摆振疲劳试验机伺服系统模糊PID控制半实物仿真研究

对于正在研制的用于弹性轴类零件试验的30000NM扭矩液压伺服摆振试验机,其传动系统的数学建模较为复杂,且被试验零件特性不确定且变化范围较大,致使系统精确的数学模型无法建立。为了保证实际设计过程中控制算法的有效性,采用模糊PID控制算法。利用Simulink/Real-Time Windows Target工具箱,直接在试验机物理硬件上建立了基于现场仪器的实时数字仿真模型,方便而快速得到试验结果。实现了对液压伺服摆振试验机的快速半实物仿真,并快速验证了算法的有效性,提高控制系统的设计效率。     

三轴数控铣床半实物仿真实验系统设计

为了充分发挥四轴运动控制开发平台的功能潜力,以其为研究对象,开发了三轴数控铣床半实物仿真实验系统。该系统通过库函数将软件功能与硬件控制相结合,实现了通过软件来控制硬件的控制方式。基于OpenGL图形库和内置定时器实现了路径仿真和加工仿真功能。该系统既可进行单机路径仿真,也可联机控制电机运行及实际路径仿真,以适应不同的实验场合。经过测试,证明该半实物仿真实验系统能有效挖掘实验设备的潜在功能,有助于培养学生对数控系统的设计能力。     

一种并联液压混合动力系统半实物仿真方法

为缩短产品开发周期,提出一种并联液压混合动力系统半实物仿真方法。通过转矩转速传感器实时采集液压混合动力实物系统的输入/输出扭矩、转速,利用压力传感器实时采集蓄能器压力,根据上位机中实时运行的后向仿真整车及控制策略模型,计算发动机扭矩和转速,实时获得整车循环工况油耗。该方法用到的实物部件少,控制系统简单。对比该方法与计算机仿真方法,结果表明：该方法电力测功机转速跟随误差较小,泵马达转矩、发动机转矩、蓄能器压力和整车油耗变化趋势一致,蓄能器压力和整车油耗误差在10%以内,快速验证了液压混合动力系统模型的准确性和整车控制策略的有效性。     

仿真转台液压伺服系统自适应模型跟踪模糊变结构控制的研究

提出一种液压伺服系统自适应模型跟踪模糊变结构控制的设计方法,控制量由等效控制分量和切换控制分量所组成。依据理想的滑模特性确定等效分量,当被控系统存在参数和外干扰不确定的情况下,根据李亚普诺夫稳定法所求出的切换分量能使其状态到达滑模面并实现滑模运动,使系统的跟踪误差大范围渐近收敛。采用模糊控制方法使系统在滑模状态下的颤振得到缓减。仿真表明,该控制方法能得到较满意的结果。     

阀控缸系统反步法控制及半实物仿真分析

针对高阶、非线性和时变负载干扰的阀控缸系统提出了非线性反步控制算法,利用实时Linux系统、研华控制板卡和Visual Studio code仿真软件等技术搭建的阀控缸半实物仿真系统对反步控制算法进行仿真调试。首先,通过李雅普诺夫理论对阀控缸系统反步控制算法进行状态反馈设计;其次,借助AMESim软件验证搭建的半实物仿真系统具有较高的准确性;最后,在系统受到外部负载干扰时,在该半实物仿真系统完成了反步算法和PID算法的仿真试验。半实物仿真表明,反步算法相比传统PID算法具有较高的控制精度,能有效抑制系统的负载干扰,证明反步法可以对阀控缸系统运动轨迹有效跟踪控制。     

空间对接半物理仿真系统虚拟样机及仿真研究

阐述了飞行器空间对接地面半物理仿真系统设计思想。基于物理建模的思想,用SimMechanics工具箱建立了空间对接地面半物理仿真台的机械系统,用Matlab/Simulink建立了控制系统模型,建构了虚拟空间对接地面半物理仿真台。结合虚拟样机建模过程阐述了空间对接地面半物理仿真的关键技术。在空间对接地面半物理仿真台虚拟样机上,采用无阻尼振荡模型对空间对接动力学模型等进行了验证,对空间对接的缓冲过程进行了仿真。仿真结果表明半物理仿真系统设计思想是正确的,系统建构技术措施是有效的。     

基于改进蚁群算法的电液伺服系统跟踪控制

针对经典蚁群算法只能用于解决特定组合优化问题的缺点,提出了改进的蚁群方法。该算法首先对时间和控制变量实施离散化,以一组整数编码的蚁群路径表示可行控制策略,进而应用蚁群寻优操作搜得离散问题的最优控制策略。它能逐步收缩搜索域并迭代以消减离散化带来的偏差,不断改善寻优结果,增强算法的稳健性。最后将改进的蚁群算法应用于电液伺服系统的跟踪控制,仿真实验的结果显示此方法是可行的、有效的。     

光电跟踪线切割机的数控改造

本文通过对光电跟踪线切割机传动控制的分析，给出了数控改造光电跟踪线刃割机的传动结构及有关参数。     

数控落地铣镗床进给伺服系统的建模与仿真

基于机械动力学理论和方法,建立了TK6915型数控落地铣镗机床进给传动系统的动力学模型;采用MATLAB软件对模型进行系统仿真,获得反映系统性能变化的仿真结果,上述结果为改善和优化数控落地铣镗机床进给伺服系统的设计提供了理论和试验基础.     

