基于微分几何方法的磁悬浮微动平台的非线性控制

微分几何理论是分析和解决多变量耦合非线性控制系统的有效工具,本文将微分几何理论引入到磁悬浮平台控制中,对磁悬浮微动平台进行了状态反馈精确线性化研究,实现了磁悬浮微动平台悬浮和水平驱动两个子系统的精确线性化.仿真及实验结果均表明,这种解耦控制方法从根本上消除了竖直方向上的运动对水平方向驱动力的影响,该方法具有很好的线性化效果,优于传统DQ分解加泰勒级数展开的控制方案.     

基于DSP的冲压材料成型控制规律的研究

根据伺服冲床的功能要求与技术指标,以基于DSP的最小系统为开发平台,对伺服冲床冲压材料成型控制规律的一般方法进行研究.依据不同材料的冲压特性,借助于Matlab中Simulink工具及Target for TI C2000工具进行系统建模与仿真,包括算法模型的设计、DSP控制器的模型设计以及被控对象的模型设计,并对系统进行仿真分析,以此来设计具有精度高、响应迅速、运转稳定及满足特定加工要求的控制系统.该种方法可缩短开发时间,降低开发成本,使整个开发过程明晰化.     

状态空间控制方法在磁悬浮系统应用的研究

从增强悬浮稳定性的目的出发，根据单电磁铁的物理模型建立了磁悬浮系统在平衡点的数学模型，并且为状态控制器选择了恰当的状态模型。在此基础上对磁悬浮系统状态空间控制方法进行了理论和仿真分析，通过对结果的分析可得出状态空间控制方法能够对悬浮系统进行精确和有效稳定控制。     

基于Matlab/Simulink的异步电机矢量控制仿真研究

众所周知,直流调速具有调速平滑,方便,易于在大范围内平滑调速,过载能力大,能受频繁的冲击负载,可实现频繁无级快速起制动和反转等优点。但随着交流电力系统的迅速发展,结构简单,制造方便,运行牢固的交流电机的应用范围已越来越广泛,特别是三相交流异步电动机已在工农业生产中占据主导地位。     

基于TMS320F2812FIR低通滤波器的设计与实现

FIR数字低通滤波器在数字信号处理领域中有着广泛的应用,本文章简要的介绍了FIR滤波器的工作原理和设计方法,并且给出了TMS320F2812的仿真结果。     

基于Matlab/Simulink的机器人仿真平台分析

随着计算机的发展,仿真逐步成为当今重要研究工具,它为开发者提供强大的可视化功能。仿真技术也在机器人领域中发挥非常重要的作用,可用于运动学和动力学分析,离线编程,控制算法设计,机器人机械结构设计,机器人工作单元和生产线设计等。Matlab是目前应用最广泛的用于系统建模和仿真的开发平台。本文以一个三自由度机器人作为示例,在MATLAB/Simulink环境中进行建模和仿真分析,重点介绍了Matlab里有四类仿真工具的功能和特点,最后进行了对比分析。     

基于UKF模型更新的混合试验方法

在混合试验中,将结构划分为物理子结构和数值子结构两部分。对遭遇强震下大型结构的混合试验,很难保证数值子结构仍处于弹性阶段。为确保数值子结构模型的准确性,提出基于Unscented Kalman filter (UKF) 模型更新混合试验方法。该方法假定数值子结构与物理子结构恢复力模型相同,在混合试验进行中利用物理子结构试验观测数据,采用UKF方法在线识别物理子结构模型参数,实时更新数值子结构模型参数。通过数值模拟,应用UKF方法对单自由度结构非线性模型进行在线参数识别,验证UKF方法性能;通过对弹簧试件实际试验,验证该混合试验方法的有效性。结果表明,基于UKF模型更新混合试验方法较传统混合试验方法精度更高。     

基于MATLAB/Simulink的牵引变压器建模与仿真

针对多种牵引变压器接线方式,建立数学模型,基于Matlab/Simulink仿真软件,建立牵引变压器的仿真模型,并验证数学模型和仿真模型的一致性。利用所建立仿真模型对不同接线形式牵引变压器在不同条件下对公用电网产生的谐波和负序影响进行仿真试验,对研究各种类型的牵引变压器特性在我国电气化铁路的应用提供条件。     

