多框架光电平台动力学建模及耦合分析

机载光电稳定跟踪平台常采用两轴四框架的结构形式以扩展跟踪范围.该结构的内外框架间由于机械连接产生耦合.为指导控制系统设计,利用坐标变换建立了系统的运动学方程,以欧拉动力学方程为基础建立了保证外框架随动精度情况下各转轴的动力学方程.通过运动学、转动惯量及惯性力矩的耦合分析阐述了此结构光电平台的特性.给出俯仰通道和方位通道的系统方框图.模型及分析结果为多框架光电平台的机械结构和控制系统设计提供了依据.     

制动器试验台的控制方法分析

从惯性负载的制动特性入手,通过利用飞轮以及可调速直流电机来模拟的思想,在遵循模拟实验原则的基础上,建立了试验台在飞轮惯性模拟模式运行下的数学模型.在一定程度上解决了汽车惯性制动器试验台的惯性负载模拟问题,对汽车路试过程的设计具有一定的参考价值.     

基于电惯量制动系统电模拟控制方法的研究

本文分析了制动器和传统惯性飞轮制动实验台的结构和特点.指出了传统制动器实验台的不足,阐述了加入电惯量模拟系统后的飞轮制动器实验台的工作原理,建立了双闭环直流控制系统的模型,利用计算机控制系统控制电惯量的大小,并运用MATLAB进行了模拟仿真,达到了良好的效果.     

用于风电机组并网功率控制的飞轮储能系统研究与仿真

风速的随机性会引起风电机组并网输出有功功率波动,影响电能质量和系统稳定性。针对这种情况,提出一种利用飞轮储能系统来平滑风电机组的并网功率波动的方案。选用无刷直流电机作为飞轮的驱动电机,在分析其基本工作原理及数学模型的基础上,结合风电场功率控制要求,设计了飞轮控制系统的转速电流双闭环调速方案,并在Matlab/Simulink中建立了飞轮储能系统并联在永磁直驱风电系统双PWM变流器直流侧进行功率控制的仿真模型。仿真结果验证了飞轮储能控制系统的正确性和功率平滑方案的有效性。     

基于MATLAB/RTW的控制系统一体化设计方法

为了减少控制系统设计的开发周期和开发成本,提出了一种应用MathWorks工具集实现控制系统一体化设计的方法．介绍了MATLAB／Simnlink／RTW等开发工具,讨论了其用于控制系统实时仿真的具体流程．并以火炮模拟负载的方位轴控制系统设计为示例,通过xPC目标系统,说明了此方法在实际工作过程中的一些关键问题．     

基于BP神经网络的车道保持控制系统

利用机械动力学仿真软件ADAMS/CAR建立了主要包括用于进行自主控制的转向系统及可输出状态变量车身模型的整车动力学模型,在MATLAB/Simulink环境下设计了基于BP神经网络PID的车道保持控制系统。通过输入输出接口实现了整车模型与Matlab的通信。利用建立的Matlab控制模块和ADAMS机械系统动力学模型实现了车道保持控制的联合仿真。仿真结果表明,所设计的车道保持控制系统能较好地实现在危险状态下的车道保持自主控制,且控制过程平稳。     

高速电主轴直接转矩控制系统的建模与仿真

目的为了提高高速电主轴的静动态特性,实现高速电主轴的宽调速范围.方法采用高性能的直接转矩控制对异步高速电主轴进行控制和驱动,在掌握电主轴和直接转矩控制基本工作原理的基础上,利用MATLAB/Simulink模块库中提供的各种基本模块搭建各个子系统.并利用SIMULINK中的子系统封装技术把各子系统封装成各个模块,连接各个模块构成完整的高速电主轴直接转矩控制系统模型,并进行仿真实验.结果建立了高速电主轴直接转矩控制系统仿真模型,完成了仿真系统调节器及其参数设计,对系统的恒定负载和负载变化两种情况进行了仿真研究.结论仿真结果表明,将直接转矩控制方法应用于电主轴驱动控制系统是可行的,适应高速数控机床驱动控制系统的动态响应要求.     