半无头工艺计算机控制系统跟踪子系统的设计

轧件跟踪控制是计算机过程控制的基础,是实现自动控制的关键。为此探讨了半无头工艺下板坯跟踪系统设计与仿真的方法和控制策略,以满足薄板坯连铸连轧中半无头生产工艺的自动控制的要求。     

六自由度运动平台液压伺服系统的建模与仿真

文章较为详细的介绍了六自由度运动平台的机构特点及应用.在平台控制总体设计的基础上完成了液压伺服系统的建模工作,在Matlab软件中对系统进行了仿真分析,将常规PID控制和基于神经网络算法的先进PID控制方法进行对比,仿真结果表明基于神经网络的PID控制方法对伺服系统具有良好的控制效果,同时也证明了电液伺服控制系统设计的合理性,将控制策略应用于样机平台,平台运行稳定,流畅.为平台控制的进一步改进和完善奠定了基础.     

ATP系统伺服平台的研究

介绍了ATP系统的结构及工作原理,设计了一种以TMS320VC5509DSP 芯片为控制核心,以直流力矩电机作为驱动元件的伺服平台.利用PWM驱动方法,采用光电脉冲编码器作为反馈装置,通过数字PID控制策略,实现直流伺服电机的低速运动和位置控制.实验及仿真分析结果表明:该系统能达到较高的精度,具有硬件简单、性价比高的特点.     

高精度伺服跟踪发电系统的设计

太阳能是一种具有开发潜能的清洁能源,但目前太阳能的利用率不高,理论分析证明,采用跟踪技术可以提高37.7%的能量接收率.提出基于西门子S7-200的高精度太阳能跟踪系统,构建由光敏元件检测和比较太阳光强的信号处理单元及太阳方位角和高度角跟踪的光电检测模块,从而确定物体在二维方向上的位移.     

电液伺服研究实验平台液压系统设计

根据电液伺服研究实验平台的功能确定了液压系统的组成和主要技术参数,分析了液压系统的工作原理和设计特点,对主要液压元件进行了计算和选型,论述了液压系统的设计过程并获得了设计结果,对电液伺服系统的设计具有参考和借鉴意义。     

基于MATLAB的电液位置伺服系统仿真分析

以MATLAB为开发工具，将其应用于运动平台电液位置伺服系统的仿真分析中，对如何提高电液位置伺服系统的动态品质进行了分析和研究，给出了仿真分析结果，为电液位置伺服系统的仿真分析提供了更加通用、准确和快捷的方法。     

基于Simulink的飞机平尾舵机伺服系统动态仿真

基于控制理论建立飞机平尾舵机伺服系统的数学模型,运用Simulink对系统模型进行仿真,研究了系统的结构参数对整个系统性能的影响.     

电液伺服系统的变结构自适应鲁棒跟踪控制研究

针对电液伺服系统的跟踪控制问题,在假设系统模型参数和不确定性界都未知的情况下,提出一种变结构自适应鲁棒控制方案。通过自适应方法来消除系统不确定性对系统控制性能的影响,从而达到良好的跟踪控制要求。基于李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的渐进稳定性。仿真结果证明了该方案的有效性。     

一种用于液压伺服系统位置跟踪的混合模型预测控制器设计

为了提高液压伺服系统对目标位置的跟踪准确度,设计一种用于液压伺服系统位置跟踪的混合模型预测控制器。首先,通过对液压伺服系统建模,分析其组成结构,建立液压缸与伺服阀的运动学模型。然后,对传统模型预测控制器的工作状态进行分析,获取其对应的线性时不变模型。并在传统模型预测控制器的基础上,利用通过布谷鸟搜索算法改进的PID控制器,设计了混合模型预测控制器。最后,利用所设计的混合模型预测控制器,对阶跃、方波以及不规则信号产生的目标位置轨迹进行了跟踪测试。测试结果显示:所设计的混合模型预测控制器不仅能够跟踪多种信号产生的目标位置轨迹,而且跟踪准确度较高、波动性较小;混合模型预测控制器在跟踪阶跃、方波以及不规则信号产生的目标位置轨迹时,相比传统模型预测控制器的跟踪结果,最大偏离度分别减小了6.77%、17.39%、19.64%,说明所设计的混合模型预测控制器能够控制液压伺服系统对目标位置进行良好的跟踪。     

基于动态目标的机器人无标定视觉伺服系统仿真

机器人视觉伺服在智能控制领域有着广泛的应用。为了解决摄像机标定影响机器人视觉伺服精度的问题,研究一种无标定的视觉伺服控制系统。采用基于图像的视觉伺服方法,基于机器人仿真工具箱和视觉仿真工具箱,在Matlab/Simulink环境下建立了图像反馈机器人手眼视觉伺服系统Simulink模型。仿真结果表明:所构建的机器人视觉伺服系统对于正弦波动目标的跟踪定位,反映较快、精度较高,能较好地满足工程应用要求。     

基于SolidWorks的六自由度液压平台运动仿真

运用虚拟样机技术在SolidWorks软件平台上构建液压六自由度运动模拟器模型,按照机构的结构几何尺寸,创建零件并进行虚拟样机装配.直接在运动仿真模块COSMOS Motion中通过设定原动件运动参数进行运动仿真,并分析其运动空间、运动状态、检查零件之间的干涉等.结果表明,利用SolidWorks软件可以对并联机构的虚拟样机三维实体建模和运动特性分析,验证机构设计的合理性,为并联机构的实际样机的试制奠定了基础.