并行算法纸张定量横向分布控制

基于定量的横向耦合关系和纵向模型，建立了其横向分布的动态模型，设计了基于该模型的多变量广义预测控制器(GPC)，根据模型结构特征将控制算法进行分解，得到相应的GPC并行算法，并绐出其多处理机系坑实现结构。计算机仿真结果表明，本文提出的建模与并行控制方法较好地改善了系统的的静、动态性能。     

基于高速动车组重联网络控制系统时延的研究

文章首先建立高速动车组重联网络控制系统模型并分析前向通道与反向通道时延,基于BP神经网络递推预测的方法对网络控制系统未来的输出进行预测。然后提出一种快速隐式广义预测控制算法(IGPC)对预测的时延进行补偿,IGPC算法的原理是根据系统输入与输出数据,并利用广义预测控制(Generalized Predictive Control,GPC)算法与动态矩阵控制律(DMC)的等价性,直接求解最优控制律。IGPC算法比GPC算法的计算量更小且效率更高,既能节省时间成本又能保证高速动车组网络控制的实时性。最后将BP神经网络递推预测的方法与IGPC、GPC结合起来,分别采用无时延补偿基于BP神经网络预测的GPC算法、有时延补偿基于BP神经网络预测的GPC算法及有时延补偿基于BP神经网络预测的IGPC算法进行实验仿真,实验结果表明:相比较于其它两种算法,有时延补偿基于BP神经网络预测的IGPC算法可较好地跟踪标准参考方波,在初始阶段的震荡时间最短且超调量也最小。故有时延补偿基于BP神经网络预测的IGPC算法为最优算法。     

基于T-S模糊模型的高速动车组网络控制方法研究

文章首先根据高速动车组网络控制系统的结构建立前向通道时延及反馈通道时延的多功能车辆总线网络控制系统。然后基于T-S模糊模型建立非线性网络控制系统模型,设计各子系统基于状态空间滚动优化的广义预测控制(Generalized Predictive Control,GPC)算法,但传统的GPC算法在线计算量大,不能保证高速动车组网络控制的实时性,故文章提出了一种改进的GPC算法,利用GPC算法与动态矩阵控制律的等价性直接求解最优控制,可极大地减少计算量。最后分别采用不考虑时延的基于T-S模糊模型GPC控制方法、基于T-S模糊模型GPC时延控制方法及基于T-S模糊模型改进的GPC时延控制方法进行实验仿真。实验结果表明:采用基于T-S模糊模型改进的GPC时延控制方法优于其它两种控制方法,该方法可精确地跟踪参考方波信号,也能较好地抑制时延对控制性能的影响且动车组制动开始时速度输出的滞后时间非常短、无剧烈的震荡输出,故保证了高速动车组网络控制的实时性。     

基于HMI和PLC的食品包装箱码垛机控制系统设计

介绍一种专门用于食品包装箱的码垛机控制系统。该系统采用PLC对升降电机和行走电机分别进行伺服和变频控制,实现了抓箱机械手升降运动的精确位置控制和平移运动的速度控制,有效地提高了码垛的可靠性和效率。HMI的使用使得操作码垛机更为直观和便捷,同时也有利于码垛机工作状态的监控及系统的维护。     

基于工业控制计算机的电脑横机控制系统

介绍基于工业控制计算机的电脑横机控制系统的基本结构和工作原理,研究组成控制系统的单板式工业控制计算机,后针床横移控制子系统,压针深度控制子系统,选针控制子系统及纱嘴、压板和三角控制子系统的硬件构成及运行机理.着重阐述了针床横移的检测与控制方法,提出了采用10段式选针器实现选针坐标位置精确控制的概念,分析了选针过程与驱动电路设计方法.实验表明,该系统运行稳定,有良好的应用价值.     

