压缩式制冷系统双回路无模型控制方法

目前,恒定蒸发温度和最小稳定过热度双回路控制方案是制冷系统先进节能控制方案之一。一方面,实际中采用PID控制蒸发器过热度时会产生振荡。另一方面,现有制冷系统稳态模型不适于变负荷工况分析,制冷系统高阶、耦合、非线性动态模型控制分析困难。无模型控制算法不需系统精确模型、适于复杂非线性系统。本文将无模型控制方法应用于双输入双输出制冷机节能控制方案中。仿真结果表明,系统输出稳定且动态性能改善。     

双容水箱液位系统的无模型自适应控制方法研究

液位控制是工业生产中典型的过程控制问题,传统的控制方法难以满足实际需求。针对液位系统的非线性、时滞性、强耦合特点,以双容水箱系统为研究对象,构建双容水箱液位系统的时变连续模型,并对其进行离散化处理,在紧格式动态线性化方法的基础上,结合无模型自适应控制方法对双容水箱液位系统的液位控制进行研究,实现双容水箱液位系统控制器的设计。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,无模型自适应控制方法的整定参数少,且参数整定范围小,跟踪控制效果更好,响应速度更快,控制过程更平稳,从而充分体现了无模型自适应控制方法的有效性和优越性。     

上肢外骨骼机器人的阻抗控制与关节试验研究

外骨骼机器人穿戴于人体上,可以作为一种助力、增强或者交互的工具,应用于康复、遥操作等领域。针对上肢外骨骼机器人的人机交互控制问题,提出一种上肢外骨骼机器人的阻抗控制模型,并建立了一体化关节的动力学模型,详细设计了单关节的阻抗控制方法。基于外骨骼机器人在人机交互控制中的随动任务特性,设计了基于力的阻抗控制方法以及基于位置的阻抗控制方法。针对阻抗控制模型为二阶系统的特点,提出了阻抗控制参数优化分析的方法。建立了单关节阻抗控制的数值仿真模型,通过仿真试验分析了惯性参数、阻尼参数、刚度参数以及人机接触刚度对阻抗控制性能的影响。开展了单关节系统的阻抗控制硬件试验。试验结果表明单关节系统的触碰检测、重力补偿以及阻抗控制均可实现,并且操作者与关节系统可以实现协同运动。     

基于模型预测控制的阵风减缓技术研究

针对传统控制方法在系统存在约束时性能下降的问题,采用了基于模型预测控制的阵风减缓方法。模型预测控制采用在线滚动优化策略,相比传统控制方法,能够应对由于约束和干扰等导致的系统性能恶化。系统以某大型飞机为例,对飞机进行了考虑阵风效应的动力学方程建模。分别采用模型预测和线性二次高斯控制方法设计阵风减缓控制系统,仿真结果表明,模型预测控制在无约束时性能与传统线性二次高斯控制基本一致;而当系统存在约束时,模型预测控制相比线性二次高斯控制器具有更优的性能。     

弹仓的模糊自适应滑模控制

针对系统模型参数未知且负载大范围变化的链式弹仓的位置控制问题,提出了一种FASMC算法。根据模糊系统的万能逼近理论,针对弹仓系统输入设计模糊集、构造模糊系统,最后以模糊系统的输出来逼近弹仓系统的未知理想控制律。该算法不以系统模型为基础设计了理想的滑模控制律,所以具有较好的鲁棒性。在逼近过程中,为进一步的改善控制效果提高系统鲁棒性,针对模糊系统可调参数构造合适的自适应控制律,实现参数的在线自适应调整;最后引入自适应滑模切换控制律补偿模糊系统的逼近误差,保证了滑模条件。在空载、半载和满载三种情况下的仿真结果表明,提出的模糊自适应滑模控制算法不仅能够有效逼近弹仓系统模型的理想控制律且具有较好的控制精度。     

