光电平台伺服系统自抗扰滑模控制

提出一种基于参考模型的自抗扰滑模控制器,它包括一个自抗扰控制器和一个全局滑模控制器.根据参考模型,利用跟踪微分器设计自抗扰控制器,控制参考模型的输出精确跟踪指令输入信号.全局滑模控制器控制伺服系统被控对象的输出高精度跟踪参考模型的输出.光电平台伺服系统的实验结果证明该新型控制器能有效补偿系统的参数不确定性和非线性扰动,提高了伺服系统的跟踪精度.系统具有全局鲁棒性.     

面向食品生产的高速自动分拣系统的研究

针对我国食品生产分级与分拣的实际情况,基于Delta并联机构和机器视觉技术,构建面向食品生产的高速自动分拣系统.充分考虑Delta并联机构的特殊几何特性以及运动约束条件,运用空间矢量代数的方法,建立Delta并联机构的简化运动学模型,解析求解并联机构的正解与逆解,求解过程简单、直观,正解求解结果唯一.     

基于MATLAB位置伺服系统的仿真研究

针对PMSM交流伺服系统的数学模型具有非线性、参数时变性等特点,提出了基于参考模型的模糊自适应控制方法,并在MATLAB/Simulink模块中建立其位置伺服系统的仿真模型.仿真结果表明,该控制方法具有良好的稳态精度和动态响应.     

基于符号学的人机交互模型

基于人机交互系统是符号系统的观点,分别介绍了人机交互系统及综合媒体的符号化模型。两个模型具有概念性、层次性和抽象性的特点,可作为人机交互系统及其界面的高层认识框架或参考模型。     

Delta机器人弹性动力学建模与模态分析

目的建立Delta机器人弹性动力学模型,研究其动态特性。方法基于有限元理论和Lagrange方程,充分考虑主动臂与从动臂的空间动力学特性与运动协调关系,建立Delta机器人系统弹性动力学模型;根据系统结构参数,制造装配出Delta机器人物理样机,对所建立的弹性动力学模型进行验证分析;利用Ansys Workbench对Delta机器人进行模态分析。结果动平台中心点位移的数值解与试验得到的结果吻合度较好,结合Matlab,对比系统的前6阶固有频率,最大频率误差为3.912%;元件刚性假设前后系统的最大频率误差为1.693%;确定了机器人从动臂为系统的薄弱环节。结论验证了Delta机器人系统弹性动力学模型的正确性及建模过程中静、动平台与转动关节刚性假设的合理性,且改善从动臂的结构参数能提高机器人的整体动态性能,为Delta机器人的结构优化和减振控制提供了理论依据。     

多变量电液伺服系统的建模与控制

本文应用时序建模理论、解耦控制理论及自较正控制原理等分析多变量电液伺服系统，建立了反映系统的低阶数字模型；多变量电液伺服系统是一个耦合系统，通过解耦和极点配置，能得到互不干扰的、可跟踪设定值的单变量系统。计算机仿真结果表明控制方案的可行性。     

故障仿真在电液伺服系统故障诊断中的应用研究

本文将故障仿真技术引入到电液伺服系统中,以一个试验用电液伺服系统作为研究对象,对其进行故障建模和仿真.通过对电液伺服系统的建模,引入了一个非线性状态空间模型来描述电液伺服系统的动态特性.并且应用了Matlab提供的模拟仿真工具Simulink实现了模拟仿真.通过仿真结果与实际系统比较,验证了理论模型描述实际电液伺服系统动态特性的准确性.     

滚珠丝杠进给系统的仿真建模

为了在设计阶段获得滚珠丝杠进给系统相对精确的二阶数学模型,提出了一种基于Lyapunov稳定性理论建立模型参考自适应系统,以二阶系统作为参考模型,以理论模型作为控制对象的仿真建模方法。结合实例,建立了考虑粘性摩擦和传动刚度的滚珠丝杠进给系统理论模型,运用MATLAB/Simulink建立了模型参考自适应系统的仿真模型,并利用仿真结果推导出了进给系统的二阶数学模型。结果表明：二阶模型的输出能够很好地跟踪理论模型的输出;同时对两模型输入1毫秒的单位脉冲信号时,相对误差在0.314%以内。     

