基于反馈与前馈的二自由度电液振动台复合控制

为提高电液位置伺服系统控制精度,以电液振动台为控制对象,针对电液伺服系统液压固有频率较低、阻尼比较小等特点,提出一种三状态反馈控制与前馈逆模型控制相结合的二自由度复合控制策略。利用加速度反馈和速度反馈分别提高位置闭环系统的液压动力机构的阻尼比和液压固有频率,以保证系统在稳定条件下拓展系统工作频率范围;前馈逆模型控制能够改善实验系统的动态响应特性,进一步拓展系统频宽,提高电液振动台波形复现精度。实验结果验证了提出的二自由度控制策略的有效性。     

基于前馈解耦的振动与加载电液混合试验系统力加载跟踪控制研究

针对振动与加载电液混合试验系统力加载跟踪过程中的多余力抑制问题,分析了振动与加载电液混合系统的组成及工作原理,建立了混合系统的动力学模型,并对动力学模型的准确性进行了验证。在此基础上,分析了混合系统加载多余力的产生机理,提出了振动与加载电液混合系统力加载前馈解耦控制算法。搭建了振动与加载电液混合试验台及嵌入式控制系统,利用振动与加载电液混合试验台进行了力加载控制策略的试验研究。结果证明,与传统PI控制器相比,提出的力加载前馈解耦控制算法可以更有效地抑制系统多余力,提高力加载的跟踪精度。     

基于反步控制的非线性干扰观测器的外部不确定干扰的电液位置伺服系统

由于电液系统中存在各种非线性因素以及不确定干扰,为提高电液位置伺服系统在干扰下的控制精度,以电液振动台为控制对象,建立非线性模型,利用干扰观测器对干扰力进行观测,并通过反步控制器进行削弱和补偿,利用李雅普诺夫理论保证闭环系统的全局稳定.对设计的控制器进行仿真和实验,模拟在有外界未知干扰力下的位置控制,实现对干扰的抑制.实验表明:该控制策略能够很好的提高电液位置伺服系统的跟踪性能.     

绝缘栅双极型晶体管结温测量方法及其发展

绝缘栅双极晶体管(IGBT)大功率模块已在新能源发电、轨道交通、航空航天、高压直流输电等众多领域得到广泛应用。在包含大容量风力发电的电网中,其可靠性关系到整个电网的稳定。IGBT模块可靠性研究的基础是其失效研究和寿命预测,两者都与结温密切相关。本文首先阐述了IGBT结温测量的重要性,然后根据各种测量方法的特点,将其归为四大类(物理接触法、光学法、温敏参数法和热网络法)进行了阐述,并对比分析了各种方法的优缺点。最后指出结温测量的发展趋势和所需解决的关键问题,以促进该领域的进一步发展。     

熔体处理对金属型铸造Al-10Si合金转向泵性能的影响

针对228型汽车转向泵Al-10Si铸件金属型铸造存在的渣孔、缩松及针孔等缺陷,研究了合金熔体处理工艺对转向泵铸件金属型铸造缺陷和力学性能的影响.试验表明,Al-Ti C+ Al-Sr复合变质比Al-Ti-B+ Al-Sr复合变质有更好的晶粒细化效果,使铸件的抗拉强度提高了10％,伸长率提高了40％～50％;在Al-10Si合金熔体的精炼净化处理方面,旋转精炼气泡浮游法比熔剂法有更强的除渣、除气能力.旋转气泡浮游法在转速为400 r/min、气体流量为5 L/min、旋转精炼15 min、静置9 min后,夹渣废品率从原来的36.2％降至1.2％以下,铸件合格率提高至97％.     

一种共享份分块构造的异或区域递增式视觉密码方案

该文依据授权子集的个数将共享份划分若干块,按照共享份分块构造的设计思路,结合(n, n)异或单秘密视觉密码的加密矩阵,构造了异或区域递增式视觉密码的秘密分享与恢复流程。与现有方案相比,该方案可以实现解密区域图像的完全恢复,且明显减小了共享份的大小。     

基于UDE的掘进机器人非奇异终端滑模控制

随着科学技术的不断进步,煤矿悬臂式掘进机正朝着自动化、少人化、智能化的方向发展。巷道断面成形是悬臂式掘进机的一个主要任务,针对煤矿掘进机器人截割头轨迹控制易受外界未知干扰、系统非线性以及参数不确定性等因素影响,提出一种基于未知动态估计器（Unknown Dynamic Estimator,UDE）的非奇异终端滑模控制方法。首先,考虑液压驱动部分建立了掘进机截割电液驱动系统的3阶非线性严反馈状态空间模型。其次,利用有限时间状态收敛的超螺旋滑模微分器估计系统的未知速度状态,基于低通滤波器设计UDE估计系统的非匹配项集总不确定性,并采用非奇异终端滑模面和幂指数趋近律设计快速终端滑模控制律,对UDE观测的系统扰动进行实时前馈补偿可有效缓解传统滑模控制存在的控制器抖振问题。同时为降低高阶虚拟控制量导数计算复杂度,引入指令滤波技术,并采用高增益鲁棒反馈抑制系统匹配项扰动,利用李雅普诺夫准则证明闭环系统的稳定性。最后,利用搭建的掘进机器人样机开展实验验证。试验结果表明：在跟踪阶跃信号、0.1 Hz正弦信号以及混频信号时,所提出的控制方法相较传统的PI控制跟踪误差的平均值分别降低了61.60%、66....     

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。     

摩擦式提升机钢丝绳鲁棒纵向振动抑制

矿井提升机在高速重载的运行工况下，由于钢丝绳自身误差以及外界干扰会产生钢丝绳的振动，很大程度上影响钢丝绳的使用寿命和乘坐人员的舒适性。针对此问题，以摩擦式提升机为研究对象，应用Hamilton原理建立系统的动力学模型，采用自适应鲁棒理论设计了提升钢丝绳纵向振动抑制边界控制策略，并以Lyapunov理论证明了所设计控制器的稳定性。仿真结果表明，所设计的自适应鲁棒控制器能有效地补偿钢丝绳弹性形变引起的振动位移偏移，同时获得了比传统比例-积分-微分（proportion integration differentiation，简称PID）算法更快速的振动抑制收敛速度。     

摊铺机横坡自动调平装置PID仿真技术研究

建立了摊铺机自动调平装置横坡调平控制系统的数学模型,在此基础上以PF-5500履带式摊铺机为例,利用数字PID控制方法,实现对横坡调平系统的自动控制,并利用MATLAB编制M文件实现了控制系统的计算机仿真。通过对仿真结果的分析,证明了PID控制方法的可行性。