丘陵山地拖拉机车身调平控制仿真分析与试验

针对丘陵山地拖拉机在复杂工况下的车身自调平问题,基于研制的新型丘陵山地拖拉机及车身四点调平机构,设计了一套车身自调平控制系统。为了提高调平精度和稳定性,采用了模糊PID控制算法进行实时动态自调平控制。应用AMEsim/Simulink联合仿真对控制系统进行计算分析,得到调平过程中前后桥调平位移、速度、流量和车身倾角变化曲线。仿真结果表明:在丘陵山地复杂工况下拖拉机调平动作跟随效果好,调平过程中车身倾角保持在5°以内,调平后车身倾角能够回到0°,具有良好的稳定性。同时,搭建了自调平试验台,采用同样的控制方法对其进行实验及仿真计算,对比实验与仿真结果可知:二者调平位移最大误差为14.23%、平均误差为5%;二者调平速度最大误差为15%、平均误差为4.52%,证明本文开发自调平控制系统及采用的控制算法具有较高的调平精度,可为丘陵山地拖拉机车身调平问题提供借鉴。     

基于FPGA的直流电机伺服控制系统设计与实现

为了满足直流电机伺服控制系统实时控制的要求,提高电机跟踪控制的精度,设计了基于单片FPGA的直流电机伺服控制系统.该控制系统采用Nios II内核实现位置环和速度环控制策略,系统的电流环通过并行硬件电路实现.为了减小电机的力矩波动,设计了基于Anti-Windup策略的PI速度控制器;为了减小系统的超调量和调节时间,位置环采用了超前滞后校正器.仿真和实验结果表明,设计的伺服控制系统具有较好的稳态精度和动态性能,满足系统的设计要求.     

基于多普勒法管道流量的测量方法研究

针对中国流量测量技术上准确度、资源利用率低的问题,提出了一种基于多普勒法管道流体流量的测量方法。经研究,采用平凹声透镜对超声波的发送及接收进行汇聚,缩小多普勒信息窗的体积,实现多普勒法对管道内流体流速分区域测量。通过对流量测量系统仿真及所测得的数据,验证了此方法的可行性;此外,设计的基于多普勒法流量测量实验系统结果表明应用此方法测量流体的精度高于1.8%,对提高流量测量精度具有重要意义。     

开关先导型超高压气动减压阀原理与特性研究

设计了一种开关先导型超高压气动减压阀.该阀设计输入压力为35 MPa,输出压力为4～25 MPa.采用电反馈闭环控制,主阀采用活塞式结构,先导阀由两个电磁开关阀构成.建立了系统的非线性数学模型,分析结构参数和控制参数对系统动态特性的影响,利用Matlab进行了仿真,并在测试平台上对该减压阀的特性进行了实验,得到了减压阀的特性曲线.仿真和实验结果表明,该阀在设计压力范围内具有良好的压力特性;调压腔的体积和进排气气阻是影响阀动态特性的重要因素;增大调压腔的体积或增大进排气气阻可减小输出压力振动幅度、提高输出压力精度,但系统的反应时间变长     

高压大功率开关电源的PSPICE计算机辅助设计

一种为微波功率模块供电的高压大功率开关电源已经完成设计并小批量生产.以该电源的设计为例,给出了建立开关电源PSPICE模型的实例,讨论了影响开关电源PSPICE仿真精度和速度的因素,总结了解决仿真中出现收敛性问题的具体方法,最后给出了所设计电源输出的PSPICE仿真结果和实验结果.     