PD自适应控制结合输入整形抑制单模态弹性机构振动研究

单模态弹性机构的动力学特性表现为长时间的减幅振动特性,针对单模态弹性机构的振动抑制问题,提出了一种PD自适应控制与输入整形相结合的振动控制策略,输入整形器作为前馈控制器作用在反馈回路的前向通道上,通过对输入命令进行整形,在保证参考模型完成指定运动的同时抑制掉弹性机构的残余振动;而对于闭环控制回路,考虑系统模型存在参数不匹配不确定性的影响,在输出反馈控制的基础上,给出了仅利用输出信息进行PD自适应控制器的设计方法,保证跟踪参考模型的输出以获得满意的性能。将该方法应用于桥式起重机的防摆控制中,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑时变啮合刚度的多惯量伺服系统机械谐振分析及抑制方法研究

为了更深入的研究多惯量伺服系统振动的机理,考虑齿轮传动过程中时变啮合刚度对机械谐振的影响,在传统双惯量伺服系统模型基础上建立四惯量伺服系统模型;分析系统机械谐振产生机理,利用时变波形近似表示齿轮副啮合刚度值,对比有无齿轮时变啮合刚度的伺服系统模型机械谐振表现特征。采用模型预测控制方法对包含时变啮合刚度的四惯量伺服系统的机械谐振进行抑制控制;设计了基于状态空间表达式的模型预测控制器,通过仿真试验对比常规PID控制方法进行验证,结果表明利用模型预测控制方法能有效的抑制多惯量伺服系统的机械谐振。     

AMD系统的自适应最小控制合成（MCS）算法

结构主动质量阻尼（AMD）系统在地震和强风作用下,能够根据外部荷载的变化,依据某种控制算法实时计算控制力并主动施加到结构上,从而减小结构的振动响应。AMD系统对于结构振动控制效果取决于控制算法,为此将MCS自适应控制算法应用到AMD系统中,由于该算法不需要事先知道受控结构的力学模型和参数,具有很好的鲁棒性能,非常适合应用于结构振动控制中。据此推导参考模型MCS自适应算法的控制方程,提出降低地震能量控制的参考模型,对AMD装置的两层框架结构的仿真分析,并在UCIST II小型振动台上进行控制算法试验,且与传统的极点配置算法进行比较。结果表明：采用MCS自适应算法可以结构受控响应保持与参考模型预期的响应一致,其控制的效果要优于传统极点配置算法的控制效果。     

大型数控车床进给伺服系统的建模与分析

针对某大型数控车床的横向进给伺服系统,建立了考虑摩擦和传动刚度的综合力学模型和数学模型。通过数值仿真分析了低速进给下静动摩擦力差值和传动刚度变化对工作台输出的影响,得出了工作台产生爬行运动的可能性条件。该型数控车床横向进给系统现场实验的结果验证了理论分析的合理性。所得结论为数控机床进给伺服系统的稳定性和加工精度的提高提供了研究基础。     

基于Study参数分析Delta机构运动约束

目的研究Delta并联机构分支数目和驱动副分布对机构运动约束的影响。方法使用Study参数表示刚体的位移、姿态变换矩阵,根据运动链D-H参数,建立运动链约束方程,再进行坐标变换得到分支约束方程,分析驱动副分布对Delta类并联机构运动约束的影响。结果分支数目为3和4时,驱动副无论如何分布,delta并联机构只具有移动的运动特征。结论用统一的表达式来表示Delta并联机构的约束情况更为直观,也为Delta并联机构设计优化提供了新的思路。     

基于阶跃响应曲线的系统传递函数辨识方法

介绍了一种利用拉式变换极限定理，由试验阶跃响应曲线辨识系统传递函数的方法，并以二阶系统为仿真实例，在MATLAB环境下编写M文件，运行得到系统模型结构和参数结果。结果表明，该方法误差小，对于低阶系统模型是一种有效的辨识方法．     