基于神经网络的卷烟共线分拣系统自适应控制

针对目前方法自适应控制卷烟共线系统时,由于未能依据Lyapunov函数确定系统的控制规律,导致在实施系统自适应控制时,存在控制效果差、控制误差高和控制性能低的问题,提出基于神经网络的卷烟共线分拣系统自适应控制方法。首先依据Lyapunov函数确定系统的控制规律,建立对象控制模型并使用前馈神经网络训练模型,优化控制器参数,完成控制器的设计;再利用控制器的参数建立线性和非线性2种自适应控制方法;最后通过制定的切换规则,完成自适应算法的平滑转换,实现系统的自适应控制。实验结果表明,运用该方法控制系统时,控制效果好、控制误差低以及控制性能高。     

多模型控制方法研究及应用

探讨了多模型控制方法的发展现状,多模型控制是解决各种复杂的、参数不确定性的、非线性系统的一种行之有效的控制方法.同时对交互式多模型控制、多模型预测控制和多模型自适应控制等进行了研究,并分析了多模型控制应用的现状,展望了多模型控制的发展前景.     

采煤机牵引部双电机协调控制的研究

通过建立采煤机牵引部双电机动态力学模型和仿真模型,并利用Simulink软件分别对主从控制和交叉耦合控制的系统响应进行仿真分析。结果表明所建立模型能够充分反映双电机系统运行情况,在双电机驱动系统中,交叉耦合控制由于增加了速度耦合控制部分,使得交叉耦合控制比主从控制同步精度高,响应速度快,能够有效提高电机的抗干扰能力。     

多智能体技术在机电系统中的研究与应用

针对现代机电系统对可靠性和工作效率的要求日益提高的现状,提出了一种构建集成诊断、控制和监控的分散系统新思路。利用多智能体的概念,建立了集成诊断、控制和监控系统模型,分析了模型的组成和工作原理。该系统模型已成功应用于新开发的包装装箱生产线的控制与故障诊断。     

矢量控制变频液压容积节流调速系统仿真研究

建立变频液压容积调速和节流调速相结合的复合调速系统,通过分析矢量控制三相异步电机的原理,利用AMESim软件建立了矢量控制的三相异步电机的仿真模型,并与液压系统仿真模型相结合,建立了矢量控制变频液压容积节流调速系统的仿真模型.利用该模型对系统的性能进行了仿真研究,表明节流调速可提高变频容积调速系统的低速稳定性,矢量控制变频容积节流调速系统的性能优于一般变频容积调速系统的性能.     

虚拟轴机床刀具运动轨迹的直接控制

本文提出了虚拟轴机床刀具运动轨迹的直接控制方法,该方法可根据可信息和加工工艺信息,直接生成刀具希望轨迹和虚轴运动指令,并通过虚实变换对实轴的联动控制,从而有效保证刀具轨迹与希望轨迹一致,所得结果为开发新型虚拟轴机床控制系统奠定了基础。     

挖掘机液压系统建模仿真及能耗分析

为研究挖掘机液压系统能耗分布,寻找节能途径,本论文在深入分析负流量控制挖掘机液压系统的基础上,采用AMEsim仿真软件建立一台通用型液压挖掘机负流量控制液压系统的数学模型;采用Adams仿真软件建立了该型液压挖掘机工作装置动力学模型;利用两者进行联合仿真分析,获得该通用型液压挖掘机空载装车工作循环能量消耗分布曲线图,结果表明节流损失是能量损失的主要方式,文中的研究对于挖掘机节能优化问题具有一定的理论意义和实用价值。     

IPS波浪发电实验模型的建立

波浪能是取之尽的清洁可再生能源。我国海岸线漫长,海域辽阔,波浪能的蕴藏非常丰富,对波浪能发电的研究有很好的实用价值。开关磁阻发电机具有重量轻,易维护,能量转换效率高,可控参数多、可控性好的特点,比较适合应用于波浪发电 领域。介绍了利用开关磁阻发电机为能量转换器的IPS波浪能发电系统实验模型的组成与设计。该系统为研究基于开关磁阻发电机的IPS波浪能发电系统的控制、能源的变换和利用、整流与逆变、蓄电池的智能充放电等课题提供了实验平台。最后,利用该模型得出了一些初步实验结果。     