催青室温湿度的广义预测控制设计与仿真

以催青室的温湿度为研究对象,构建温湿度数学模型,研究基于广义预测PID算法的控制方案。由于催青室的温湿度是一个非线性、滞后的系统,而传统的PID算法具有结构简单,控制精度不高等缺点,所以本文在此提出基于广义预测算法的控制方案并成功应用到催青室的温湿度控制系统上,仿真实验表明,这种方法不仅可以提高系统的动态性能,比传统的PID算法具有更好的控制品质,提高了蚕种的孵化率。     

微细合金丝收卷机的设计

介绍微细合金丝挤压出丝生产过程。由于挤压过程中合金丝温度高、丝径细、抗拉强度低、且出丝速度不恒定,采用传统收卷机自动收卷时容易断丝,大部分生产厂家仍然使用人工收卷,因而造成效率低、成本高。针对微细合金丝挤压收卷生产要求,遵循微张力控制、速度平稳升降的原则设计出新的收卷设备,该设备配置张力摆杆机构,对张力进行闭环控制,采用伺服电机精确控制收线速度,跟踪速度可达1 m/s,满足生产要求。     

柔性变结构矢量控制在永磁同步电机伺服系统中的应用

为提高永磁同步电机伺服系统的动静态性能,将柔性变结构控制应用于永磁同步电机位置跟踪系统中,设计了基于磁场定向变结构矢量控制器;仿真实验结果表明,采用柔性变结构控制的永磁同步电机伺服系统响应速度快,控制精度高,对负载变化和自身参数扰动具有较好的鲁棒性。     

基于FPGA的圆网印花机独立传动控制系统设计

分析了圆网印花多电动机随动系统的动态同步控制特性。在建立伺服电动机速度单元数学模型的基础上，提出了“四环”控制系统结构：实现了多电动机的速度和位置双动态同步控制，可以保证系统具有较高的动态跟随精度。特别是第四环的设计，提出了“采样跟踪”和“脉冲跟踪”两种控制方案，分别介绍了控制思路、主要算法和基于FPGA的专用电子齿轮的设计方式，提出了加减速硬补偿控制方式。其中很多方法都已应用于实际生产系统，有效地提高了系统的控制精度。     

基于模型预测控制的桥式起重机荷载消摆控制研究

针对桥式起重机荷载运动的模型,采用一种线性时变模型预测控制方法。通过建立桥式起重机荷载运动三维模型,对模型进行线性化处理得到系统线性化方程,设计线性时变模型预测控制器,对加入预测控制前后的荷载运动的轨迹跟踪效果、系统控制量、状态量的变化进行对比分析,研究其消摆控制效果。仿真分析表明,荷载的运动轨迹能快速且平稳的跟踪上参考轨迹,从而实现消摆控制。     

基于右互质分解的纱线张力跟踪控制方法及仿真

在实际的织造过程中,纱线的张力时刻都在发生着变化,而对其的跟踪控制也成为织造过程中的难点之一。为了减小纱线张力的跟踪误差,简化纱线张力系统的跟踪控制问题,提出了一种基于右互质分解的纱线张力的控制方法。在三元素模型基础上,结合右互质分解理论,通过数学计算得到合理的纱线张力模型。对于纱线张力模型,设计并给出了纱线张力的跟踪控制方法,并在Matlab/simulink仿真中验证了该方案的合理性。通过理论与仿真系统的设计验证,基于右互质分解的纱线张力跟踪控制方法能够很好地完成纱线张力的跟踪与控制。     

自适应预测PID控制器在炉膛负压控制系统的应用

制浆碱回收白泥煅烧过程具有非线性、大惯性、纯滞后等特点,广义预测控制技术是一种有效的自我调节控制技术。比较传统PID控制方法很难达到理想的效果,提出了一种基于广义预测的自适应PID控制器。通过在MATLAB环境下的计算机仿真,表明该控制器具有响应迅速、鲁棒性好、自适应能力强等优点。图2参9     

基于滑模观测器的PMSM模型预测控制

为满足电动车在驱动过程中对电机的控制精度及快动态响应的要求,在PMSM矢量控制系统框架下,研究基于滑模观测器PMSM模型预测控制方法。结合模型预测控制原理,设计预测速度控制器,提高了电流环跟踪精度和电机启动性能。设计离散滑模扰动观测器,有效地估计了外部扰动并对系统进行前馈补偿,提高了系统的鲁棒性。通过仿真实验验证了方法的有效性。     

基于神经网络的自适应逆控制在CSTR中的应用

针对CSTR系统,提出一种基于神经网络的自适应逆控制方案.该方案将预测思想引入自适应逆控制中,采用Elman网络作为模型辩识器,利用它建立CSTR系统输出的预测模型;采用模糊神经网络作为自适应逆控制器,由预测误差进行参数的在线自适应寻优.仿真结果表明,该方案对于CSTR系统具有很好的跟踪效果和较强的鲁棒性.     