MW级异步电机无速度传感器矢量控制研究

速度辨识是无速度传感器矢量控制系统中的关键,速度估计的精度将直接决定矢量控制系统的控制效果。设计采用了不存在纯积分的反电动势MRAS方法辨识速度,介绍了矢量控制的基本原理和速度估计方法。首先基于Matlab软件进行了仿真研究,然后在电机实验站的实验电源系统中实现了无速度传感器矢量控制的工程化实践,为了增强系统对自身参数的鲁棒性,电机参数均使用热态参数。仿真和工程化实践结果证明了异步电机基于MRAS的速度估计方法的可行性,矢量控制系统能较好的估计转速,并具有较好的稳定性。     

一种基于边缘检测的液滴检测与体积计量方法

针对输液泵故障、输液速度失控的情况,设计了一种基于背景差分法和Laplace边缘检测算子的液滴检测与体积计量方法。该方法利用运动目标检测和边缘检测方法,消除了外部噪声造成的影响,分析了液滴参数并建立了液滴像素点数量与液体体积之间的数学模型,最后通过实验验证数学模型的精确度。实验结果表明:所设计的方法可以精确地检测出液滴,并具有很好的体积计量精度,从而可以精确计算出输液量。     

高压大功率开关电源的PSPICE计算机辅助设计

一种为微波功率模块供电的高压大功率开关电源已经完成设计并小批量生产.以该电源的设计为例,给出了建立开关电源PSPICE模型的实例,讨论了影响开关电源PSPICE仿真精度和速度的因素,总结了解决仿真中出现收敛性问题的具体方法,最后给出了所设计电源输出的PSPICE仿真结果和实验结果.     

基于三轴转台模型的速度扰动观测器设计

为提高三轴平台伺服系统性能,提高系统的跟踪精度,采用先辨识出被控制系统的数学模型,然后基于准确的系统传递函数,设计速度扰动观测器(VDOB),测出外部力矩和载体速度的扰动对平台速度的影响,用速度扰动观测器对这一部分进行等量补偿,在MATLAB中对系统采用PI算法和PI+VDOB算法进行仿真比较。实验结果表明:采用PI+VDOB的方法系统的超调量和调节时间更小。最后,实验结果表明,在幅值5°,频率2 Hz的载体正弦速度扰动下,引入VDOB的算法,平台的速度误差从±75μrad减小到了±50μrad。实验结果证明引入VDOB算法的有效性。     

地平式望远镜像旋问题研究及消旋K镜设计

针对2m地平式望远镜系统的视场旋转问题,设计了K镜消旋方案。首先,通过对地平式望远镜物方视场旋转及像方视场旋转的分析,给出了K镜组件的消旋速度。其次,对K镜结构进行了详细方案设计,K镜子反射镜采用三点柔性支撑方式,避免在K镜装调过程中对反射镜面形精度产生影响。最后,通过仿真分析,K镜支撑结构具有较好的动态刚度,仿真实验中将柔性支撑与非柔性支撑结构进行对比,结果表明柔性支撑结构可以明显降低温度变化对K镜子反射镜面形精度的影响。     

基于ADS5474采样系统高速互联仿真

高速数字设计需要考虑高速信号互联中出现的信号完整性问题。该文阐述了基于ADS5447的高速数据采样系统的设计实例中的LVPECL时钟设计方法,采用预加重和均衡技术提高数字LVDS输出传输距离的设计方法。利用HyperLynx软件进行仿真,取得良好的效果,对于实际电路设计有相当的指导作用。     

实验室电机转速测量及监控报警系统的设计

针对传统电机转速检测方法的不足,阐明了利用等精度测量方法对实验室电机转速进行测量和监控报警的具体原理.以FPCA控制芯片为核心,设计了相应的电路系统,并通过MAX PLUSH进行了仿真分析.     

基于神经网络的精馏塔动态模拟

在Matlab/Simulink中对精馏塔进行了动态模拟研究,建立了精馏塔的通用动态数学模型,在Simulink中以S 函数的方式进行了实现,为了提高计算速度以实现实时动态模拟,相平衡计算采用了BP神经网络.文中用均匀设计法构造了训练集用于训练神经网络,在此基础上进行了不同组成条件下混合物泡、露点的预测,并对醋酸分离流程中的低沸点塔按两种开工情况进行了动态模拟.实际应用表明,神经网络方法具有良好的预测精度,计算速度大大高于迭代法,在分离过程动态实时模拟领域有良好的应用前景.     

