一种液压减振装置的建模分析

设计了一种液压减振装置,详尽地分析了整个系统和悬架液压缸的工作原理。基于功率键合图理论,建立了系统的振动模型,推导了状态方程,并通过模糊控制策略对系统的阻尼特性进行了控制。采用Matlab/Simulink仿真软件对模型进行了仿真,经过与被动系统对比分析,可以看出振动系统的稳定性得到明显提高。     

基于全阶观测器的感应电动机转速识别方法

在无速度传感器感应电动机控制系统的转速估算观测器中,要求有一个合适的电流反馈增益来保证转速估算的稳定性与工作性能.本文中的转速估算系统,新设计了一个观测器的电流反馈增益.本文中的转速估算系统,可以在低速、再生发电状态下稳定工作.对系统进行了仿真,仿真结果表明,系统具有较好的性能.     

基于ADAMS的动力减振镗杆仿真分析

建立了基于ADAMS的内置式动力减振镗杆动力学仿真模型,以减小刀刃径向跳动在整个频域内响应的最大值为目标对样机模型进行了优化分析,得出了减振系统的最优参数.仿真试验表明优化后系统的频域响应得到了改善.在此基础上分析了模型中的弹簧刚度系数、粘性阻尼系数、调谐块质量、减振腔尺寸以及调谐块质心位置对系统减振效果的影响,为减振系统进一步的优化设计提供了设计依据.     

四旋翼飞行器的模糊自抗扰姿态控制

姿态控制作为四旋翼飞行器飞行控制系统的核心,必须具备一定的综合抗干扰能力.针对四旋翼无人机的姿态解耦性、抗干扰性、鲁棒性等问题,提出一种基于模糊自抗扰的姿态控制策略.该策略通过设计跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性误差反馈控制律,对系统中的外部扰动和内部扰动进行动态补偿,同时在非线性误差反馈模块的基础上融合了模糊逻辑控制策略.从而降低了参数整定的难度.在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建无人机姿态仿真模型,并与传统PID姿态控制进行仿真分析.仿真结果表明,所设计的姿态控制器对非线性系统强耦合系统具有良好的解耦效果、抗干扰能力和鲁棒性能.     

一种新式双质量飞轮设计与仿真研究

以某重型车辆为目标车型,利用ADAMS建立其传动系统当量模型,通过仿真研究了双质量飞轮主要参数对系统扭转振动的影响,并对双质量飞轮设计参数进行优化。最后,针对目标车型设计出一种减振盘双侧布置长弧形组合弹簧的新式双质量飞轮,并利用ADAMS对其减振效果进行仿真研究。     

考虑负载扰动的电液转向系统控制研究

针对农机的电液伺服转向系统,为了克服转向力对系统的影响,提高在各种路况下的跟踪精度,设计了一种基于负载力观测器的前馈和最优状态反馈控制复合控制策略。先采用Luenberger观测器对负载力进行在线估计,然后用线性二次型调节器（LQR）得到系统线性最优反馈控制律,最后把观测到的负载力前馈到系统输入来消除负载力的影响,提高伺服系统精度。仿真和试验结果表明,所设计的负载力观测器能迅速地跟踪实际值,基于观测器的前馈和最优状态反馈复合控制策略具有较高的跟踪精度和抗负载干扰能力。     

基于干扰观测和前馈补偿的电动加载复合控制

对于含有舵机位置扰动、模型参数摄动和传感器噪声等多余力的电动加载系统,仅采用传统的速度前馈补偿很难对系统多余力矩进行完全抑制。在传统速度前馈补偿的基础上针对系统扰动问题引入了扰动观测器,并利用改进的干扰观测器对高频噪声进行抑制。再通过微分负反馈阻尼补偿增强控制回路稳定性,利用重复PID控制器进行负反馈控制来改善系统的动态性能。仿真结果表明,该复合控制策略能够在很大程度上提高系统对多余力矩的抑制能力,并改善系统的加载精度。     

