RTX的三轴仿真转台实时控制软件设计与实现

本文以实际应用为背景,针对三轴仿真转台控制系统实时性,稳定性需求,研究了基于RTX的实时控制系统的设计和实现方法.依据RTX实时控制的基本原理,并根据转台控制系统要求,采用“Windows+RTX”综合软件平台,设计并实现了转台控制系统实时软件.实验证明,基于RTX的三轴仿真转台实时控制软件达到了系统的设计指标,实时性...     

负荷车试验系统的模糊自适应PID控制

负荷车试验系统主要用于测量各种车辆的牵引性能,测量过程为复杂的多自由度动态响应过程,为保证试验的测量精度必须对该系统进行精确的实时加载控制.因此针对负荷车试验系统所具有的非线性、时变性特点,通过深入分析系统组成和响应特征,依据车辆牵引性能试验方法的要求,提出了在该试验系统中采用模糊自适应PID控制方法,确定模糊推理规则和控制算法,利用Matlab/Simulink工具,建立了控制系统模型,进行仿真计算研究.研制开发负荷车试验系统并完成实车试验,对比分析仿真计算与试验结果表明:控制系统是可行的,达到了预期的控制品质和试验测量精度要求.     

一种机器人三维实时运动仿真方法

针对机器人三维实时运动仿真常用方法中不能与控制系统开发平台相融合、缺乏算法支持的问题,提出一种机器人三维实时运动仿真方法.该方法使用Solid Works软件作为机器人三维模型显示的载体,采用Visual Studio C++软件对该三维软件进行二次开发,将控制系统与三维实时仿真平台相融合,不仅能够对机器人下达控制指令,而且利用三维实时仿真平台对该机器人的运动进行实时仿真.研究表明,使用这种实时运动仿真方法能够在保证精度的前提下,使用反馈回的位置数据实时驱动相应的等比例三维模型,实时记录机器人的运动数据,使机器人的运动更加直观和准确.     

基于模糊扰动补偿的直接驱动XY平台轮廓控制

为了削弱永磁直线同步电机XY平台轮廓误差模型相对复杂、系统未知干扰多以及参数不确定对轮廓加工精度的影响,实现XY平台的高精度轮廓控制,在单轴控制器上设计了基于模糊控制方法及干扰观测器技术的模糊扰动补偿器,同时采用了适用于多轴非线性轮廓控制的实时轮廓误差算法,建立可用于自由曲线跟踪的XY平台实时轮廓误差模型.基于模糊扰动补偿器的控制系统能够较好地抑制外部扰动,同时有效地提高轮廓精度.仿真结果表明,所设计的控制系统具有较强的抗扰性和较高的轮廓精度.     

小脑模型神经网络控制器在天线跟踪指向控制中的应用

分析了天线跟踪指向控制系统的特点和影响系统跟踪性能的主要因素,建立了系统数学模型。根据系统特点,给出了小脑模型神经网络控制器(CMAC)和PID相结合的复合自适应控制方法的设计过程,并分析了该算法适用于天线跟踪指向控制系统的优势。该方法利用传统的PID控制,结合CMAC神经网络算法的快速自学习、精确逼近的优点,既满足了天线跟踪指向控制系统快速实时跟踪的要求,又提高了跟踪精度和跟踪平稳性。仿真结果表明,该方法对摩擦力矩有很好的抑制作用,跟踪精度较单独采用PID控制提高一个数量级,且输出稳定,具有较强的鲁棒性。     

采样控制系统对象模型的快速辨识及其控制器参数的快速寻优

本文提出了采样控制系统对象模型的一种快速辨识方法——方块脉冲响应序列法,继而将辨识的结果用于一种快速仿真方法——时域矩阵法中,以获取系统的时域响应和口标函数,并使用单纯形法反复调用该目标函数以对控制器参数进行优化,从而大大加速了寻优过程,节约了计算机时。     

