基于TMS320C6713的磁悬浮动量轮控制系统的硬件设计与应用

介绍某种新型卫星上的一个重要执行机构——磁悬浮动量轮的构成及工作原理;以TI公司推出的TMS320C6713高性能新一代浮点DSP为核心构建磁悬浮控制系统的硬件平台;应用该平台实现了磁悬浮动量轮原理样机的成功悬浮。     

压电智能挠性悬臂板主动振动控制试验研究

航天器上太阳帆板这种悬臂外伸薄板结构的挠性附件，存在有扰动条件下引起的振动，可采用压电智能结构对悬臂板进行主动振动控制。文章对设计的挠性悬臂板系统进行系统辨识，得到板系统的前三阶模态频率及阻尼比，并采用PD控制和PPF控制算法对板的前三阶模态(包括弯曲模态和扭转模态)进行主动振动控制。试验结果表明，采用压电智能结构可以抑制挠性悬臂板的振动．效果明显。     

主动磁悬浮轴承的神经网络自适应稳定性控制

针对主动磁悬浮轴承本质非线性和开环不稳定的系统特征,设计了一种BP神经网络自适应PID控制器。该控制器采用改进的BP神经网络PID控制算法,通过BP神经网络的自学习和权值调整寻找最优的PID参数,克服了常规PID控制参数整定困难的缺陷,实现了系统的自适应控制。通过MATLAB/Simulink环境和S-Function模块建立了主动磁悬浮轴承控制系统模型,并进行了系统仿真实验,结果表明,BP神经网络自适应PID控制系统响应速度更快,具有更好的动态性能和稳态性能。     

一种遥感卫星动量轮容错控制的方法研究

针对低轨遥感卫星动量轮故障频发影响姿态稳定的情况,对以动量轮为执行器的低轨遥感卫星进行容错控制研究,提出一种结合卡尔曼滤波及模糊PID控制率的容错控制方法。首先建立低轨遥感卫星动量轮故障模型,应用卡尔曼滤波算法进行噪声滤除,然后根据卡尔曼滤波的结果,设计模糊PID容错控制器,并与传统PID容错控制器进行仿真比对实验,在闭环姿态控制系统的容错控制领域验证了该方法的较强自适应性和较强鲁棒性的优点。     

基于变步长LMS方法的磁悬浮飞轮振动抑制

针对磁悬浮飞轮转子位移传感器扰动引起的多频谐波振动,提出一种基于最小均方差（LMS）的变步长算法实现谐波振动的有效抑制.建立模型对磁悬浮轴承转子的位移刚度系数kh和电流刚度系数ki片进行辨识,以位移传感器扰动引起的八倍频噪声为抑制目标,在自适应LMS算法抑制电流扰动基础上,改进一种随转子位移信号频率变化而变化的变步长因子实现自动平衡,利用广义根轨迹分析了引入补偿后系统的闭环稳定性.仿真结果表明所提出的方法能够有效实现对八倍频振动的抑制.     

动量轮组件测试设备的设计

本文描述动量轮组件测试设备的功能、软硬件设计方案以及运行状况。本测试设备用于测试多种卫星平台的动量轮组件的性能，硬件使用APCI系列板卡，软件使用Borland C＋＋3．1系统软件支持下编写而成的专用软件。     

放转圆盘的振动主动控制

对工业中应用广泛的悬臂回转圆盘,推导了悬壁回转圆盘的横向运动方程,并将之演化为实模态状态空间的动态方程,引入智能积分控制,改良了现有的控制方法,在实模状态空间,考虑对旋转圆盘横向振幅构成 主要影响的几阶模态,分别用两种方法进行仿真,仿真结果说明新方法可以得到更好的控制效果。     

基于模糊PID控制的列车主动悬架振动控制研究

为了研究高速列车主动悬架系统横向振动控制,将研究对象简化为二自由度1/4车悬挂模型,研究了高速列车车体的横移、侧滚为变量的列车悬挂控制系统,采用德国轨道谱作为列车的激励拟合。算法控制器选择方面,在PID控制和模糊控制的基础上,建立模糊PID控制,并建立了基于模糊PID控制的高速列车主动悬架横向振动控制系统,通过MATLAB仿真生成关系曲线,验证了模糊PID控制算法具有更好的控制效果。     

用于振动主动控制的DSP系统设计与实现

本文采用TMS320F2812数字信号处理器为核心器件,利用器件本身集成的多路AID通道采集结构振动响应.数据,曹通过可编程逻辑器件EPM7128SQCl00与多路D/A转换芯片DAC7724连接,输出控制信号用于振动的主动控制,实现了多输入多输出分布式智能结构振动主动控制系统,完成了该系统软硬件的设计与实现.     

