基于Matlab的量子激光雷达稳频通信模拟系统设计

传统通信模拟系统设计较为复杂,导致模拟过程消耗能量较大,不能准确模拟稳频通信质量。因此,提出基于Matlab的量子激光雷达稳频通信模拟系统。由于振荡器是雷达形成初始信号源的基础,通过分析振荡电路与相位噪声,获得相位噪声函数与通信频率存在的关系;为确保通信过程的稳定,将准确性与稳定性作为信号质量的评价指标,并采用锁频环稳频技术计算频率偏移程度,根据PID控制算法控制频率,量子激光雷达稳频通信;利用Matlab确定激光器、探测器等硬件组成结构,通过时序与数字阵列的设置完成模拟系统设计。仿真结果表明所提系统结构简便、性能稳定,能够真实模拟出稳频通信的信号质量。     

基于CAN总线的多通道开度阀控制系统的设计

针对现有电动阀门控制系统可嵌入性差的问题，设计了一种基于CAN总线的网络化、多通道、开度型阀门嵌入式控制系统。其中，上位机主要用于下达各阀门开度等控制指令并同时监测其工作状态，而下位机采用双MCU架构，主MCU用于控制各阀门的开度大小，从MCU负责采集开度反馈电流以实现闭环控制。下位机采用了模糊PID算法进行控制参数的动态整定，可满足阀门在不同工况下的控制精度要求，并通过OLED屏显示各通道阀门的实际开度值。实验表明,该控制系统运行稳定，能实现对多通道开度阀的精准控制，控制精度在0.6%以内，并支持远程上位机控制和现地控制等多种工作模式。     

高压气动系统负载容腔压力伺服控制仿真研究

为满足某气体发生系统安装空间小、重量轻、动态响应快、控制精度高等要求，设计了高压气动压力伺服控制系统，并采用高压电-气伺服阀实现了负载压力的高响应高精度控制。建立了系统数学模型，包括高压气瓶热力学方程、高压电-气伺服阀传递函数与流量方程、负载容腔压力变化与排气流量方程等子模型，并设计了反馈线性化PID控制器。基于MATLAB/Simulink平台建立了高压气动系统仿真模型，仿真研究了高压气瓶容积与初始气源压力、负载容腔排气孔通径等参数对系统负载压力控制性能的影响规律。研究结果为该系统的优化设计与实验研究提供重要理论依据。     

基于软件校准的短波发射机功率控制系统设计

短波发射机功率稳定一直是通信领域致力改善的重点问题,短波发射机功率不稳定会直接影响无线电通信质量,造成通信失真、表达不清晰等问题。针对上述问题,基于软件校准设计短波发射机功率控制系统。该系统借鉴MVC设计模式搭建系统数据库层、业务逻辑层、控制层以及界面显示层基础框架；将功率计与短波发射机相连,实时采集工作状态下的短波发射机功率数据,通过信号处理器实施处理后并存储,借鉴传输元件,将数据发送到控制器,通过控制器校准短波发射机功率与预期之间的偏差,以偏差量为输入,利用改进PID运算得出控制量,生成控制命令,通过输入输出信号接口板输出命令,控制驱动装置调节短波发射机运行参数,实现功率控制。结果表明：与 控制系统、自动调谐系统应用相比较,在所设计系统应用控制下,100s内短波发射机的功率变化曲线与预期曲线之间的拟合优度指数更大,更接近1,优于对比系统,说明相比于对比系统。本系统控制表现更好,更能维持短波发射机功率稳定,达到了研究目标。     

分数阶PID控制对钻柱黏滑振动的抑制

钻柱黏滑振动是导致钻井设备加速磨损、钻井安全性下降以及钻井效率降低的重要原因之一。针对钻柱的扭转运动,建立了钻柱、钻杆、BHA及钻头4自由度钻柱系统扭转模型。该模型考虑了扭转自由度、钻柱阻尼以及岩石与钻头相互作用的高度非线性摩擦;通过对钻柱模型进行仿真试验,分析了钻井参数对黏滑振动的影响;为了抑制钻柱黏滑振动,设计了一种分数阶PID控制器。研究结果表明:分数阶PID控制器能够快速稳定系统,缩短调节时间,有效抑制钻柱黏滑振动,它对黏滑振动的抑制效果明显优于传统PID控制器。研究结果对抑制钻柱黏滑振动研究具有参考意义,对降低钻井工具损害、提高钻井效率以及增强作业安全性有重要的指导意义。     

基于计算机的镀液温度智能控制系统设计

为提高镀液温度的控制精度,以计算机为平台设计了一种镀液温度智能控制系统。设计了一种模糊PID温度控制器,可实现PID控制器参数的实时在线调整。利用动态矩阵,统计过去和当前时刻的偏差,预测未来偏差,进而得到最佳输入。最后,进行了实验研究。结果表明:镀液温度智能控制系统的收敛速率快、精度高、稳定性好,能满足电镀行业的需求,具有广阔的应用前景。     

基于互信息和PID神经网络的SCR脱硝扰动补偿控制

针对火电厂选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)烟气脱硝系统机理复杂，工况变化时呈现的不确定性、强扰动等特点，提出了一种基于互信息和PID神经网络的SCR烟气脱硝扰动补偿控制方法。利用PID前向神经网络的学习性能逼近被控对象的逆构成扰动观测器对系统进行反馈补偿，以达到超前消除系统扰动的目的。选取观测扰动和系统扰动的互信息为目标函数，采用改进的帝国竞争算法实现PID神经网络权值的优化调整。设计鲁棒PID控制器来进一步克服被控对象存在的不确定性。仿真实验表明，该方法具有突出的抗干扰能力和较好的鲁棒性，控制品质优于常规的PID控制。     

物联网技术在矿井风机智能变频中应用与实现

介绍了变频调速技术的原理,以及基于PID闭环控制的PLC自动控制在变频调速中的应用。闭环控制经过多年发展,使得现阶段的模糊自整定PID控制在变频调控方面有显著的优化。以此为核心,构建包括以无线传感器为主要成分的感知层、IPv6/Zigbee两种网络协议栈的网络层和应用层三个层面的矿井风机调速感知型物联网体系,提出了一种较为动态化的闭环控制仿真模拟,以期实现井下通风技术的节能高效化。     

基于ＰＩＤ控制算法的直流微网容错控制方法研究

构建直流微网容错控制对象模型，调节直流微电网的输出回路参数；以输出功率、直流微网的 参考电压、弱电网下系统惯性响应特征等为约束参量，构建直流微网容错控制目标函数，在不同电网强度下 进行直流微网容错控制的参数自整定性调节，采用无功环比例积分控制方法进行直流微网容错寻优分析， 建立模糊 ＰＩＤ控制模型，采用变结构的模糊 ＰＩＤ控制方法进行直流微网容错控制过程中的自适应加权学习 和误差反馈调节，实现直流微网容错控制改进设计。仿真结果表明，采用该方法进行直流微网控制的容错 性能较好，输出稳定性较强，具有较好的直流微网输出增益。