激光跟踪测量系统的建模与仿真

在全面分析了激光跟踪测量系统结构和工作原理的基础上, 建立了系统运动学模型和转镜中心偏移 数学模型。针对以往球坐标激光跟踪测量系统中参考点只能借助于外部具有更高精度的仪器来校正的缺点, 提出 了平面约束自校正方法, 并给出了系统自校正算法。最后对激光跟踪测量系统运动学模型和自校正算法进行了仿 真验证, 结果表明该方法能有效地确定系统实际工作全过程和提高系统跟踪精度与响应速度。     

基于Matlab的带通IIR数字滤波器设计与仿真

考虑到传统的数字滤波器的设计过程复杂,计算工作量大,滤波特性调整困难的缺点,本文研究了一种使用Matlab进行带通IIR滤波器设计的方法,并把整个设计方案用VHDL语言进行了描述并在Mode-lsim上仿真。仿真结果说明该设计方法准确性好,可移植性强,可根据不同的阶数、精度和速度等要求对IIR滤波器系数进行灵活的修改,以实现任意阶数的IIR滤波器。     

磁浮直线电机的等效控制模型改进

为准确测量电机参数,提出一种新的改进的SLIM等效电路参数辨识方法,利用不同频率时的电机推力、变频器输出电压和电流等静态堵转特性,结合算法推算出适合控制用的SLIM等效电路中的初级电阻、漏感、次级等效电阻和漏感参数.通过MATLAB仿真实验,结果表明各动态参数幅值的修正对提高电机速度辨识精度是有利的,并在中低速磁悬浮模拟实验平台上进行实验,验证了在改进后的T-模型下,对结果分析可以得知电机的状态辨识效果和精度得到了提高,并对以后的电机参数设计具有指导意义.     

引射器在室内供暖系统中的应用研究

以流体力学通用软件Fluent 6.3为平台,采用高精度有限体积法的Simple算法及k-ε双方程湍流模型,对面积比为10.9的引射器内部流场进行了数值模拟,得到了流场的流动分布(速度分布、压力分布),其结果为引射器在室内供暖系统的应用提供一定的理论依据.     

基于CANoe-MATLAB的电动机仿真控制的研究

电动机控制是新能源汽车驱动系统的重要方面,研究基于网络的电动机控制快速开发方法有实际意义.试验提出了CANoe与MALAB联合开发仿真方法,通过对电动机正反控制、转速控制进行仿真建模,实现电动机的控制.实验结果验证了MATLAB与CANoe之间的联合控制的有效性、实时性与准确性,且具有较强的扩展性.     

特征值模拟法工程估价快速支持系统研究

提出了一种新的特征模拟工程估价方法，通过计算机模拟运算建立了多元高次回归方程，产生模拟函数库，从而只需少量的信息（工程建设，工程管理，工程设计，工程施工）输入，便可在较短的时间内得到较精确的工程估价。     

趋势面模拟法在确定给排水管网节点地面标高中的应用

目的为了提高给排水管网的计算精度,简化给排水管道节点地面标高的计算,提出一种计算地面标高的趋势面模拟法．方法将该曲面分成若干小块,在每一小块的区域范围内,用一个最趋近它的规则曲面方程来代替．既利用最小二乘原理,采用多项式逼近的方法来进行每一小块区域的地形趋势面的模拟,并在求解过程中对系数向量进行数学处理．结果采用趋势面模拟法计算出的节点地面标高比传统方法的精度提高2～5倍,且节省了大量的人工计算处理工作量,计算处理速度明显提高．结论笔者方法较传统的等高线平面图解插值法精确,实现了给排水管网全部采用计算机进行设计计算,可提高工程设计的精度和效率．