基于BLDCM驱动故障容错切换后的转矩脉动抑制

为了抑制无刷直流电机驱动故障容错切换后的转矩脉动,在传统容错状态工作特性的基础上,提出了一种准Z源网络三相四开关逆变器的容错方法.通过故障相的诊断分析,设计了基于准Z源网络三相四开关逆变器的容错拓扑结构.利用MATLAB模拟故障容错状态,并建立了模拟遁甲钻井系统中无刷直流电机的控制系统实验平台进行实验验证.实验结果与仿真结果具有一致性,验证了准Z源网络三相四开关逆变器的容错方法在抑制转矩脉动,减小电机抖动和噪声上的可行性和有效性.     

7R六杆Ⅲ级机构的MATLAB动力学仿真

用复数推导了曲柄、6RⅢ级杆组的动力学数学模型,并将其转化为适用于MATLAB仿真的矩阵数学模型,以该矩阵数学模型编制了相应的M函数仿真模块,对给定的7 R六杆Ⅲ级机构为例说明如何使用这二个仿真模块建立MATLAB仿真模型,并对其仿真结果的正确性加以分析.其主要目的是以组成机构的杆组为仿真模块,搭建各种平面连杆机构MATLAB仿真模型,可以对各种低副机构进行动力学仿真和分析.     

新型锻造操作机主运动机构控制系统设计(邀请论文)

基于运动链图拓扑图库,提出一种新型六自由度前后双提升驱动锻造操作机工作装置.该装置不仅可以控制夹钳提升的同步性,还能更好地适应偏载工况.基于虚功原理建立了该新型锻造操作机主运动机构的动力学模型,并结合液压缸系统模型,设计模糊PID控制器实现对锻造操作机夹钳末端的运动跟踪.对夹钳在竖直平面运动进行轨迹规划并确定运动过程中液压驱动各单元所需提供的驱动力.基于Matlab/Simulink平台搭建控制系统仿真模型,在给定负载情况下,分别对夹钳的竖直提升运动、水平运动以及俯仰运动进行仿真分析,得到系统单位阶跃响应与正弦响应跟踪曲线及误差曲线.研究结果表明:基于该新型锻造操作机,采用模糊PID控制器能够快速、精确地获得新机构的性能参数并高效地完成跟踪,使系统保持良好的稳态性能与动态特性.     

相控阵雷达波束扫描对侦察截获的影响分析

为了实现对相控阵雷达更加有效的侦察截获,必须对相控阵雷达波束及其扫描特征进行深入分析.通过描述相控阵雷达天线方位向与俯仰向的加权方式,仿真得到了相控阵雷达的方向图;根据此信息,结合不同工作模式下相控阵雷达天线扫描情况,建立侦察截获模型,仿真得到了侦察系统接收到信号的幅度变化图;并对相控阵雷达波束扫描时侦察系统截获概率进行了较深入分析,得到了一些有益的结论.     

基于Matlab的无刷直流电机的建模与仿真

分析了无刷直流电机的工作原理及控制系统的组成,推导出无刷直流电机的数学模型,利用此数学模型并借助Mablab仿真软件,建立了无刷直流电机的仿真模型,通过仿真实验,证明了该仿真模型的正确性及合理性。     

电动全地形车动力性及乘坐舒适性分析

传统全地形车的整车车体振动主要由发动机振动和路面激励引起.为了提高全地形车的乘坐舒适性,用无刷直流电机取代发动机设计了后轮电机驱动的电动全地形车（EATV）,并对其动力性和乘坐舒适性进行了分析.利用机械动力学仿真软件ADAMS建立了包含蓄电池、电机、电机控制器、车架等电动全地形车整车动力学模型;利用Simulink软件设计了车速与电流双闭环电机控制系统.通过ADAMS-Simulink联合仿真,测试了直线加速工况下电动全地形车后轮电机驱动的动力性,结果表明,所设计的电机控制系统能够满足全地形车的动力性需求.模拟了电动全地形车与传统全地形车在不平路面上的行驶状况,对其乘坐舒适性进行了对比分析,结果表明,电动全地形车的乘坐舒适性有显著提高.     

