悬浮刚度的影响,提出了基于悬浮物位移的变刚度控制方法;根据预设的载荷能力和位移变化量,设计参数的变化范围,使系统刚度按设定控制规律发生变化;进行了系统起浮稳定性与系统对外扰敏感度的仿真与实验分析,并与传统PID控制方法进行对比,仿真与实验结果表明:变刚度控制方法能够保证系统稳定起浮,并使外载荷作用时悬浮物的位移变化量减小50%,极大降低了系统对外扰的敏感度,相对于传统PID控制方法其控制特性有较大幅度提高。     

地震模拟振动台三参量控制参数整定技术的研究

对地震模拟振动台三参量控制及其参数整定技术进行了研究,提出了一种快速三参量控制参数整定方法。通过对三参量控制算法的研究,确定三参量控制器中三参量反馈及前馈环节中各个参数的数学表达式,从而完成三参量控制器中控制参数的整定,极大地提高了地震模拟振动台三参量控制参数整定的效率。最后,通过仿真和现场试验的方法,将传统三参量控制参数整定方法与快速三参量控制参数整定方法进行对比试验,进一步证明了快速三参量控制参数整定方法的可行性和高效性。     

挤压机的CMAC与PID并行控审

挤压机系统在运行过程中存在不确定性和非线性时变等特点,采用常规控制系统难以适应这种不确定性。将CMAC和PID并行控制算法运用到挤压机加酶制剂加工过程系统中,克服常规PID控制的参数难以整定、系统超调量大、动态响应速度慢等问题。经过MATLAB4仿真,结果表明并行控制能够较好的适应系统不确定性,而且具有响应速度快、超调量小等特点。此方法具有良好的控制效果。     

挤压机的CMAC与PID并行控制

挤压机系统在运行过程中存在不确定性和非线性时变等特点,采用常规控制系统难以适应这种不确定性。将CMAC和PID并行控制算法运用到挤压机加酶制剂加工过程系统中,克服常规PID控制的参数难以整定、系统超调量大、动态响应速度慢等问题。经过MATLAB仿真,结果表明并行控制能够较好的适应系统不确定性,而且具有响应速度快、超调量小等特点。此方法具有良好的控制效果。     

Sliding-Mode PID Control of UAV Based on Particle Swarm Parameter Tuning

Due to the coupled motion between the rotor unmanned aerial vehicle (UAV) and the manipulator, the underactuation characteristics of the system itself, and the influence of external uncertainties, the stability of the rotor UAV’s manipulator control system is difficult to control. Based on the dynamic model of the rotor UAV, the stability of the whole UAV manipulator control system is improved by using the piecewise cost function, the compression factor particle swarm optimization (PSO) algorithm and the sliding mode PID to establish the sliding mode PID control stability method based on the PSO. Compared with the sliding mode PID control method, this method solves the serious buffeting problem in the sliding mode control, reduces the influence of the external disturbance and realizes the attitude stabilization control of the UAV manipulator quickly and accurately, thus shortens the system adjustment time and improves the anti-interference ability.     

基于GA-PSO的印版滚筒温度二自由度PID参数整定

目的为了得到最优PID控制器的整定参数,满足印版滚筒温度实际控制要求,使温度控制具有更高的精确性和准确性。方法提出一种把遗传算法、粒子群算法相结合的智能混合算法,用该算法对二自由度PID参数进行优化,并将该思想用于印版滚筒温度控制系统;基于Matlab进行仿真,并与文中其他整定方法相比较。结果通过仿真验证,文中提出方法具有良好的控制效果,与其他方法相比,具有系统响应快、调节时间短、超调量小、鲁棒性好等优点,并具有极强的抗干扰能力。其目标值跟踪特性中调节时间为143.7 s,超调量为15%;其外扰动抑制特性中调节时间为57 s,超调量为2.5%,明显优于其他方法。结论采用该融合算法可充分发挥2种算法的优点,具有优良的性能指标值,可更好地满足现场控制要求。     

A mathematical model of variable displacement swash plate compressor for automotive air conditioning system

A mathematical model of control mechanism used in the variable displacement swash plate compressor (VDSC) is developed firstly based on the force balance equation, mass and energy conservation equation. The model of moving components dynamics is developed then by analyzing the forces and force moments acting on the pistons and the swash plate. The compression process model is obtained by fitting the data from our experiments. And finally, the steady-state mathematical model of VDSC is developed by combining the three sub-models above. In order to verify the mathematical model, a test bench for control mechanism and the test system for VDSC have been established, and the simulated results agree well with the experimental data. The simulation results show that, like the variable displacement wobble plate compressor, there are four operation modes for the VDSC, i.e. constant rotary speed and constant piston stroke length (PSL), variable rotary speed and constant PSL, constant rotary speed and variable PSL, variable rotary speed and variable PSL, which have included almost all operation modes of the refrigeration compressor in common use. And there is a hysteresis zone and multiple-valued relationship between the compressor parameters when PSL changes.     