电液伺服系统的仿真与自校正PID控制器的设计

对一个试验用电液伺服系统进行了理论建模和仿真研究,引入了一个非线性状态方程模型来描述电液伺服系统的动态特性,通过仿真结果与实际系统的响应相比较,验证了所建立的理论模型的准确性,在此仿真模型基础上,设计了一个适用的自校正PID控制器,并且对其控制特性进行了仿真研究。     

实时混合试验的自适应时滞补偿方法EI北大核心CSCD

实时混合试验是由拟动力试验发展而来,时滞问题是实时混合试验的核心问题。传统时滞补偿方法往往假定试验中时滞不变,然而加载系统的非线性以及试件性能的变化可能导致系统时滞变化,使得此类方法性能不够理想。该文针对变时滞实时混合试验提出了基于模型参数识别的自适应时滞补偿方法。该方法将伺服系统简化为离散模型,通过在线参数估计确定系统状态,从而对伺服系统进行在线时滞补偿。该文首先阐述了该方法的原理,再通过数值模拟验证了方法的可行性与精度,并分析了不同模型对补偿的影响。     

实时混合试验的自适应时滞补偿方法

实时混合试验是由拟动力试验发展而来,时滞问题是实时混合试验的核心问题。传统时滞补偿方法往往假定试验中时滞不变,然而加载系统的非线性以及试件性能的变化可能导致系统时滞变化,使得此类方法性能不够理想。该文针对变时滞实时混合试验提出了基于模型参数识别的自适应时滞补偿方法。该方法将伺服系统简化为离散模型,通过在线参数估计确定系统状态,从而对伺服系统进行在线时滞补偿。该文首先阐述了该方法的原理,再通过数值模拟验证了方法的可行性与精度,并分析了不同模型对补偿的影响。     

超低频柔性负载伺服控制系统的半物理试验方法

以超低频柔性负载伺服驱动控制系统的地面试验方法为研究对象,设计半物理试验系统,其中柔性负载为数学模型,驱动装置及其控制器为执行机构,控制软件为试验对象。具体以空间站对日跟踪装置的地面驱动控制系统调试为需求牵引,设计半物理实时闭环加载试验系统,推导大柔性太阳电池翼动力学模型,依据实时采集的对日跟踪装置运动信息,作为动力学模型输入,实时输出加载力矩值;控制闭环加载系统作用在对日跟踪装置输出端,实现动态反馈加载,并开展典型工况的驱动控制性能测试。分析对日跟踪装置的运行速度、太阳电池翼模态坐标、动态负载力矩、安装面扰动力矩等试验数据,评估伺服系统控制性能,证明半物理试验方法在空间站太阳电池翼伺服驱动控制系统设计中的有效性。该试验方法也可拓展应用于大型微波天线、空间太阳能电站、太阳帆等空间柔性伺服系统的地面试验。     

车辆主动座椅悬架的天棚反步控制器设计

为提高车辆的乘坐舒适度,针对车辆主动座椅悬架提出一种新的基于近似天棚阻尼参考模型的反步控制方法。在建立并分析 1/4车辆座椅悬架动力学模型的基础上,把近似天棚阻尼系统作为参考模型,将实际被控系统和参考模型之间的动态误差引入到反步的思想中,在保证系统达到一致渐进稳定的前提下,通过反步设计方法完成控制器设计 ,最终获得基于加速度反馈的实时作动力。最后通过与 PID和被动悬架仿真结果的对比,证明该系统的动态误差是指数渐近稳定的,且该方法可明显增强车辆座椅悬架系统减振效果,所提出的反步控制方法对于座椅悬架的实际控制具有参考价值。     

结构模型与控制器降阶的主动控制试验研究

土木工程结构模型的自由度数目较大，从而导致主动控制和半主动控制实施过程中时滞效应十分突出，本文采用均衡截断技术研究了结构和控制器降阶的两种方法。第一种方法是首先采用均衡实现技术得到内部均衡系统，再根据Hankel矩阵奇异值的大小对结构模型进行降阶．对降阶的结构系统设计低阶的线性二次调节（LQ）和H∞控制器；第二种方法是对原结构模型设计LQ和H∞控制器，再采用均衡实现技术对控制器进行降阶，得到低阶控制器模型。通过大量的仿真和地震模拟振动台试验，研究了所建立方法的可行性和有效性。