0—2π智能宽带移相器的研制

本文提出一种数字移相器，通过微机控制能实现０～２π任意移相，并根据事先设定的精度要求，用相位检测器自动锁定相位，在０～１ＭＨｚ范围内有良好的移相特性。将该移相器应用到Ｘ－Ｒ正交分解相敏检测系统中，使移相精度和速度大为提高，极大地改善了系统的可靠性和自动化程度。     

实现损耗均衡的新型相移控制策略的研究

针对全桥电路采用传统相移控制时,主桥臂上的损耗一直高于相移臂上损耗的问题,为了实现移相控制时主桥臂和相移臂上损耗的自动均衡分配,对相移臂和主桥臂的周期性功能切换做了研究,提出了一种基于数字信号处理器的新型数字移相控制的方法,使得在两个输出周期内全桥电路开关管在主桥臂和相移臂功能之间可以实现自动切换。为了验证新型移相控制方法的可行性,在搭建的150 k W全桥感应加热电源样机平台上对新型移相控制方法做了测试,并采用新型移相控制方法在满功率下对各个开关管的开通和关断电流情况做出了对比和分析。研究结果表明,该新型移相控制方法较好地解决了传统相移控制时电路存在的桥臂损耗不一致的问题,同时可以实现传统移相控制的所有功能。     

自主无人机导航及数字飞行控制系统的研制

介绍了数字式无人机飞行控制系统的硬件组成和主要特点，详细阐述了该数字飞行控制系统自主飞行的控制律的设计原理及软件实现方法。半物理仿真结果表明，该数字飞行控制系统能够较好地实现自主导航。     

汽车移线轨迹的闭环最速控制模型及仿真

提出了汽车驾驶员移线控制的时间最小模型，该模型是考虑自动操纵汽车时常常采用的达到某一目标所需时间最小的原则，进一步采用闭环反馈开关控制进行轨迹拟合和优化控制，确定出最优轨迹和最优操纵时刻，称为最速控制。采用仿真方法验证了该模型及最速控制理论和方法的正确性，该理论和方法不仅可以作为智能汽车或汽车自动驾驶的控制方法，也可以作为一种驾驶员模型为汽车转向系统的合理设计提出方向。     

炭块表面清理数字孪生机器人及其运动控制

为解决我国电解铝工业中炭块表面清理难的问题，结合数字孪生技术提出一种支持机器人路径规划和运动控制的表面清理机器人控制系统解决方案。该方案基于数字孪生的五维结构系统框架，构建了虚拟空间和物理空间互联互通的数字孪生体。首先整理了炭块清理单元的生产管控框架，明确了五层系统架构的组成，分别阐述了具体各部分架构的构建方法和过程；其次对机器人清理空间进行运动学分析，通过算法优化机器人的运动路径；最后将该控制系统应用于该炭块表面清理系统，验证了所提解决方法的可行性和有效性，该方法的应用为数字孪生技术应用到实际的智能制造系统提供了参考。     

数字移相控制隔离型全桥DC/DC变换器设计

采用ADI公司新一代移相PWM控制芯片ADP1046,针对大功率全桥PWM-ZVS电源开发设计了一款数字电源变换器。阐述了移相全桥变换器电路的工作原理以及调节器和环路补偿的设计方法,实现了全数字、高精度、高开关频率的DC/DC电源,并给出了实验结果。     

东风—4内燃机车电传动系统的仿真分析模型

本文介绍了东风－４内燃机车电传动系统，并分析了该系统的性能及控制方法。采用数字仿真分析方法来建立系统的仿真分析模型，通过运行仿真程序，就可以得到传动系统的性能，从而达到最优的控制效果。     

基于LabVIEW的自动移液滴定系统研究

本文设计了基于LabVIEW软件平台和数据采集卡的自动移液滴定系统。系统应用3种不同的软件控制方法,结合电机细分控制,对两相贯通轴步进电机的脉冲频率、占空比和步进角度等进行控制,从而达到精确移液滴定的目的。着重介绍了两种不同的软件控制方法,并比较两种控制方式的优缺点。与传统单片机控制滴定系统相比,该系统具有良好的软件交互界面,程序简洁,易于升级开发等优点。应用于液体推进剂滴定分析实验中,滴定精度可达99.94%,运行效果良好。     

舵轮型自动导向车（AGV）导向控制系统设计

自动导向车是FMS和FAS中重要的移载设备。本文结合设计实践,分析了电磁感应方式舵轮型AGV导向系统的控制特性。通过分析导向伺服系统的传递函数,讨论了系统各参数对系统性能的影响,并提出提高系统动态性能的校正方法．数字仿真和样机试验结果表明所设计的系统具有较好的静态和动态性能。     

基于虚拟样机的风洞CTS实验液压移测架设计

针对风洞实验对支撑系统的要求,设计了一种风阻小、可用于大负载CTS实验的液压式移测架,该移测架的偏航运动和俯仰运动采用阀控缸伺服系统,滚转运动采用阀控马达伺服系统。为了提高风洞CTS捕获轨迹实验的精度,利用Pro/E建立了移测架的三维虚拟样机模型,借助于Adams的机构运动学逆解工具,分析了捕获轨迹实验时阀控缸和阀控马达伺服系统的位置控制期望值。设计了液压系统的集成块,减小了支撑系统对风洞的阻塞。建立了液压系统NN-PID控制的算法,借助Matlab分析了该算法控制时的运动误差,仿真结果证明采用以上方法可以保证CTS移测架的设计精度。     

