基于LabVIEW的高铁路基测试系统的自适应控制仿真

高铁轨道路基动力测试系统具有振动力大、频率高、振幅大及激振波形可调的特点。为能够真实、有效地模拟其实际工况,针对一种新型电液伺服系统,应用模型参考自适应理论进行控制,在Lab VIEW中建立相应的数学模型,并进行仿真计算。结果表明:模型跟随自适应控制方法的控制精度高,能较准确的输出给定波形,满足设计要求。     

基于模糊故障树的数控机床故障诊断方法

以数控车床螺纹加工为典型实例,按功能分解方法构建数控系统的故障树,用案例推理法对故障树规则进行描述。根据隶属度最大原则建立数控机床故障原因的推断方法。结合机床实际生产和使用维修中统计的故障数据,运用模糊故障树控制理论建立故障集度矩阵,可判定故障机制隶属度。该方法可提高数控机床系统故障诊断的工作效率和准确性,并为故障诊断专家系统的设计提供一种新的推理方法。     

基于AFSA-ACA自适应模糊滑模的采煤机滚筒液压调高控制

为研究采煤机滚筒在不同复杂工况下的位置跟踪控制,以液压机构的工作原理为基础,建立了滚筒液压调高机构的数学模型。基于自适应模糊微分积分滑模鲁棒性强的优点,提出了在鱼群-蚁群融合算法优化滑模控制器参数条件下的滚筒位置跟踪控制方案,并分析了滚筒在采用一般滑模控制器及自适应模糊微分积分滑模控制器下位置跟踪的特点。仿真结果表明:采用结合融合算法优化的自适应模糊微分积分滑模控制器的滚筒调高机构对内部参数摄动及外部时变干扰具有较好的鲁棒性,能够实现位置跟踪控制。     

数控强力旋压机的直线同步进给驱动控制

针对3D65CNC强力旋压机同步驱动过程中的两直线电机位置不同步的问题,采用变论域模糊PID控制方法对两永磁同步直线电机的位置误差进行补偿,设计了变论域模糊PID同步控制器。但单轴具有良好的伺服系统是双轴保持同步状态的重要前提,针对直线电机具有明显的非线性、不易对其进行精确的建模,采用无模型自适应控制和伪微分反馈(PDF)控制的方法对单轴直线电机进行控制。最后通过Simulink仿真证明该方案提高了同步控制的精度。     

基于AMESim的直驱式电液伺服舵机控制系统的建模与仿真

舵机控制系统性能的优劣直接影响飞行器的飞行姿态与轨迹控制精度。介绍了一种直驱式电液伺服舵机控制系统的工作原理和结构组成特点,并基于AMESim平台对其进行了建模和仿真分析。为了满足控制系统动态响应及位置误差的要求,提出单一神经元自适应PID控制方法。仿真结果表明:该直驱式电液伺服舵机正反向运动性能稳定、响应速度快,稳态误差较小,能够满足飞行器舵机性能指标要求。     

基于自适应有限元相场模型模拟强制流动条件下的枝晶生长(英文)

应用投影算法与相场法相结合的数学模型,采用基于非均匀网格的自适应有限元法求解该模型,并对强制流动作用下镍过冷熔体中枝晶生长行为进行模拟。模拟结果表明,强迫对流的引入导致枝晶生长的不对称性。当流速小于临界值时,流动对枝晶的不对称生长影响较小;当流速达到或超过临界值时,枝晶生长的控制因素逐渐从热扩散过渡到对流。随着流速的增大,流动法向的一次枝晶臂朝逆流方向倾斜角度增大。而枝晶生长对熔体流动具有明显的影响。随着枝晶尺寸的增大,在顺流区域产生涡流效应,涡流区逐渐扩大并在枝晶尖端出现重熔现象。此外,非均匀网格的自适应有限元方法的CPU耗费时间比均匀网格方法降低一个数量级,并且加速比与计算域尺寸成正比。     

线性痕迹激光检测信号自适应匹配算法研究

针对目前图像处理及3D扫描方法难以快速定量比对剪切类线性痕迹的问题,提出了一种线性痕迹激光检测信号自适应匹配算法。该算法首先利用局部加权回归散点平滑法对激光位移传感器拾取的线性痕迹表面信号进行降噪,接着进行信号数据中"粗大连贯"趋势特征的识别,并通过余弦向量曲线拟合的方法量化特征向量,逐个计算样本空间距离。最后利用动态规划算法批量进行相似度比对,匹配各自最大相似样本。实际剪切痕迹多样本数据相似度比对试验证明了该算法的准确性和有效性。     

移动机器人自适应抗差无迹粒子滤波定位算法

针对机器人定位过程中传感器感知信息存在野值,加剧粒子退化,导致机器人状态参数滤波值失真,甚至出现定位失败的问题,提出一种机器人自适应抗差无迹粒子滤波定位算法。在重要性采样阶段利用无迹卡尔曼滤波产生优选的建议分布函数,降低系统估计误差,同时有效提升系统的抗噪声能力。同时利用抗差估计原理构造抗差方差分量统计量,并由该统计量引入的自适应因子调节增益矩阵,减弱野值对滤波的影响。实验结果表明,当观测数据中存在野值时,该算法能够有效地控制观测异常误差的影响,定位精度得到了很大提高,并在不同系统噪声和观测噪声方差下,具有较强的鲁棒性和实时性。     

面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统

研制了一种面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统,对其中的关键技术进行了深入研究。该系统主要由带有红外LED光点的光笔、1台CCD摄像机、靶点亮度控制器、一维标定尺以及安装有测量软件的计算机组成。在对LED点光源光强控制方式及成像系统工作原理进行分析的基础上,设计并实现了以多靶点亮度自适应控制技术和主动离焦模糊技术相结合的靶点光斑图像生成技术。该技术保证了在大跨度测量范围内均能获得高质量的靶点光斑图像,解决了对焦成像中摄像机视场范围与景深有限的问题;针对光笔标定问题,提出了一种简便易行的现场标定方法,此方法只需要若干个辅助靶点和2个以上间距已知的圆锥孔,就可以同时确定光笔上各靶点及光笔测头在光笔坐标系下的坐标。实验结果显示:该测量系统在2~10 m空间长度测量标准差不大于0.095 mm,能够满足中等精度的大型工件现场测量要求。     

液压机器人作动器建模及关节转角跟踪控制

针对液压四足机器人作动器伺服精度较差问题,分别推导电液伺服作动器在摆动相、刚性支撑相和弹性支撑相的等效模型,分析各作动器模型特点,提出比例内环自适应幅相控制外环的复合控制策略,应用比例控制器保证位置内环的稳定性,采用自适应幅相控制器进行幅值和相位补偿。通过机器人单腿测试平台进行控制策略验证,实验结果表明:所提控制策略可使系统幅值衰减小于2%,相位滞后小于4°,验证了此方法的有效性。