考虑温度效应的永磁机构及其控制系统多物理域联合仿真与设计EI北大核心CSCD

电流/位移闭环控制能够有效抑制永磁机构分合闸时间分散性,提高断路器相控操作质量,延长开关使用寿命。可信的仿真模型能够在闭环控制系统设计验证阶段分析、比较、检验不同控制方法的动态特性和分散性抑制能力,指导实际控制器选型和设计,缩短研发周期。该文建立了永磁机构及其驱动控制系统多物理域联合仿真模型,实验分析并获得了关键敏感元件的温度效应数据库,同时考虑涡流效应的影响,论证了不同温度下联合仿真模型的可信性与有效性。在此基础上,设计了反馈线性化控制系统,通过联合仿真平台对比分析了该系统与现有典型控制系统的跟随特性、振荡超调以及分散性抑制能力。基于嵌入式系统的双闭环控制实验结果表明,多物理域联合仿真具备有效的控制器设计指导作用。     

中空激光光内送粉熔池温度控制研究

在激光增材制造过程中,熔池温度的稳定性是表征加工过程稳定性的一个重要指标.设计一套控制熔池温度的闭环反馈系统,以达到控制熔池温度,提高成形件质量.基于C#编程软件实现了温度信号的传递,采用PID控制算法设计了温度控制器.实验结果表明,此系统能实时、准确地实现熔池温度的闭环控制,能够有效消除直壁墙熔覆过程中因热累积而造成的“蘑菇云”现象,且成形件几何精度有显著提高,各处显微组织差异较小,组织致密均匀.     

基于双环轨迹跟踪控制的移动机器人控制器设计

为实现稳定的内环滑膜控制,通过调整内外环控制增益系数,使其内环收敛速度远大于外环的收敛速度,即通过姿态角度θ快速跟踪θd使闭环系统的稳定得以实现。控制仿真结果表明该方法是一种可行、有效的寻优方法,这一控制方式使移动机器人系统具有良好的跟踪性能。     

新能源汽车电池无线充电功率控制系统设计

以磁耦合谐振无线电能传输技术为基础,利用ZigBee短距离无线通信技术设计了新能源汽车锂电池无线充电功率控制系统。利用负反馈闭环自动控制原理控制伺服电机调整磁耦合线圈的耦合系数,最终实现无线充电系统功率精准控制。应用Matlab/Simulink进行搭接和数据仿真分析,结果表明通过调节线圈磁耦合系数来调整锂电池的充电功率控制是可行的。     

基于PMAC的开放式五轴数控实验平台研制

根据五轴工具磨床的功能需求,基于PMAC设计了五轴工具磨床数控系统软件的整体框架和功能,开发了一套数控系统软件。为了验证此数控系统软件功能的正确性和准确性,研制了以三台直线电机、两台力矩电机为动力的五轴数控实验平台。通过对硬件系统连接、电机PID参数的调试和数控系统软件的测试使用,实现了各个轴的全闭环控制、轴限位等功能,完成了数控系统软件的功能测试。测量了实验平台的定位精度。该数控系统软件功能正确,数控实验平台的定位精度满足设计要求。     

PID压力闭环控制在薄壁件厚度在线测量中的应用

为了满足航空航天薄壁零件的高精度要求,提出了一种在线测量厚度的方法。压力闭环控制系统是厚度在线测量中重要的子系统,其作用是保证薄壁件与测厚装置之间的压力恒定,使测出的薄壁件厚度稳定且不划伤工件。现设计了一种压力闭环控制系统,并对系统的元器件进行了选型,然后通过MATLAB仿真得出了压力闭环控制系统的P、I、D参数。通过西门子PLC的FB41模块实现PID闭环控制,使压力值维持在600 N左右,薄壁件厚度在5.56～5.58 mm之间。通过恒定压力在线测量薄壁部件的厚度,精度非常高。     

基于双调谐滤波的动态电压恢复器设计

针对储能装置为不可控整流器的动态电压恢复器易造成直流侧电压不稳定以及电网谐波污染的问题,给出了采用低通滤波和电压闭环控制策略稳定直流侧电压的方法;提出了在不可控整流器前并联双调谐滤波器来滤除谐波,降低储能装置对电网的谐波污染的方法,并详细介绍了双调谐滤波器参数的设计原则。仿真和实验结果验证了设计的合理性。