风力发电机组电站系统仿真软件开发与应用

在分析风力发电机组电站系统特性的基础上,开发了风力发电机组电站系统仿真软件。该仿真系统采用多学科仿真支撑平台（MSP）构建过程模型,并利用控制系统图形化建模工具软件构建控制系统仿真模型,缩短了开发周期,提高了仿真精度。仿真系统支持一机多模、分组培训等功能,其中远程网络培训功能是该仿真系统的一大优势,方便异地多人培训,非常适合教学。     

基于组态软件的PLC全自动洗衣机控制系统的仿真

在组态软件与PLC构建工业控制系统基础上,建立了组态王6．52与FPO—C16型PLC的全自动洗衣机控制仿真系统。该控制仿真系统实现上位PC对实际洗衣机控制系统运行的实时监控,也可实现对控制程序的调试和仿真运行。     

结合浮动车技术的SCATS自适应控制策略生成技术

针对SCATS信号控制系统存在的两个问题:相位差实时优化能力差和备选方案固化,尝试结合浮动车技术研究了SCATS自适应控制策略生成技术。通过改进地图匹配算法,提高浮动车路段行程时间估计精度,从而提高相位差实时优化能力以及模型的输入数据精度。同时根据实时的检测器数据和浮动车数据,采用模糊神经网络以及多属性决策技术自适应生成控制区域交叉口的配时参数。最后,以上海某SCATS控制区域为仿真路网,以SCATS采集的检测器数据及浮动车数据为仿真输入数据,以Paramics V6为仿真平台对本文模型进行验证,结果表明能够提高系统的控制效率。     

水下航行器导航与控制实时仿真系统

针对某远程自主水下航行器，设计并实现了该航行器的实时仿真系统，阐述了该系统的方案构思、硬件组成及工作原理，介绍了实时仿真软件，最后给出在该系统上的实验结果。结果表明，该系统，能为自动驾驶仪创造一个很好的仿真环境，通过它设计在实验室中就可以较全面地对导航与控制系统进行调试，极大地节约实验成本和调试时间。     

深水半潜式钻井平台动力定位实时交互仿真系统

为了模拟深水半潜式钻井平台在复杂海况下的动态响应,对动力定位平台的低频运动与环境载荷进行了数学建模.根据深水钻井平台海上作业的安全等级要求,设计并搭建了DP-3级动力定位实时交互式仿真系统,该交互系统主要包括DP-3级动力定位控制系统与视景仿真系统.给出了DP-3级动力定位控制系统的体系结构.详细阐述了视景仿真系统与D...     

一种带纯滞后计算机控制系统的数模混合实时仿真

本文介绍了一种利用TP801单板机和DJM—130模拟机进行数模混合实时仿真的方法,并利用这种方法对一带纯滞后的计算机控制系统进行了仿真,仿真结果表明这种方法是可行的,且和全数字化仿真相比更能反映实际的控制系统。     

一种用于AUV导航控制软件开发与系统测试的半实物仿真系统

设计并完成了用于自主水下航行器(AUV)导航控制软件的开发与系统测试的半实物仿真系统。该半实物仿真系统由实时仿真计算机和真实的导航控制计算机构成,实时仿真计算机完成AUV空间运动的实时积分解算,并利用多功能数据采集卡和串行通讯端口模拟AUV导航控制系统中的传感器和操舵机构的工作,为导航控制计算机提供全真的软硬件工作环境,使开发人员在此基础上能够完成导航控制软件全部功能的开发,并进行全面、有效的系统级软件测试,具有非常高的工程实用价值。尤其在实航试验中,可以立即在现场对修改后的导航控制软件进行测试,极大地降低了由软件修改带来的试验风险。     

小卫星控制系统半物理仿真验证平台

介绍了小卫星控制系统地面半物理仿真验证平台的系统组成和方案设计,进行了实际控制系统仿真验证.平台以dSPACE实时仿真器为核心,在气浮台上辅以星载计算机、敏感器和执行机构进行仿真验证.该仿真平台能够在部分实物短缺情况下,采用仿真器对这些实物进行功能和电气接口完全模拟,提前进行星体控制系统半物理仿真验证,达到验证目的,降低了仿真成本.该仿真验证平台充分考虑了卫星控制系统实际运行环境,提高了仿真验证的可信度,是卫星半物理仿真有效便捷的工具.     