形状记忆合金增强复合材料的振动主动控制试验研究

重点介绍了自行设计的几个利用形状记忆合金驱动器对结构振动进行主动控制的试验，除了对结构的振动进行抑制外，还对结构的振动进行激励，通过试验说明SMA在工程主动振动控制中的可行性和优越性，并讨论了SMA驱动器布局对结构主动振动控制效果的影响，最后还讨论了SMA在工程应用中存在的问题和相应的改进方法。     

基于神经网络的弹性连杆机构振动主动控制

研究基于神经网络的弹性连杆机构振动主动控制方法.介绍了双隐层动态递归神经网络的数学模型,利用实验数据离线设计了神经网络辨识器与神经网络控制器.采用基于神经网络的间接自适应控制策略对弹性连杆机构实施了振动主动控制,机构的动力学品质得到显著改善.实验结果证明了该方法的有效性.     

液压系统水击振动的主动控制研究

换向阀的启闭动作对液压系统的水击压力有较大的影响.为了定量分析系统运行过程中阀启闭的水击影响作用,对其实施主动控制.运用非线性规划算法,获得了换向阀启闭优化规律曲线,该曲线对水击的控制效果明显,水击压力衰减率近似达7 dB.从实际工程应用出发,对优化启闭规律采用两阶段、三阶段线性化处理,水击压力下降率可达18.2 %.通过实验测试换向阀的两阶段启闭规律时液压缸活塞无杆腔的压力下降了13.04 %,验证了主动控制措施的有效性.     

磁悬浮刚性转子系统振动机理分析与动力学建模

磁悬浮惯性执行机构采用磁轴承支承,可通过主动控制实现极微振动,但磁悬浮惯性执行机构仍存在频谱分量丰富的振动.首先在转子动静不平衡和Sensor Runout振动机理分析的基础上,重点分析了Magnet Runout产生振动机理;然后,建立包含多振动源的系统动力学建模,并将整个动力学模型分解为平动和转动子系统,分析表明转子动静不平衡、Sensor Runout和Magnet Runout是通过不同的途径产生振动,不仅产生同频振动还包含倍频振动;最后,提出磁悬浮刚性转子系统主动振动控制的要求,为以后的主动振动控制研究奠定基础.     

压电柔性机械臂的主动振动控制研究

针对柔性机械臂的振动问题,采用压电智能结构作为敏感器和驱动器进行主动控制.首先建立柔性机械臂的实验装置,其次对设计的柔性机械臂系统进行辨识研究,得到系统的前二阶模态频率,再次采用PD控制和PPF控制算法对柔性机械臂进行主动振动控制.实验结果表明,采用压电智能结构可以抑制柔性机械臂的振动,效果明显.     

含正反馈振动主动控制系统的混合自适应控制

对于存在结构正反馈的振动主动控制系统,传统的基于有限冲击响应的自适应前馈控制器设计方法难以同时保证控制系统稳定与良好的控制性能.本文在分析正反馈对前馈控制系统影响的基础上,基于无限冲击响应控制器设计模式,提出一种结合前馈自适应控制器和反馈自适应控制器的混合自适应振动主动控制方法.其中前馈自适应控制器采用参考传感器采集到的扰动相关信号作为参考信号,反馈自适应控制器通过构建扰动的估计量作为参考信号,控制器参数更新采用Landau参数递推算法.以一典型的具有固有正反馈性质的机械振动系统为控制对象,给出了该混合自适应控制算法的详细推导过程以及稳定性和收敛性分析过程,得到了算法稳定与收敛的严格正实条件以及相应放松严格正实条件的要求.在此基础上,通过构建实时振动主动控制实验平台,针对多种振动扰动开展对比实验分析.相关实验结果验证了本文提出的混合自适应振动主动控制方法的可行性和有效性.     

振动系统的一种鲁棒主动控制设计

本文对参数不确定振动系统在随机干扰作用下鲁棒主动控制设计进行了讨论,提出了在主动控制的基础上,综合利用参数化和鲁棒特征值配置等技术,通过调节参数γ修改控制律以获得鲁棒控制的设计方法,并定义综合指标ε（γ）作为确定最优γ的依据,最后以一例说明该方法的可行性及有效性。     

结构振动控制的新进展

近年来基于控制、计算机、材料和结构力学等领域的新技术使结构振动控制取得了新的进展,同时也带来了一些挑战性的问题。本文从不同角度对结构振动控制进行了分类,介绍了其发展与现状,并对近年来控制理论在结构控制方面的新进展给以综述,最后对有待进一步研究的问题进行了探讨。     

旋转圆盘的振动主动控制

对工业中应用广泛的悬臂回转圆盘, 推导了悬 臂回转圆盘的横向运动方程,并将之演化为实模态状态空间的动态方程. 引入智能积分控制 ,改良了现有控制方法．在实模态状态空间,考虑对旋转圆盘横向振幅构成主要影响的几阶 模态,分别用两种方法进行仿真,仿真结果说明新方法可以得到更好的控制效果.