基于混合整数模型的多载量小车调度方法

为了有效地解决车辆装配系统中多载量小车的调度问题,提出了基于混合整数模型的多载量小车调度方法。首先对多载量小车的调度题进行描述,同时建立以最小化零件的线边库存和搬运次数以及在满足不缺货的条件下,搬运时间尽量往后延迟的目标函数的混合整数模型。然后通过求解测量模型,可以精确知道何时搬运,搬运何种零件以及零件次序的调度策略。实验结果表明,本文提出的方法明显优于最小批量法,其搬运次数少,可以及时送货,不会出现缺货现象,平均在线库存低。     

基于改进ESO的磁悬浮系统模型参考滑模控制

为了提高磁悬浮输送带的稳定性,减小未建模动态和未知外界干扰对磁悬浮系统控制性能的影响,基于改进的扩张状态观测器（extend state observer, ESO）技术,提出了一种模型参考滑模控制与基于改进趋近律的滑模控制相结合的控制策略。首先,对参考模型进行滑模设计,在此基础上根据磁悬浮系统的快速响应和鲁棒性要求,结合幂次趋近律和指数趋近律对传统趋近律进行改进,设计了一种基于新型趋近律的滑模控制;其次,设计了一种新的非线性函数对ESO进行改进,基于改进的ESO对系统的扰动和状态进行观测和估计,将观测结果加入新型滑模控制器以对外界干扰进行补偿,来提高新型滑模控制器的控制性能。仿真结果表明：所设计的控制策略与传统基于指数趋近律的滑模控制相比,磁悬浮系统气隙输出的超调量减小了15.15%,系统具有更高的鲁棒性;与基于改进趋近律的滑模控制方法相比,所提出的控制器可以使系统无抖振,有更好的跟踪性能。在基于改进ESO的模型参考滑模控制下,磁悬浮系统能够稳定运行,具有较好的控制性能。研究结果对磁悬浮输送机输送带的悬浮控制具有一定的参考价值。     

基于COM组件的LabWindows/CVI与Matlab混合编程

介绍LabWindows/CVI与Matlab的混合编程方法,重点研究基于COM组件的LabWindows/CVI与Matlab混合编程技术。利用Matlab将数据处理函数文件编译成COM组件,在LabWindows/CVI中调用该组件,并详细阐述Matlab中COM组件的生成方法和LabWindows/CVI中调用步骤。实际应用表明,基于COM组件的LabWindows/CVI与Matlab的混合编程方法提高了需要高级数据处理方法的测试软件的开发速度。     

Dynamic capture and accumulation of multiple types of magnetic particles based on fully coupled multiphysics model in multiwire matrix for high-gradient magnetic separation

High-gradient magnetic separation (HGMS) effectively separates fine weakly magnetic minerals using a magnetic matrix. The basic principle of single-wire capture of magnetic particles in HGMS has received considerable attention. In practice, however, a real matrix is made of numerous magnetic wires. Transport of magnetic particles inside a multiwire matrix under various operating conditions has not been sufficiently investigated, and it is not clear whether single-wire and multiwire matrices differ significantly. A fully coupled multiphysics model based on the idealized capture model was developed to investigate the 2D capture and accumulation of multiple types of particles in single-wire and multiwire matrices. In this model, the properties of multiple types of particles were defined. Then, particle tracing via the fluid flow model was used to calculate the dynamic capture and accumulation of particles under the determined magnetic and flow fields. The time-dependent dynamic capture mode used in this study can reveal the details of particle capture and accumulation in single-wire and multiwire matrices. All the calculations and analyses indicate that single-wire and multiwire matrices both exhibit basically the similar capture tendency as the particle size, slurry feed velocity, and magnetic induction are gradually increased, and a single-wire matrix always has a much higher capture selectivity than a multiwire matrix. This difference in selectivity between the single-wire and multiwire matrices results mainly from magnetic coupling between magnetic wires in the multiwire matrix, where the fluid flow is also quite complicated. In addition, adjacent columns of wires are staggered vertically, increasing the probability of collisions between the particles and the wires; thus, intergrowth particles that are not captured by the upstream wires are more easily captured by the downstream wires. By comparing the experimental results with the simulation results, the correctness of the HGMS recovery and grade prediction results was verified.