模块化能馈型直流模拟负载单元设计

针对能量回馈电网型(能馈型)直流负载多样化的负载测试需求,提出基于交错并联Boost的模拟负载单元模块化设计方案,设计电流均值跟踪和电流峰值保护两者兼备的信号调理电路,研究基于逐个周期电流峰值限制的负载模拟双环控制策略。通过建立单个模拟负载模块电流控制的小信号模型,得到模拟负载模块输入电流的传递函数,并基于小信号模型设计PI调节器,改善模拟负载模块的性能。仿真与实验结果表明:模拟负载模块在启动后12 ms即可进入稳定工作状态,并且能在0.21μs内完成过流保护动作,恒流模式下负载模拟相对误差绝对值为3.602%。与目前市场产品相比,该方案动态响应快,精度高,更加稳定安全。     

光电稳瞄稳定控制模糊PI算法设计与实现

稳定控制是光电稳瞄伺服控制的核心技术之一.传统经典控制方式存在超调与快速性之间难以调和的矛盾,很难得到理想的动态性能.为此论文建立了稳定控制系统数学模型;融合模糊控制的快速响应和PI控制的稳态无误差设计了参数自整定模糊PI控制器,分析了控制器中各参数的关系,对设计的控制系统进行理论计算和仿真分析;在基于DSP的数字平台上用软件实现设计的控制器;对系统进行了控制性能测试试验.仿真和试验表明设计的新型控制系统实现了无超调和快速响应的目标.     

浅谈3KW充电机设计

本文主要介绍3KW充电机设计的软开关设计部分。将移相全桥零电压零电流的软开关电路应用到充电机的设计中，减小了电路中元件的应力，提高了充电机的整机效率。本文分析了使用副边能量缓冲电路的移相全桥软开关电路的工作过程。     

大功率五坐标机床A轴的新型控制算法设计

针对齿隙和非线性摩擦对A轴控制精度的影响,设计了增益自调节模糊控制器,通过引入基于连续指数函数的增益自调节策略,消除了传统模糊控制中增益切换引起的控制律突变.虽然增益自调节模糊控制可以实现良好的动态响应和较小的稳态误差,但其需要二维模糊控制规则表来计算控制律,这在一定程度上影响了控制系统的动态响应速度.因此,设计了增益自调节模糊滑模控制器,通过采用模糊控制来逼近滑模等效控制律中的非线性函数项,消除了传统滑模控制的抖振现象.实验结果表明,本文所设计的两种控制算法均能实现较快的零超调动态响应及较高的稳态精度,能有效提高整体叶盘型面的加工精度和表面一致性,并显著降低叶片表面粗糙度.     

纳米光栅微陀螺前置放大电路的设计与分析

针对纳米光栅微陀螺输出微安甚至皮安级的微弱电流信号,设计微弱电流信号的前置放大电路,研究微弱电流信号检测与电路稳定性的理论,提出一种低成本、低噪声、高信噪比的微弱电流检测方法,即高阻型的I-V转化法,并给出高阻型I-V转化电路的响应带宽计算公式以及电路稳定性的分析方法。通过搭建测试台,对电路性能及功能进行实际测试。实验结果表明:该电路可对皮安级的微弱电流信号进行检测放大,电路灵敏度为10 mV/pA,最大检测误差为1.5%(当输入微弱电流值10 pA时),满足纳米光栅微陀螺的微弱电流检测的需求。     

一种带移相功能的锁相放大电路设计及仿真

介绍了一种带移相功能的锁相放大电路的设计及仿真,可应用于从噪声中提取微弱信号的领域。锁相放大技术与窄带滤波相似,包括相敏检波和低通滤波,该电路基于相敏检波芯片AD630,并设计0°~360°移相电路,可调节相位保证输入信号与参考信号相位一致,得到输出最大值,经过仿真试验验证,该锁相放大电路可从1000倍的噪声中提取有效信号。     

基于模糊控制的压电挠性梁的振动主动控制实验研究

针对压电智能挠性悬臂梁进行了基于模糊振动控制研究.首先推导了压电智能挠性悬臂梁的控制方程.基于查表法设计振动模糊控制器,并在此基础上运用了一种修正技术提高模糊控制精度,提出采用修正Fuzzy-PI双模控制方法,设置信号阀值实现Fuzzy控制和PI控制的切换,设计了挠性悬臂梁振动主动控制算法.建立了压电智能挠性悬臂梁的实验平台,采用提出的控制方法对悬臂梁振动进行实验研究,实验结果表明:振动被快速抑制,系统的动态、稳态性能方面优于普通模糊控制器.     