一种新型AMT选／换挡装置的设计及仿真分析

提出一种电控机械自动变速器的新型选／换挡装置。该装置只用一个执行电机，即可协调控制离合器分离（或结合）、选挡和换挡3个动作，从而减少电机数量，提高系统可靠性，降低制造成本。为该装置制订了相应的选、换挡控制策略，并基于Matlab／Simulink平台进行了初步的仿真分析。     

负流量控制模型与试验研究

揭示了液压挖掘机负流量控制的节能机理是控制六通多路阀的旁路回油流量为小的恒定值,在此基础上建立了负流量控制系统的数学模型,并在自行研制的试验样机上用电液比例技术再现了挖掘机上的负流量控制,证明了模型的正确性,进一步阐明了这一模型的应用方向。     

电动叉车势能回收系统控制策略研究

提出了一种基于双能量源、变转速容积调速的电动叉车势能回收系统方案,建立了势能回收系统和势能回收效率的数学模型,设计了电机转速模糊PI控制系统,给出了势能回收系统的控制策略。利用AMESim和MATLAB软件进行了势能回收系统仿真分析,最后通过实车实验研究来检验仿真模型的有效性和仿真结果的正确性。研究结果表明,模糊PI控制系统的控制效果优于传统PI控制器的 控制效果,该控制策略能实现势能的高效率回收,达到控制目的。     

Dynamic responses of hydraulic mobile crane with consideration of the drive system

The dynamic behaviour of mobile cranes is determined not only by the steel structures and the external loads but also by the drive- and control systems. In today’s dynamic calculation of mobile cranes, the drive systems are modelled through the method of “kinematic forcing” or by measurements for outputs of the drive system. To improve this situation, a new method for dynamic calculation of mobile cranes has been developed. In this method, the flexible multibody model of the structure will be coupled with the model of the drive system. In that way the elastic deformation, the rigid body motion of structures and the dynamic behaviour of the drive system can be determined in an integrated model. The calculation method has been realized for a hydraulic mobile crane. In addition to the structural elements, the mathematical modelling for hydraulic drive- and control system is described. The crane rotating simulation for arbitrary working conditions has been carried out. As a result, a more exact representation of dynamic behaviour, not only for the crane structure, but also for the drive system is achieved.     

新型液压抽油机的节能设计与仿真

液压抽油机技术由于显著的节能效果而发展很快,以节能降耗为目的设计了一套液压抽油机系统。在机械结构方面,该系统采用机械配重的方法来完全平衡抽油杆的重量,使得抽油杆下降的势能储存在配重中并在上升抽油时重新利用,从而减小了系统的装机功率而节能;在液压控制方面,该系统利用了电液比例负载敏感技术,使压力和流量实时自动适应负载的需求,达到了高效节能和准确的控制。通过参数理论分析计算,表明该新型液压抽油机装机功率和在工作循环周期内消耗的功率比同类抽油机均低。在AMESim环境下建立了电液比例负载敏感系统的测试模型,并验证了该模型的正确性。在此基础上建立了整机系统的仿真模型,通过仿真和分析证明了该新型液压抽油机的节能效果。     

基于dSPACE的电动车动力系统仿真

硬件在环仿真技术提供了一种廉价、有效的系统实现验证方案。通过硬件在环仿真技术,可对系统进行拓扑结构验证、控制算法验证、系统优化及调整等多种有效手段。文章首先对纯电动车的动力系统进行建模仿真,并根据该仿真模型提出并设计一种基于dSPACE的硬件在环仿真系统实现对该动力系统的实现验证及算法验证。     

经典控制理论在液压传动系统设计中的应用

以液压传动系统中的基本液压回路为例,对其进行建模、动态分析及利用Simulink软件包进行可视化仿真,介绍了经典控制理论在液压系统设计中的应用。通过动态特性仿真,检验所设计的系统性能是否满足预期要求,以寻求最优参数提高其动态特性,为一些昂贵的液压产品设计提供一种较好的方法。