新能源餐车动力系统设计与仿真

将绿色能源引入移动餐车动力系统,与飞轮配合实现光伏电池的有效利用.通过对餐车实际运营情况工况分析,得到餐车电器设备和电机负载等关键参数,据此进行新能源餐车动力系统匹配计算,包括光伏电池发电功率和飞轮电池储电量.然后根据餐车特有的工作模式,对能量分配策略和控制系统进行优化.使用Matlab软件进行模拟仿真,验证设计的有效性,最终确定该系统可以完成餐车一天的工作,并且可以给飞轮电池充电,维持无光照时的工作.     

基于嵌入式目标模块的直流电机控制器设计

采用专用DSP控制器TITMS320 F2812对无刷直流电机智能控制系统进行了全数字化设计．给出了系统实现的硬件电路设计方案,并利用MATLAB／Simulink／Embedded Target for TIC2000DSP嵌入式目标模块建立了直流电机控制器的仿真模型．一旦需要的功能被设计而且模拟成功,就可以直接为DSP（数字信号处理器）产生代码．直流电机被数字信号处理器产生的信号驱动,从而完成特定直流电机控制器的设计．实验表明,通过采用嵌入式目标模块生成针对特定应用的程序能够实现程序设计的快速高效化．     

车载高精度两轴随动转台的设计与控制

设计并研制了车载高精度直驱控制两轴随动转台。以技术指标要求为基础,将车载高精度直驱控制两轴随动转台分为方位随动系统和俯仰随动系统,从随动系统结构设计、轴系精度、电机选项等方面进行了设计和分析。以方位随动系统为例阐述了随动系统的电气构成,建立了基于全数字控制驱动和高精度光电码盘的复合控制策略,对直流有刷力矩电机进行直接驱动控制。采用绝对式高精度光电码盘和增量式光电码盘一体化设计,详述了随动控制模块的电路设计和工作过程,试验结果表明该转台速度环、位置环具有良好的控制宽带和精度,并具有重量轻、承载大、架设撤收快等特点,满足高精度车载转台的要求。     

基于虚功原理和Pro/E的六杆机构仿真分析

为了提高压床六杆机构的运动学和动力学仿真分析效率,运用Pro/E骨架模型建立压床六杆机构的运动学模型并对其进行运动学仿真,得出压床冲头的位移、速度和加速度随主动件转角变化的规律曲线.利用虚功原理结合MATLAB语言求解出主动件的平衡力矩,并得到机构的动能、驱动功和阻力功的变化规律.该分析方法可将设计者从复杂的矢量解析法、矩阵运算以及动力学分析软件中解放出来,从而提高六杆机构的分析效率.     

基于ADAMS的车载天线动力学仿真与试验研究

针对车载天线机构在方位运动与俯仰运动过程中承受最大荷载问题,提出了一种新的研究方法,首先创建车载天线机构实体模型,将实体模型导入到动力学仿真软件ADAMS中,建立相应的运行环境,添加相应约束,利用ADAMS软件仿真出车载天线发现目标至锁定目标的全过程,进行两种风载荷工况下天线机构的动力学分析,找出天线承受最大荷载的临界点,并将仿真分析结果与实际实验结果进行比较,验证了仿真结果的准确性,从而为车载天线机构的研发设计提供了一种有效的现代化手段。     

高速织机中消极式开口凸轮的动力学设计

建立了高速织机中凸轮机构的动力学模型,并简化为单自由度弹性动力学模型;以凸轮轮廓曲线光滑无冲击为目标,构建凸轮开口机构动力学设计模型,进而推导出凸轮轮廓线设计方程.利用该方程对一个实例进行仿真设计,得出了凸轮轮廓设计曲线.得到的高次多项式曲线光滑而无冲击,满足凸轮高速运转时的动力学特性要求,验证了凸轮开口机构动力学设计模型的有效性和正确性.     

网络控制系统的模糊PID控制仿真研究

通过网络控制系统(NCS)结构的介绍,利用Truetime进行NCS仿真,分析网络延时、数据包丢失和传输速率几个主要因素对网络控制系统控制性能的影响.针对网络控制系统的延时特性,设计模糊PID控制器,利用模糊推理的方法在线整定PID的参数,以实时性要求较高的直流电机为被控对象,利用Truetime工具箱在MATLAB平台上进行控制系统的仿真.最后,与常规的PID控制进行对比可知,该算法的控制效果更好.