模糊自适应PI法控制空调系统温度的研究

针对空调系统控制对象多变量、非线性、大滞后、时变性的特点,将PI控制和模糊控制结合起来,提出了模糊自适应PI控制,并进行了仿真。仿真结果表明这种方法的控制效果优于常规的PI控制,并消除了模糊控制稳态误差较大的缺点,具有响应时间短、控制精度高、稳定性好等优点。     

基于模糊逻辑的异步电动机转速控制

本文设计了基于模糊逻辑控制的速度控制器,以提高异步电动机矢量控制系统对参数变化和负载扰动的鲁棒性,并通过MABLAB/SIMULIINK仿真将其与PI控制的系统速度响应进行比较,仿真结果表明模糊控制能使系统取得较好的控制性能并具有较强的鲁棒性.     

半桥逆变型磁共振式无线充电系统建模与控制

针对半桥谐振逆变型磁共振式无线充电(MCR-WCT)系统工作状态模糊、高阶非线性、控制理论不成熟等问题,在建立半桥谐振逆变电路等效模型的基础上,采用广义状态空间平均法(GSSA)对MCR-WCT系统进行大信号和小信号建模,在GSSA模型的基础上设计电流单闭环控制器,制定基于BP神经网络的自整定PID控制策略。最后,通过Matlab编程对GSSA大信号模型进行暂态和稳态分析,对比Simulink模型仿真结果验证GSSA模型的可行性;通过Matlab仿真对比经典PID控制和BP神经网络自整定PID控制策略,在电流设定值为1 A的阶跃响应中,BP神经网络自整定PID控制在0.25 ms内达到稳态,稳态误差在2%内,最大超调量只有5%,相比经典PID控制具有更好的动静态性能。     

基于模型预测的三电平PWM变流器直接功率控制

为了满足脉宽调制型变流器功率响应速度快以及绝缘栅双极型晶体管开关频率恒定等要求,提出了基于模型预测的直接功率控制策略用于三电平PWM变流器。该控制策略采用电压外环、功率内环的双闭环控制,外环省略了锁相环环节,简化了控制系统结构;内环无需PI调节器,参数设计简单,响应速度快。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建了三电平中性点箝位型PWM变流器模型,对比分析了提出的控制策略与传统PI控制的效果。仿真结果表明,新的控制策略有效降低了交流侧电流总谐波失真率,提高了交流侧功率因数,具有良好的动态和稳态性能。     

一种改善PMSS弱磁电流稳定性的控制策略

针对表贴式永磁同步电主轴(permanent magnet synchronous spindle,PMSS)弱磁控制中随转速升高出现定子电流震荡的问题。在分析弱磁控制算法以及转速调节器的基础上,提出一种基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略;此策略使用改进型超前角弱磁控制算法扩展电主轴调速范围并抑制电流震荡;使用模糊PI转速调节器实现参数的动态调节,提高系统的稳定性。实验结果表明,基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略能较好的扩展电主轴调速范围,且较好地抑制定子电流的震荡,从而提高永磁同步电主轴弱磁阶段的动态性能及稳定性。     

一种改善PMSS弱磁电流稳定性的控制策略EI北大核心CSCD

针对表贴式永磁同步电主轴(permanent magnet synchronous spindle,PMSS)弱磁控制中随转速升高出现定子电流震荡的问题。在分析弱磁控制算法以及转速调节器的基础上,提出一种基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略;此策略使用改进型超前角弱磁控制算法扩展电主轴调速范围并抑制电流震荡;使用模糊PI转速调节器实现参数的动态调节,提高系统的稳定性。实验结果表明,基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略能较好的扩展电主轴调速范围,且较好地抑制定子电流的震荡,从而提高永磁同步电主轴弱磁阶段的动态性能及稳定性。     

柔索驱动并联机器人运动控制研究

针对柔索驱动并联机器人的工作特点,研究柔索驱动并联机器人的运动控制方法。通过对柔索驱动并联机器人系统动力学的强非线性、参数不确定性以及受到外界干扰等系统特性的分析,探讨了系统适用的控制策略。进一步,设计了一种将常规PI控制和Fuzzy控制相结合的Fuzzy-PI混合离散控制策略来实现柔索驱动并联机器人轨迹跟踪控制。这种控制策略不仅能发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应快的特点,而且具有常规PI控制器的动态跟踪品质和稳态精度。在此基础上,为了进一步提高Fuzzy-PI混合离散控制系统的适应能力,设计了一种带有自调整因子的模糊控制规则。数值结果表明,在相同给定条件下Fuzzy-PI控制算法、常规模糊控制和离散非线性PID控制算法跟踪期望轨迹时,沿X方向、Y方向和Z方向的跟踪误差分别在 ±10cm、±7cm、±3cm,±15cm、±8cm、±5cm,±15cm、±9cm、±4cm的范围内。     