基于模型预测控制的协作焊接双机械臂轨迹跟踪算法

焊接双机械臂协作焊接时,存在从动机械臂对主机械臂末端位置的轨迹跟踪的精确性问题,课题组提出了基于模型预测控制算法的主/从位置协调控制方法。根据所建立的六自由度双机械臂的运动学模型,建立末端位置与关节角度的变换关系以及机械臂的运动预测模型;通过上述模型,对主机械臂采用位置控制方法,并通过从动机械臂末端的三维激光扫描仪测距传感器所获取的主机械臂位置及方向,对从动机械臂采用基于模型预测控制算法的位置控制;根据机械臂关节角度变换旋转运算序列及末端位置的预测模型,通过动态矩阵控制算法,由当前时刻的位置状态及下一时刻位置输入状态对未来某时域内的位置输出状态进行预测,从而实现期望的位置跟踪。最后,采用仿真实验测试来验证该算法的实用有效性,结果表明:从动机械臂末端在有较小超调的情况下快速达到稳态,实现对期望轨迹的跟踪;与传统PID控制算法相比,模型预测控制算法能够更快速、更稳定地达到对期望轨迹的跟踪效果;该算法对期望轨迹的跟踪误差在有小幅波动的情况下可保持在±0. 05 mm之内,在无波动的情况下可迅速趋近于零。基于该算法,从动机械臂可根据主机械臂末端动态位置信息更加有效地实现对期望轨迹的实时跟踪。     

基于闭环和前馈控制的高速食品分拣机器人控制技术

目的：满足当前对食品分拣机器人速度和精度的需求。方法：基于高速并联食品分拣机器人的系统体系结构,提出一种将传统的运动学闭环控制和力矩前馈控制相结合的高速并联食品分拣机器人控制方法;在原有遗传算法整定PID控制参数的基础上,引入力矩前馈控制方法进行动态控制;对比分析系统的动态跟踪精度和关节力矩,并验证该控制方法的优越性。结果：与传统PID控制相比,最大和平均关节位置跟踪误差降低了65％以上,最大轨迹误差降低了50%以上。结论：该控制方法可以有效提高高速运行时抑制动态干扰的能力。     

基于单目摄像机的无人机动态目标实时跟踪

文章针对四旋翼无人机与动态目标组成的系统协同作业的任务,研究四旋翼无人机与动态目标的目标识别和目标跟踪问题。设计由单目相机、视觉计算机(树莓派3B)和飞行控制系统组成的自主跟踪控制系统框架,利用Camshift运动目标识别算法对目标位置进行识别并预测动态目标运动轨迹,通过Mavlink协议将无人机的位置信息实时发送给飞行控制系统,从而控制无人机进行动态目标跟踪。实现无人机对动态目标的目标识别,目标跟踪。     

基于伺服系统的双刀切纸机控制系统设计

主要介绍了一种基于伺服系统的双刀辊式切纸机的电气传动控制方案,根据切纸机工艺的要求,完成硬件和软件系统的设计。与传统的切纸机速度控制相比,伺服控制系统在进行精确位置控制的同时引入电子凸轮的控制方式。讨论了伺服驱动器参数的设置和经典PID参数的调整方法等关键技术环节,具有很强的指导性。控制系统结构简单、可靠性高、控制精度高、稳定性好。     

基于精益六西格玛的热压板生产作业改善

热压板是人造板机械的核心产品,影响着整体生产线的产品质量。针对D公司热压板生产出现的准时交付率低、生产作业不平衡等问题,采用精益六西格玛管理的DMAIC流程,对热压板生产过程中存在的问题进行定义、测量、分析、改善和控制,制定出一套针对性的改善措施。改善后交货周期从47.1 d缩减到35.6 d,缩短了24.4%,可以满足客户对热压板交货周期的要求。验证了精益六西格玛在以非标、单件小批量为行业特点的人造板机械制造行业的可适用性,值得借鉴。     

喷涂机器人伺服系统建模与仿真

伺服系统常用于机器人的关节机构,由于转矩变化和负载扰动等因素的影响,需要伺服系统有很好的跟踪精度和控制性能。为了使伺服系统达到理想性能,使用理想的控制策略与控制方法,文章建立了电流环、速度环、位置环控制的伺服电机仿真模型,仿真实验结果表明:使用基于位置控制的伺服系统后,位置跟踪误差小,提高了电机的控制精度,验证了系统设计的正确性和可行性,为系统的软硬件设计及实验分析奠定基础。