一类混合时滞系统的观测器设计

对于一类具有状态和有限自动机输出时滞的离散混合系统,给出了混合观测器的设计方法。观测器由一个位置观测器和一个离散状态观测器组成。前者应用自动机观测器来确定混合系统的当前位置,后者应用龙伯格观测器对系统离散状态的演化进行估计。对于每一个独立的观测器,系统的信息往往不完全,为了在这种情况下仍能应用混合观测器对系统进行观测,在两类独立观测器的基础上给出了一个新的信号产生器,将两类观测器有机结合起来。同时给出了信号产生器中决策函数的充分条件,进一步得到了整个混合观测器指数收敛的充分条件。保证该混合观测器能在有限步内判断出系统的当前位置,同时指数收敛于真实离散时间状态。最后,给出了仿真例子说明设计方法的可行性和有效性。     

空间站科学实验平台并联主动减振系统动力学建模研究

使用凯恩方法建立空间柜并联主动减振系统动力学模型,并对模型进行线性化,得到模型的状态空间形式。对空间微重力环境进行研究,设计并联主动减振机构对空间实验柜进行减振。空间微重力环境具有振动频率低、振动幅度小、随机振动强的特点,并联主动减振系统可以良好抑制振动干扰。并联主动减振机构由空间实验柜、直线型音圈电机、推杆、传感器组成,空间实验柜为减振对象。推杆通过柔性铰链将空间实验柜与空间站舱体连接到一起。控制器接受由传感器采集的空间实验柜加速度与相对位移信号,并驱动直线型音圈电机抵消干扰。最后,对系统线性化的动力学模型进行仿真,并与非线性动力学模型的仿真进行对比,对模型进行了验证。     

基于自抗扰观测器控制的起重机防摆定位系统

针对桥式起重机水平运动系统是一个非线性、变参数、强耦合、欠驱动的系统,采用自抗扰观测器进行定位和防摆控制,自抗扰观测器可以对系统的内部扰动和外部扰动进行观测,并加以补偿。仿真实验结果表明,系统具有良好的动态、静态特性和强的鲁棒性。     

基于PumpLinx纯水轴向柱塞泵配流盘卸荷槽结构的仿真分析

以纯水轴向柱塞泵为研究对象,在同时考虑配流盘间隙和柱塞间隙的基础上,利用流体仿真分析软件PumpLinx,采用动网格技术并建立空化模型,研究配流盘减振结构对流量特性和压力脉动的影响。通过仿真分析U型槽、三角槽、孔槽结合和无阻尼槽四种不同的减振方案在配流过程中的压力脉动和流量脉动,进而比较得出最佳的高压卸荷槽结构。仿真结果表明,采用U型槽结构的配流盘在预升压过程中优于其他三种结构,且其出口的流量更加平稳,脉动率更小。     

Luenberger速度观测器在同步运动控制中的应用

根据Luenberger观测器原理,在运动控制系统中建立速度观测器,并使用观测速度作为同步运动运动控制系统的闭环控制反馈信号,有效解决由传感器引入的相位延迟和噪声对系统性能产生的影响.通过在Simulink中对系统建模仿真,验证了此同步运动控制系统具有更高的信号响应能力和抗扰动性能.最后,在以TI公司DSP6722为核心的硬件平台上实现速度观测器算法.实验结果表明,Luenberger观测器可以较为精确地观测速度信号,为同步运动控制系统性能提供可靠保障.     

轮式拖拉机悬挂系统机电液联合仿真

应用专业软件ADAMS,MATLAB建立了轮式拖拉机机电液一体化的虚拟样机仿真平台,在拖拉机运输状态下,进行了轮式拖拉机后悬挂系统的仿真分析.实践证明,轮式拖拉机虚拟样机实现了复杂的机械、控制、液压一体化系统的完整动态模拟,对系统中的重要参数进行实时观测,并采取闭环控制算法,实现了拖拉机农具主动减振的控制.     