基于ADUC831和UCC3895的非车载充电机控制电路的研制

本文介绍了一种基于ADUC831和UCC3895的非车载充电机的控制系统设计。控制系统由ADUC831、电压电流信号采集电路、UCC3895移相控制电路以及各种保护电路组成。试验结果证明该控制系统方案满足研制要求。     

基于Hammerstein模型的MAF传感器的动态补偿研究

用Hammerstein模型表示具有动态非线性特性的汽车空气质量流量(MAF)传感器,所设计的动态非线性补偿器包括动态线性补偿器和静态非线性校正器.对动态标定实验装置中的阀门进行建模,阀门的阶跃响应作为传感器的激励信号.应用系统辨识法设计动态线性补偿器,应用反函数多项式拟合法设计静态非线性校正器.仿真结果表明,动态线性补偿器起到改善传感器动态性能指标的作用,静态非线性校正器可以保证校正后无失真的复现传感器的输入信号.同时,所设计的动态非线性补偿器具有良好的适应性,在传感器的不同幅值输入时,都起到了动态性能指标改善、稳态幅值无失真复现的作用.     

高频高压低温等离子体发生研究

针对传统气体放电式等离子体发生器电源效率不高、使用寿命有限等问题,提出了一种零电压软开关高频高压低温等离子体发生方法,并设计了一个高效率低损耗的高频高压低温等离子体发生系统。该系统通过移相全桥软开关控制电路提供控制信号,光耦隔离电路降低强电干扰,在零电压软开关驱动下,经高频谐振升压电路对输入信号升压,实现低温等离子体的稳定发生。实验结果表明,系统工作频率稳定在262kHz,系统能够稳定发生低温等离子体,等离子体束长可达13.1cm,系统工作稳定后,零电压软开关系统的效率为87.4%,与传统直流等离子体发生炬最高77%效率相比,提高了10.4%,实现了驱动管耗的降低和输入电源效率的提升。     

高频高压低温等离子体发生研究北大核心CSCD

针对传统气体放电式等离子体发生器电源效率不高、使用寿命有限等问题,提出了一种零电压软开关高频高压低温等离子体发生方法,并设计了一个高效率低损耗的高频高压低温等离子体发生系统。该系统通过移相全桥软开关控制电路提供控制信号,光耦隔离电路降低强电干扰,在零电压软开关驱动下,经高频谐振升压电路对输入信号升压,实现低温等离子体的稳定发生。实验结果表明,系统工作频率稳定在262kHz,系统能够稳定发生低温等离子体,等离子体束长可达13.1cm,系统工作稳定后,零电压软开关系统的效率为87.4%,与传统直流等离子体发生炬最高77%效率相比,提高了10.4%,实现了驱动管耗的降低和输入电源效率的提升。     

全数字控制超声波金属焊接电源的设计

针对超声波金属焊接工艺的需求,设计了一种全数字控制的超声波焊接电源。该电源采用ARM嵌入式处理器,WINCE多任务操作系统,具有能量、时间及峰值功率控制模式。主电路采用移相方式控制全桥变换器,提出了一种新型的电流有效值偏差频率自动跟踪方法。电源同时具有自动谐振频率点搜索与存储、可编程的缓启动、可编程的幅度阶梯输出控制、可编程次品检测控制、基于ModBus协议的RS232/RS485通信接口等功能。     

公路桥梁振动控制的变论域自适应模糊控制算法

采用变论域自适应模糊控制(VUAFLC)算法对地震作用下公路桥梁非线性振动控制的Benchmark问题进行研究.变论域自适应模糊控制算法通过在线调节模糊控制器的输入和输出变量的论域来改善传统模糊控制(FLC)算法的性能.基于Lyapunov函数方法设计了输出论域的自适应律.桥梁在不同场地类型和幅值的地震作用下的仿真分析结果表明,基于VUAFLC算法的主动分散控制策略能够有效抑制结构的地震响应;在控制力峰值几乎相等的条件下,控制效果优于传统的模糊控制算法和LQG最优控制算法.