基于AVR单片机的热处理电阻炉智能温控系统设计

针对热处理电阻炉温度控制具有大滞后、非线性等特点,常规PID控制器难以提高控制精度,无法与PC机进行通信和数据管理。本文选用AVR单片机结合模糊自整定PID控制策略,对热处理电阻炉进行了稳态控制,同时利用MATLAB软件的Simulink模块建立电阻炉的仿真模型,通过实验对比各种算法的温度控制结果,验证了本文算法的有效性和优越性。     

由离散点云数据建立齿轮三维模型的方法研究

反求工程是现代工业产品设计与加工的一种新方法.本文对反求工程中点云数据的获取方法进行了分析,介绍了通过离散点云数据建立齿轮三维模型的过程,研究了对齿轮点云数据的预处理以及曲面重构的方法.结合一个锥齿轮的反求实例,实现了由点云数据到齿轮实体模型的建立.     

一类不确定奇异系统的鲁棒H∞控制

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能, 研究了一类具有范数有界参数不确定性的奇异系统的鲁棒H∞控制问题. 控制目标是设计一个状态反馈控制器，使得闭环系统对所有允许的不确定性是正则、无脉冲、稳定且具干扰衰减度. 通过引入一个变换矩阵, 给出了该问题的一个新的充分必要条件，并且设计方法归结为求一个严格线性矩阵不等式的可行性问题. 同时给出了当干扰衰减度未知时的最小干扰衰减度的最优化解决方法.仿真实例表明，所设计的控制器使闭环系统具有良好的响应特性.     

基于动态迟滞单元的磁流变阻尼器建模与辨识

磁流变阻尼器(Magnetorheological damper,简称MR阻尼器)在振动控制方面具有很好的应用前景,但是由于MR阻尼器固有的非线性的迟滞特性会影响控制精度,因此需要对磁流变阻尼器进行建模分析。首先提出了改进的动态迟滞单元(Modified dynamic hysteresis operator,MDHO),MDHO能够描述不同的输出幅值;然后在MDHO的基础上提出了MR阻尼器的迟滞模型,在该模型中磁流变阻尼器的输出阻尼力表示为MDHO的滞变阻尼力与粘滞力两部分;最后利用改进的粒子群算法(Modified particle swarm optimization,MPSO)进行模型参数辨识。实验结果表明,基于动态迟滞单元的磁流变阻尼器的迟滞模型能够有效模拟MR阻尼器的实际特性。     

未知控制方向的Bouc-Wen迟滞系统控制器设计

在非线性系统中的迟滞特性和未知控制方向,会增大超调,增加不精确性,甚至影响系统稳定。针对一类具有未知常数和执行器非线性的迟滞系统,提出了一种自适应反步控制方案。首先,用Bouc-Wen模型来描述迟滞特性,并得到该微分方程的上界值;然后,采用Nussbaum函数来处理未知控制方向,采用误差变换使得跟踪误差限定在预设范围之内;最后,用自适应控制来减少非线性带来的振荡和超调。该方案中闭环系统的所有信号都是有界的,确保了系统暂态和稳态的性能。仿真结果表明该方案有效。     

STL模型切片轮廓数据的生成算法研究

对基于STL模型的切片处理技术进行了深入分析,并在吸收现有算法优点的基础上,提出了分组排序、对边求交的分层算法。该算法先根据三角面片中顶点在分层方向的最大坐标值和最小坐标值对各面片进行排序并形成分层关系矩阵,然后对每层的三角面片采用对边依次追踪求交的方法生成切片轮廓数据。实际应用表明,该算法具有高效、稳定和可靠等优点。     

一种强耦合对象的综合控制算法研究与应用

针对焦炉集气管压力系统具有多回路、强耦合、非线性的特点 ,提出了一种综合控制算法。将变积分 PI控制与运用相关性分析法的解耦控制有机结合 ,通过改变积分系数 ,保证单座焦炉的稳定 ,用相关性分析及补偿 ,消除焦炉之间集气管压力的耦合扰动 ,解决了具有耦合特性的多座焦炉的集气管压力稳定问题。实际运行表明该方法简单实用 ,可靠     

一种新型位移- 数字转换方法的研究

通过对感应同步器位移测量方法的研究，提出了一种以感应同步器为传感器，将软件与硬件有机结合的位移-数字转换新方法。该方法将位移测量功能合理分配，在硬件设计上采用功能强的大规模集成电路，简化系统结构；对于占用硬件资源多而软件上又易实现的功能则直接由软件实现。研究与应用结果表明：利用该方法所设计的宽度测控系统具有测量精度高、结构简单、适应性强等特点，对位移测控系统具有一定的推广价值。     

模糊自调整PID的精馏塔参考模型解耦控制研究

一个现代化的化工企业,精馏塔生产装置种类和数目为数众多,生产目的也多种多样。精馏塔控制方法的改良可以引起显著经济效益的变化,同时可以使生产过程更加节能环保,因此,化工企业存在着精馏过程控制算法的改良问题。精馏过程约占工业总能耗的1/3,其节能控制潜力很大。精馏塔温度控制系统是典型的多输入多输出耦合系统。针对多输入多输出耦合系统,为使其解耦控制与主回路控制达到相互独立,本文在分析与总结模糊逻辑、PID控制等优点的基础上,设计了一种参数自调整模糊PID控制器,并将其与多变量参考模型解耦控制方法结合,实现了精馏塔温度控制系统的解耦控制。参考模型回路由控制器和被控对象的模型两部分组成。模糊PID解耦控制器的引入,使控制与解耦功能分别由2个不同的控制器独立完成,最后将该算法应用于化工精馏塔温度控制模型中。由仿真结果可知,本文方法可以使实际输出结果很好的跟踪目标结果,从仿真图可得出,该方法可以较好的实现动态和静态解耦,解耦控制效果比较理想。进而可以将该方法用于实际的化工生产过程中,具有一定的实用价值。