基于状态观测器的电动助力转向系统研究

通过对电动助力转向系统机构的分析和简化,建立了状态方程形式的电动助力转向系统动力学模型。由于现实中质心侧偏角难于测量,所以对系统的状态方程进行了重构,通过状态观测器对侧偏角进行估计。通过对横摆角速度和质心侧偏角进行反馈控制,并运用最优控制理论设计了EPS控制器。通过仿真,对比分析了最优状态反馈控制策略与常规控制对车辆操纵稳定性的影响。通过试验,将仿真结果与试验结果对比,验证了该方法的正确性。     

面向实车动力传动系统的隔振与吸振综合减振技术研究

搭建某实车动力传动系统的当量模型,建立发动机转矩激励模型,并以转速和谐次计算获得主谐次频率作为外部激励转矩的主导频率.随后对系统进行受迫振动分析,获得振动响应恶化频带,将模型简化,进行固有振动特性分析,探究振动恶化原因.然后根据系统固有振动特性匹配扭转隔振器和吸振器减振性能参数,将两种装置与动力传动系统整合,进行仿真计算,对比两种装置减振效果,并从减振机理分析两者差异性.最后将扭转隔振器和吸振器组合成减振组块安装到系统中,进行参数匹配和结构设计,制定频率调谐控制方案,利用仿真计算验证其优良的减振性能.     

基于自适应干扰观测器的输出反馈控制器设计

针对非线性系统存在外部系统参数矩阵未知的情况,设计自适应律估计未知参数矩阵;构造状态观测器及自适应干扰观测器估计出系统状态和外部干扰;利用估计信息,设计基于自适应干扰观测器的输出反馈复合控制器,补偿和抑制外部干扰对系统的影响.通过仿真对自适应干扰观测器与传统干扰观测器的估计效果进行对比分析,验证了该控制方法对改善系统抗干扰能力的有效性.     

无模型机械臂BP神经网络状态观测及反演跟踪控制

针对摩擦阻尼及模型参数不确定的情况,运用反演控制设计策略,针对多连杆机械臂提出了一种基于神经网络观测器的无模型轨迹跟踪控制方法。运用带有修正项的自适应BP神经网络观测器对不可测状态量进行观测,同时对系统模型进行在线逼近。在此基础上设计了基于观测状态和逼近模型的反演跟踪控制器, Lyapunov稳定性理论证明了该控制器能够保证跟踪误差的有界和闭环系统中所有信号的有界。跟踪给定轨迹的仿真实验证明了该方法的有效性。     

基于自适应干扰观测器的输出反馈控制器设计

针对非线性系统存在外部系统参数矩阵未知的情况,设计自适应律估计未知参数矩阵;构造状态观测器及自适应干扰观测器估计出系统状态和外部干扰;利用估计信息,设计基于自适应干扰观测器的输出反馈复合控制器,补偿和抑制外部干扰对系统的影响.通过仿真对自适应干扰观测器与传统干扰观测器的估计效果进行对比分析,验证了该控制方法对改善系统抗干扰能力的有效性.     

山地车车架动态试验与仿真

采用试验和动态仿真手段,并借鉴国标ISO2631-1中人体对振动反应的评价标准,研究了某全减振山地车车架在简谐激励条件下对不同类型后悬架减振器的动态响应特性,并对试验和仿真结果进行了对比分析.试验结果表明:当激振频率小于5Hz时,气压减振器减振效果优于液压和弹簧减振器;当激振频率大于5Hz时,弹簧减振器的减振效果略优于其它两种减振器,但相差不大.利用动力学仿真分析软件ADAMs对系统进行相同激励条件下的仿真试验,结果表明:对于采用弹簧减振器的车架系统,仿真与试验结果吻合较好,将该仿真模型做为山地车性能分析的依据具有一定的可靠性.     

高精度数控机床直线电机的改进型自抗扰控制研究

针对高精度数控机床伺服系统中,直线电机对扰动量高度敏感而影响系统稳态特性和控制精度的问题,提出了一种改进型永磁同步直线电机(PMLSM)自抗扰控制(ADRC)策略。将新型非线性函数引入扩张状态观测器,克服了传统型ADRC扩张状态观测器中非线性函数的不平滑性,并对系统总扰动进行了估算,并给予实时动态补偿;采用比例微分器代替非线性反馈控制规律,降低了系统参数调节的难度;利用Matlab对基于改进型ADRC控制策略的PMLSM调速控制系统进行了仿真,针对系统的空载启动响应特性和突加负载扰动对系统稳态性能的影响进行了测试。研究结果表明:与传统型ADRC控制策略相比,改进型ADRC控制策略具有更好的负载扰动抑制力和更小的超调量;系统控制精度得到提升。