基于传热正反模型的动态测温方法研究

为减少热惯性温度传感器的动态测温误差,提出了基于传热模型和反演算法的动态测温方法,其实质是将求解被测对象的真实温度转化为一个优化问题.该方法首先建立温度传感器非线性非定常瞬态传热正模型和有限元求解方程,并进行实验验证.在此基础上,推导了瞬态传热一阶敏度计算公式,建立了温度传感器的非稳态反演传热模型,结合快速反演算法,反求作为边界条件的被测对象真实温度.将所提出的动态测温方法应用于具有内外两层套管、传热过程复杂的复合温度传感器.实验和仿真结果均表明,正向模型的仿真值与测量值相比最大误差小于5℃,反演求解的被测对象真实温度误差不超过1％,热响应时间由548 s缩短到106s.应用实例分析结果表明,所提出的动态测温方法具有较高的准确性和快速性.     

基于移动边界模型的变频空调系统动态仿真

建立了变频空调系统的动态仿真模型.采用集总参数方法和移动边界模型分别建立蒸发器5阶和冷凝器7阶动态模型;压缩机和膨胀阀由于热惯性小,采用稳态模型求解.系统动态模型以压缩机和膨胀阀模型作为边界条件,通过联立两换热器动态模型,组合成12阶矩阵模型.仿真结果表明,此模型可对压缩机转速、膨胀阀开度、风量等阶跃变化时,系统的动态特性进行有效预测.     

一种动态搜索的极值调节器

本文阐述一种动态搜索的极值调节器的基本原理和设计方法,该调节器适用于具有很大的惯性的控制系统中,如果该系统的输出线性部分可以近似地用具有大时间常数或纯时延的一阶系统表示,其传递函数为K/1+TS或Ke~(-sτ)/(1+TS)。文中还较详细讨论系统的动态输出与逻辑电路策动输入之间的关系。该文还介绍了设计的极值调节器和系统模型及实验结果。     

用于微小飞行器姿态测量的红外地平仪研制

针对高动态条件下微小型飞行器姿态测量的难点,利用多个红外温度传感器集成设计三轴红外地平仪可提取飞行载体相对于地平线的倾角.通过对红外信号的采集、存储和处理,较好地解算了飞行器滚转和俯仰姿态角.设计了利用微惯性姿态系统和红外地平仪系统对比试验.试验结果表明:利用三轴红外地平仪进行微小飞行器姿态测量方法可行,结果可信.该方法是常规基于惯性姿态测量方法的一种可行替代和补充方案.     

基于最优阶次HMM的电机故障诊断方法研究

介绍了一种基于隐马尔可夫模型的电机匝间短路故障诊断方法,方法中提出了一种基于信息熵的隐马尔可夫模型阶次选取策略,该策略根据求解符号出现概率的熵速率与隐马尔可夫模型阶次的关系确定模型最佳阶次,确保在得到合理的模型结构的前提下,使该模型的计算代价最小,从而得到最优隐马尔可夫模型.将该最优隐马尔可夫模型应用于电机匝间短路故障诊断实验中,获得满意的诊断结果,结果表明在保证匝间短路故障诊断精度不变的情况下,通过合理选取隐马尔可夫模型的阶次可以有效地减少模型的计算代价,提高模型的计算效率.     

编码条纹投影技术的阶次校正算法

编码结构光技术是一种简单、精度高并具备高速测量能力的光学非接触三维测量技术。该技术在获取三维信息中最重要的一步是如何正确的获取包裹相位所对应的阶次值,但阶次误差总会对实际重建结果造成严重的影响。为消除阶次误差的,在阶次噪声误差的形成机理的基础上,提出了一种无损阶次校正算法校正编码结构光技术所固有的阶次误差。该算法为通用算法,适用于所有的编码条纹投影技术;除此之外,方法还具备动态处理及无损校正的性能。仿真与实验依次对阶次噪声误差的形成机理、校正有效性和动态校正能力进行了验证。在有效性方面,该算法在仿真数据集的阶次误差校正率为99.9%,对孤立物体的校正率达99.7%;手型的动态测量实验结果验证了该算法具备阶次噪声的动态校正功效。     

基于灰色辨识的光刻机恒温控制系统建模

针对光刻机媒质远传温控系统的大惯性、多重时滞和多重扰动特点,采用理论建模与系统辨识相结合的建模方法,运用大系统解耦理论实现高阶模型的降阶分解,设计多态抗失真试验采集输出数据序列,采用系统辨识方法估计数学模型参数,建立分散时滞、扰动的温控系统动态数学模型.此模型已被成功运用于光刻机投影物镜高精度恒温控制系统中,达到了0.006℃的温度稳定度,并表现出较强的鲁棒性和自适应性.     

基于状态反馈与PID相结合的主汽温控制方法研究

针对火电厂主汽温系统的大滞后，大惯性以及动态特性随工况变化的不确定性等特性，本文运用了基于状态反馈与串级PID控制相结合的控制方案．并采用“ITAE性能准则”来进行状态反馈极点配置，同时文中给出了不同阶次惯性环节对应的最佳反馈系数，仿真结果表明，主汽温的动态特性得到明显改善。     

基于分数阶PIλDμ控制器的线控转向系统研究

根据线控转向系统的特点,建立了能够实现系统正常转向功能的前轮转向模块的动力学方程.考虑到系统性能受到参数的不确定性、未建模动态及前轮回正力矩的影响,基于分数阶微积分理论,提出了一种基于分数阶微积分理论的PIλDμ控制器,使得线控转向系统在所要求的频域范围具有鲁棒性.讨论了微、积分阶次以及拟合阶次对控制系统的影响.通过优化方法得到了分数阶PIλDμ控制器的5个设计参数,用Oustaloup递归算法对分数阶PIλDμ控制器进行了拟合,并据此建立了可在Matlab/simulink环境下使用的分数阶PIλDμ控制器仿真模型.最后对该控制系统进行了仿真分析,结果表明该控制器对提高转向系统性能的鲁棒性是有效的.     

一种基于Kalman滤波算法的组合式温度传感器的研究

该文研究了一种基于Kalman滤波算法的组合式温度传感器。根据铂电阻和半导体热敏电阻在温度测量中的不同特性,设计了一种组合式温度传感器,并利用Kalman滤波算法进行综合数据处理。提出了基于Kalman滤波算法的组合式温度传感器模型,给出了静态测量和动态测量两种情况下的kalman滤波算法步骤,分析了Kalman滤波算法的参数设置。实验结果表明,该组合式温度传感器可有效提高测量结果的准确性和灵敏度。