MCS-98单片机全数字PWM伺服系统

本文对全数字PWM伺服系统进行了全面的分析和讨论,并提出一套用16位单片机MCS-98构成的双闭环伺服控制方案,文章对数字控制方面的主要问题如采样频率的选择、校正环节数字化方法,用计算机数字化产生的非线性等问题进行了较深入的探讨。在硬件上,改进了8098内部的A/D转换器,并设计了高分辨率数字PWM控制器,改进了通常PWM输出方法。本文还对数字系统低速平稳性问题进行了分析,提出一系列改善措施,文章给出了较完善的数字PWM系统设计方法及实验性能测试结果。     

线阵CCD智能系统

介绍了线阵CCD(电荷耦合器件)测量系统中的智能化控制、信号处理技术。用可编程定时/计数器8254构成线阵CCD光积分控制信号周期的数字调节器。对线阵CCD输出信号进行模数转换,由DSP(数字信号处理器)对其进行数字信号分析,实现线阵CCD系统的智能化。     

基于扩充临界比例系数法的电磁轴承数字PID控制器参数整定

通过对电磁轴承系统的原理介绍,建立了电磁轴承数字控制系统模型,同时介绍了电磁轴承数字PID控制系统,采用MATLAB系统的工具箱对电磁轴承的控制系统建立数字和模拟两种模型并进行仿真,得到仿真结果,依据仿真结果研究了数字PID控制器参数对电磁轴承控制系统的影响,应用基于系统临界震荡的闭环整定方法的扩充临界比例系数法对数字PID控制器参数进行整定,得出较理想的仿真结果,为今后电磁轴承数字控制系统的设计提供了一种简洁高效的方法。     

面向人机交互的数字孪生系统工业安全控制体系与关键技术

面向人机交互的数字孪生系统工业安全控制体系与技术是系统应用实施的重要支撑,为了突破数字孪生系统中人机交互的安全控制机制和若干关键技术,在分析面向人机交互的数字孪生系统特征的基础上,建立了面向人机交互的数字孪生系统工业安全与控制体系架构,提出数字孪生系统工业安全与控制机制,研究了系统工业安全与控制关键技术,包括人机远程安全操控技术、人机协作作业安全控制技术、模型/数据安全技术、系统态势感知与监测预警技术。通过智能设备远程人机交互与安全操控原型系统和汽车焊接装配工作站人机协作安全控制案例,初步实现了部分关键技术。     

永磁偏置径向-轴向磁轴承控制系统设计与实现

本文在介绍永磁偏置径向-轴向混合磁轴承结构及悬浮力产生原理基础上,阐述了3自由度混合磁轴承控制系统工作原理。讨论了以定点数字信号处理器TMS320F240为核心的数字控制系统硬件构成及软件设计,并对磁轴承控制系统进行了仿真和实验研究。研究表明:以TMS320F240为核心的数字控制系统能够满足磁轴承控制系统的要求。     

Integration of thermo-dynamic spindle and machining simulation models for a digital machining system

A digital machining system is a core subsystem of a virtual machining system at the lowest level, and it provides physical attributes of both the machining process and machine tool to the upper application level. A digital machining system based on mechanistic models is developed. An expandable general base model is built in the system and the interfaces for extending to upper level models are provided for easy integration. The system consists of many integrative dynamic machining process simulation models including milling, turning, boring and grinding. The development of the digital machining system is completed by integrating a spindle analysis model through a modular interface using modal superposition methods. The digital machining system is evaluated in aspects of determining spindle related machining process constraints, predicting spindle condition-dependent chatter boundaries and selecting cutting tools.     

安保机器人数字孪生系统研究

针对安保机器人物理结构复杂、控制系统精度要求高、实时数据采集、数字端的传感器信号处理等问题致使安保机器人开发周期长、开发难度大的问题,设计了一个安保机器人数字孪生系统。对安保机器人数字孪生系统的系统管理模块、系统监控模块、功能模块3个子模块进行了详细设计,实现了对安保机器人数字孪生系统的管理、机器人主要部件的参数监控、传感器数据的采集和处理以及同类型机器人的二次快速开发。     

CMOS数字成像技术在电力系统图像监控中的应用

图像传感器是图像监控系统中的关键部件，提出了采用,CMOS数字彩色/黑白传感器与数字信号处理芯片结合构成最小系统的数字摄像机替代模拟摄像机进行图像信息采集的思想，详细介绍了基于CMOS数字传感器的数字成像技术的构成及原理，且结合电力系统的工程实际，阐述了数字成像技术在图像监控中的应用以及今后的发展前景。     

DM9000E在数控系统数字接口中的稳定性实验

以太网在数控系统数字接口中的运用是一个趋势,但通用的以太网芯片应用于数控系统数字接口通信稳定性未见报道。该文采用通用的以太网芯片DM9000E,通过模拟SERCOS协议实验,模拟系统在通信周期大于250μs时都可以稳定运行,结果表明通用以太网芯片也可以满足数控系统数字接口的要求。     

短路过渡焊丝伸出长度适应性数字模糊控制系统

针对短路过渡CO2气体保护焊在焊丝伸出长度变化较大时,焊接电弧稳定性差,易导致焊接过程中断和焊缝成形不良的问题,采用一种以ADI公司的ADSP2181数字信号处理器为核心,设计具有全数字控制特点的CO2焊短路过渡模糊控制系统.模糊控制系统由模糊控制器和波形控制参数在线调整两部分组成,模糊控制器主要是调节送丝速度,而后以送丝速度为依据,通过波形控制参数在线调整包括焊接电源输出电压在内的短路过渡波形控制参数.试验证明,模糊控制系统通过在线焊接平均电流检测与计算,自动调整送丝速度和波形控制参数,增强了焊接过程中焊丝伸出长度变化时焊接电弧的稳定性,提高了短路过渡CO2焊丝伸出长度的适应范围,焊丝伸出长度的变化在8～45 mm的范围内均可获得良好的焊缝成形.