基于三电平PWM开关功放磁推力轴承控制系统

针对磁悬浮推力轴承控制系统的特点和要求,设计了三电平PWM开关功率放大器,对其输入、输出信号跟踪等特性进行分析,并对磁悬浮推力轴承转子运动控制系统进行仿真。仿真结果表明,采用三电平PWM开关功率放大器可以有效降低电流纹波,缩短电流响应时间,并显著提高转子控制系统的精度。     

基于dSPACE的永磁同步电机控制系统研究

传统的永磁同步电机(PMSM)控制系统开发方法,为研究一种合适的控制算法和设计一套可行的硬件控制系统,须对软硬件系统多次开发设计,这种开发方法既耗时又费力、成本也偏高。为此提出了一种基于dSPACE半实物仿真系统的PMSM控制系统快速开发方法。从系统控制原理、控制策略、系统硬件以及dSPACE软件设计等方面给出了较详细的论述,并研制出试验样机。仿真和实验结果表明,系统具有良好的动态和静态性能,同时也验证了dSPACE实时仿真平台在电机控制方面具有快速性和便利性。     

排爆作业机器人嵌入式半物理仿真系统

针对排爆机器人的作业需求,开发了一套由嵌入式系统及3D仿真平台组成的半物理仿真系统,对排爆机器人的典型操作任务——危险物探测、爆炸物处理等任务进行仿真实验.采用单片机开发排爆机器人的嵌入式控制系统,运行实际的轨迹规划与控制算法,并按真实的时序产生控制指令;采用VC和OSG软件开发3D实时仿真平台,该平台由动力学模型、系统3D几何模型、双目相机模型、传感器模型等组成,在一台PC机上运行;将嵌入式控制系统与3D仿真平台集成,进行典型工况的闭环控制仿真.仿真结果表明了该系统的有效性.     

基于Web的水箱液位控制系统仿真平台开发

以水箱液位控制及仿真系统为背景，研究了基于Django的Web架构设计方案，使用Python语言开发了基于Web的水箱液位控制系统仿真平台。实测结果表明，用户能够方便地通过远端浏览器访问仿真系统，实现水箱液位控制系统的实时仿真，为自控系统线上实习及实训提供了便利。     

提高混合实时任务确定性的两级调度算法

为提高混合实时任务的确定性,提出了一种两级调度算法。先给出了调度算法的架构,通过增加一个调度模块实现周期性实时任务调度,非周期性实时任务则由系统内核调度。然后建立了任务模型,并对调度算法、任务集可调度性和抖动等进行深入研究。将提出的调度算法应用到基于Windows CE.NET的液压机控制系统中,分析了控制系统的硬件平台和任务划分。最后对调度算法进行验证,结果表明,该算法能保证混合实时任务的确定性,减小抖动,从而提高控制系统的精度。     

基于Labview的电极丝损耗在线检测系统

在空间复杂曲面零件及大厚度、大行程模具零件加工中,为了消除电极丝损耗对加工精度的影响,分析了导致电极丝损耗的主要因素以及对加工精度的影响．提出了一种电极丝损耗实时检测方法．以北京众为兴公司M系列数据采集卡PCI-1203和北京海泉公司的高精度位移传感器为硬件,以Labvicw为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割电极丝损耗实时检测控制系统．该系统通过数据采集卡对现场的电极丝损耗进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理．同时将采集的数据存盘,调试结果表明,该系统具有界面友好、测量精度高、安全可靠、易于操作等特点,为后续研制电极丝损耗在线检测及实时补偿控制系统打下良好基础．