基于灰色预测与滑模变结构的ABS仿真分析

为研究汽车制动防抱死系统(antilock brake system,ABS)的超前性、实时性与鲁棒性,结合灰色预测和滑模变结构控制方法,提出基于灰色预测GM(1,1)模型与滑模变结构控制的ABS综合控制算法,建立仿真模型进行数据的对比分析.结果表明:相对于单滑模或bang-bang控制,灰色预测与滑模变结构综合控制方法使汽车ABS超前运行,缩短了制动时间与制动距离;有助于缓解滑模变结构方法自身带来的抖动缺陷.因此,灰色预测与滑模变结构综合控制方法有助于提升ABS的响应速度、实时鲁棒性与人体舒适性.     

基于RBF神经网络的液黏调速离合器 活塞位移控制器设计

针对液黏调速离合器存在非线性和控制精度较低,难以满足工业领域较高的传动特性需求等问题,提出了基于RBF (radial basis function, 径向基函数)神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制策略。对液黏调速离合器局部结构进行改进,增设位移传感器和导电滑环以采集位移信号;建立了电液比例溢流阀和液黏调速离合器的数学模型,设计并分析了基于RBF神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制器;搭建了液黏调速离合器AMESim-MATLAB联合仿真模型。仿真结果表明：基于RBF神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制可以有效地适应液黏调速离合器的非线性,并解决滑模控制的抖振问题,能够提高控制精度,使液黏调速离合器控制器具有很好的鲁棒性,可以满足较高的工业需求。     

汽车空调压缩机排量调节方法及主要变排量压缩机

本文介绍了几种主要的变排量调节方法,并分析了目前国内使用最为广泛的摇板式压缩机及迅速发展的单向斜盘式压缩机和涡旋式压缩机的性能特点及变排量原理.本文对近几年才发展起来的采用外部信号控制法或称即时冷量控制法的单向斜盘压缩机和涡旋压缩机也作了介绍.     

立体停车位液压系统控制策略及节能控制技术研究

针对目前立体停车位均采用阀控液压动力系统,存在系统效率低、能耗大等问题,将伺服电机直驱定量泵的节能技术应用于立体停车位的液压系统中.采用滑模变结构算法与模糊控制算法相结合的模糊滑模控制算法作为立体停车位各个工况切换的控制策略,相比于工业中常用的模糊PID控制算法,模糊滑模变结构控制能够对系统设定流量需求进行快速响应,在多个工况切换时,波动小、稳定速度快.同时对使用节能技术的立体停车位运行时的功率、能耗及系统效率进行测试,结果表明使用伺服电机直驱定量泵的液压节能系统与使用传统阀控液压系统相比,能耗降低了31.2%,系统效率提高了33.2%,具有较好的节能效果.     

基于改进干扰观测器的虚拟轴机床滑模控制研究

圆弧齿轮加工用虚拟轴机床伺服系统存在的不确定性会影响系统的性能,从而降低圆弧齿轮的加工精度;同时,滑模控制中抖动现象会影响控制的精度和稳定性.为提高虚拟轴机床的加工精度和抑制滑模控制中的抖动现象,提出了基于改进观测器的滑模变结构控制算法来控制虚拟轴机床的伺服电机,算法中采用该干扰观测器对系统中的不确定性进行观测,利用饱和函数代替符号函数来抑制滑模控制中的抖动现象.推导了基于改进观测器的滑模变结构控制律,并证明了所设计控制器的稳定性;为验证算法的有效性,在MATLAB中进行了仿真,仿真结果表明:所提出的算法能够有效地观测系统中存在的不确定性因素,并抑制滑模控制中的抖动现象,系统具有较强的位置跟踪性能和抗干扰能力.     

基于分数阶滑模控制的高精度印刷机纠偏系统研究

目的 解决卷对卷印刷收卷不齐的问题，提高收卷精度。方法 对印刷机收卷纠偏原理进行分析，建立收卷纠偏系统数学模型，提出基于分数阶滑模控制的纠偏算法，分析其稳定性。在不同收卷线速度、不同跑偏干扰输入信号的条件下进行仿真。搭建收卷纠偏实验平台，对2种控制方法进行收卷纠偏控制实验。结果 仿真结果表明，分数阶滑模控制器比传统PID控制器具有较好的动态性能和稳态性能。实验结果表明，分数阶滑模控制算法比传统PID控制具有更高的纠偏精度。结论 分数阶滑模控制算法可以有效提高印刷机收卷纠偏精度，满足高精度印刷要求。