车载冰箱变频控制器的开发

根据车载冰箱的功能需求,以德州仪器公司的TMS320F28035芯片为主控制芯片,设计一款能根据用户的指令及冰箱的温度控制无刷直流电机变频调速的控制器;此控制器由3个模块组成:一是开关电源模块,采用boost升压电路,将12/24V的汽车电源电压升至40V供给电机驱动模块;二是电机驱动模块,通过反电动势法检测无刷直流电机的位置,控制电机启停及变频调速;三是通信模块,采用抗干扰能力强的485通信方式实现控制器与上位机的通信;实验结果表明,控制器的可靠性高,制冷能力强,最低温度可低于-19°C,比普通车载冰箱更节能,满足了使用的要求。     

坦克炮控系统摩擦扰动补偿研究

针对坦克水平向炮控伺服系统中存在的摩擦不确定因素及未建模动态,首先建立水平向炮控伺服系统的数学模型,将摩擦扰动和未建模动态视为一个综合扰动项,然后利用扩张状态观测器对综合扰动项进行观测和补偿,并将扩张状态观测器(ESO)补偿回路作为经典PID控制方法的内回路,实现ESO-PID的复合控制;最后对所用方法进行仿真,结果表明,在原有控制方法的基础上设计控制器,集合了PID控制算法的"被动抗扰"和自抗扰控制方法中扩张状态观测器的"主动抗扰"特性,能够在保持控制系统原有特性的基础上大幅度提高炮控系统的稳定精度以及低速性能。     

一类非自衡对象的典型反馈型PID控制

针对一类非自衡对象,提出了一种基于典型反馈模型的PID控制器(TF-PID);采用全极点型逼近方法对被控对象的时滞环节做近似处理,并在内模控制原理的基础之上导出一种基于典型反馈模型的PID控制器参数整定策略,从而得到PID控制器的整定参数;仿真结果表明,所设计的控制方法具有更优的设定值跟踪性能和干扰抑制性能,并且实现二者分离控制。     

基于非线性PID的柔性两轮机器人运动控制

柔性两轮机器人是一种不稳定、非线性、强耦合系统。该系统的突出特点是在机器人的腰部装有柔性的机体结构,能够更好地模拟人和动物的生物动力学特性,具有更好的仿生性质,同时,系统的控制难度显著增大,为使机器人能够平衡直立运动,且具有较强的鲁棒性,提出了非线性PD的姿态平衡控制方法,实现了机器人的姿态平衡,并同时设计了PID航向差动控制结构驱动左右轮电机,使机器人能够完成直线行进、自旋、环绕等多种运动平衡模式。实验结果表明,机器人具有优良的平衡能力和机动性能,从而验证了方法的有效性。     

基于PLC的火电厂电除尘器振打控制的研究

为了提高火电厂中静电除尘器的稳定性、可靠性、自动化水平,采用了高性能施耐德Twido可编程控制器(PLC)以及Twidosoft编程软件,设计了电除尘器电机振打控制方案,编制了振打控制梯形图程序;当沉降室侧壁振打3分钟,停7分钟;第一电场振打2分钟,停8分钟;第二电场振打2分钟,停18分钟;第三电场振打2分钟,停28分钟时,振打效果较好;运行结果表明:采用Twido可编程控制器之后,实现了电机振打的自动运行,与传统继电器振打控制系统相比,可靠性高,稳定性好,除尘效率高,粉尘排放浓度低于50mg/m3,为火电厂静电除尘器电机振打系统的自动控制提供了新的方法。     

基于DE算法的自抗扰控制器设计

提出了一种基于微分进化算法(DE)的自抗扰控制器设计方法;在对飞机短周期运动进行分析的基础上,设计了典型状态下自抗扰纵向飞行控制器;针对所设计控制器可调参数多的问题,对各控制器参数进行了分析,并利用微分进化算法对控制器进行了参数整定;仿真结果表明,经DE算法整定的自抗扰控制器实现了实时指令信号跟踪控制,调节时间小于1.5s,超调量小于2%,具有良好的动态性能;在摄动条件下,舵偏角振荡被抑制在25°以内,显示了较强的鲁棒性。     

一种新的全镇定控制器的参数设计法研究

Youla参数化方法广泛应用于控制系统的分析和设计;此方法使得系统闭环稳定的全部的镇定控制器均以一个稳定传递函数作为待定参数来表达;建立另外一种不同的参数化方法,这种方法尤其适用于主动振动控制系统:它不仅参数化所有镇定控制器,同时能够给控制性能变量以非常直观的几何图形解释;讨论这种新方法的特性及其设计,并将该设计方法应用于一个三自由度的主动振动隔离系统中,仿真结果表明,所提出的方法可以有效地达到主动振动隔离的设计目的。     

一阶时滞过程PID控制器优化准则

对单回路控制系统,期望得到控制器的统一优化准则.以误差积分性能指标描述系统时间响应,以环路函数的频域约束表示系统稳定裕度,从而建立一种综合的鲁棒性能(RP)指标,即系统的稳定裕度和积分性能的指数加权指标.针对比例积分微分( PID)控制器串联一阶时滞过程(FOPDT)的系统,通过计算机数值运算,选择出RP的合理加权因子范围为1～2.以加权因子取1.5的RP作为控制器优化准则,对时滞比从0到∞的FOPDT过程获得了最优PID控制.仿真表明,该法对鲁棒性和积分性能的折中是合适的,对一般工业过程的控制器参数优化有较大的借鉴意义.     

可编程脉冲产生器的设计及应用

文中针对脉冲产生器的市场供应与实际应用情况,给出了一种以单片机为CPU核心的可编程脉冲产生器的设计思路,阐述了完成该产生器的硬件结构和软件设计方法,并给出相应的硬件电路和软件设计流程;为了验证设计的合理性,将其应用于某测控系统的步进电机控制器中,并进行实验测试,结果表明该设计具有低成本、高可靠性等特点,特别是其脉冲宽度与周期可编程预置,不仅增加了设备的使用灵活性,而且扩大了应用范围,可推广应用于多种功能的测控系统中。     

基于Ziegler-Nichols频率响应方法的自适应PID控制

提出一种基于Ziegler-Nichols频率响应方法的自适应PID控制器,它通过控制回路正常运行中的过程对象输入输出数据在线辨识出过程对象重要的临界频率响应特性,然后基于Zieger-Nichols整定规则或改进的方法在线更新PID控制器参数.PID控制器的自适应过程不需要系统的任何先验知识,也不需要建立任何对象模型,可以保证控制回路始终运行在最佳状态.仿真实验表明了自适应PID控制的有效性和可行性.