基于xPCTarget的直线电机快速原型控制系统

以嵌入式工业PC为控制器,配以模数转换板、数字量输出板、光栅尺接口板和驱动板,利用MATI。AB的xPCTarget工具箱搭建了直线电机快速原型控制系统,并在快速原型控制系统中实现了带有跟踪微分器的非线性PID控制算法。实验结果表明：这种基于xPCTarget的直线电机快速原型控制系统能够直接采用Simulink中建立的控制算法,具有很高的灵活性;同时,直线电机控制系统采用带有跟踪微分器的非线性PID控制算法时具有很好的动静态特性和抗扰性。     

集散系统中高精度控制器在现场实现的研究

讨论了集散系统 ,尤其是监控与数据采集 (SCADA)系统中高精度设备的控制问题。在考虑工业设备自身固有特点的前提下 ,提出一种控制策略 ,它算法简单 ,完全适用于现场控制器 (低端处理器 ) ,并可由处理器的容量决定其控制精度。该方法还具有较强的鲁棒性 ,是对SCADA系统在动态控制方面的一个很好的补充。     

改进型跳耦结构电流镜滤波器

提出了一种利用电流镜积分器和微分器实现的改进型跳耦结构滤波器,讨论并比较了跳耦结构和改进型跳耦结构滤波器的设计方法,改进方法突破了单纯用电流镜积分器实现滤波器的局限,简化了椭圆函数滤波器的信号流图和电路结构;完成了MOS级的计算机仿真,仿真结果表明所提出的电路方案正确有效。     

基于反步法的板球系统自抗扰控制器设计

针对板球系统中存在的未知扰动、板与球之间的摩擦力等因素影响轨迹跟踪精度这一问题,研究了板球系统的自抗扰控制策略。首先建立板球系统的数学模型,通过适当简化、线性化与解耦得到线性模型;然后采用全程快速微分器对带有噪声干扰的输入信号进行滤波处理,进而设计高阶扩张状态观测器估计系统内部未知扰动;最后基于反步法设计非线性反馈控制器,并利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,改进的自抗扰控制器能够有效滤除噪声干扰,提高了轨迹跟踪精度。     

五自由度气浮台姿态的计算机视觉辅助确定

为满足五自由度气浮台姿态确定的需要,结合实际情况,引入单目计算机视觉系统来弥补敏感器不足的缺陷,设计了一种“单目视觉+两轴倾角仪+三轴陀螺仪”的组合定姿方案。通过摄像机实时采集气浮台运动图像并识别出台上定位指示灯的计算机图像坐标,根据文中推导的坐标变换公式,可以解算出气浮台的偏航角。在图像处理过程中采用跟踪微分器预估指示灯运动速度从而可以有效减小图像处理面积,将图像处理频率从7Hz提高到12Hz。最后采用四元数方法建立气浮台的姿态确定模型,基于MEKF方式对其姿态进行状态估计,实验证明这种定姿方式能够对气浮台的姿态进行精确的估计和校正,满足系统要求。     

带有滑模观测器的永磁同步电机改进型PID控制

针对传统滑模观测器的抖振现象严重、估计精度低等问题,提出了一种带有二阶滑模观测器的内嵌式永磁同步电机改进型PID控制方案。根据Super twisting algorithm设计了二阶滑模观测器,取消了传统滑模观测器方案中的低通滤波器与位置补偿环节,有效抑制了滑模抖振,提高了估计精度。为了进一步改善系统的动态性能,基于牛顿插值法构造了一种具有滤波功能的离散微分器并利用三点离散微分器代替传统微分设计了转速环改进型PID控制器。仿真验证了该方案能够有效抑制抖振现象,估计精度高,稳态性能与动态性能较好。     

基于跟踪微分器的移动机器人轨迹规划与跟踪控制研究北大核心

针对移动机器人的轨迹规划和轨迹跟踪控制问题,提出一种加速度和速度约束情况下,通过贝塞尔曲线拟合参考轨迹,再利用跟踪微分器规划平滑速度的轨迹规划新方法;基于Backstepping方法,建立机器人位姿误差方程并进行控制器的设计,同时分析了控制参数对轨迹跟踪性能的影响;将轨迹规划方法和控制算法结合,并在仿真平台和移动机器人实物平台上进行实验验证。实验结果验证了轨迹规划算法和控制器的可靠性及有效性,相比于未进行速度规划、速度不连续和滑模控制等方法,提出的方法控制平稳且有效减少了位姿误差。     

一种基于IQP的稳定IIR微分器设计新算法

在分析基于常规QP方法来设计稳定IIR微分器而存在的苛刻的稳定性约束和代价函数不可靠两点不足的基础上，本文提出了一种新的基于IQP的稳定IIR微分器设计算法，本算法应用Rouche定理和有关的收敛准则，解决了稳定性和代价函数存在的问题，从而有效地减少了微分器的设计误差，改善了微分器的性能，使得新的设计方法更加完善、可靠。实例证明了这种设计方法的合理性、可行性，从而为它更加宽广的应用前景奠定了基础。     

A novel topology for grounded-to-floating resistor conversion in CMOS technology

A new circuit topology to convert grounded resistors to an equivalent floating resistor is presented and discussed. The value of the resulting floating resistor equals the sum of the two grounded resistors. The new topology can be used to convert either passive, active grounded resistors or active grounded conductances. The new topology is used in the design of a current controlled very high value floating resistor in the range of GΩ. This was achieved by utilising the output conductance of two matched transistors operating in the subthreshold region and biased using a 500 nA current. The practicality of the new topology is demonstrated through the design of a very low frequency bandpass filter for artificial insect vision and pacemaker applications. Simulations results using Level 49 model parameters in HSPICE show an introduced total harmonic distortion of less than 0.25% for a 1 V_pp input signal in a 3.3 V 0.25 μm CMOS technology. Statistical modelling of the new topology is also presented and discussed.     

100MW汽轮机组超速限制保护系统的改进

针对山西省内100MW机组微分器投入现状，提出了改造方案，并给出了具体实施方法。此技术改造的实施，提高了机组运行的安全性及可靠性。