曲轴非圆磨削运动中动态误差及补偿

动态误差是影响曲轴非圆磨削加工精度的主要因素,动态误差补偿可实时修正磨削过程的各种误差,保证补加工工件的加工精度.通过分析曲轴非圆磨削过程中动态误差产生的原因,对非圆磨削中数控系统的伺服滞后误差进行了定量分析,并对以恒线速度为基础的运动模型进行了仿真计算,计算结果表明,伺服滞后误差严重影响加工精度,且数控系统的调整只能减少伺服滞后误差,不能消除伺服滞后误差.提出了采用神经网络预测曲轴非圆磨削过程的误差,并对补偿数据进行必要的延迟处理后进行相应的补偿,以解决在线测量的角度偏差.通过离线测量加工试验表明,采用径向基函数网络较好地解决了曲轴非圆磨削过程中的误差补偿.     

基于最小二乘支持向量机的传感器非线性动态补偿

提出了一种基于最小二乘支持向量机的非线性传感器动态测量误差的校正方法，使得通过该方法补偿的传感器具有理想的输入输出特性。先将传感器的非线性动态系统分解成线性动态子环节和非线性静态子环节串联；与之对应，非线性动态补偿过程也包含2个阶段：线性动态补偿和非线性静态校正。然后，通过函数展开将补偿器的非线性传递函数转换为等价的类线性形式一中间模型；再通过LS-SVM回归算法求取中间模型参数；最后，推导出中间模型参数与补偿器2个子模型参数之间的关系，并通过该关系实现非线性静态校正和线性动态补偿环节的同时辨识。与常规非线性动态补偿方法比较，该方法优点是明显的：（1）只需进行一次动态标定实验；（2）能给出非线性动态补偿器的数学解析表达式；（3）充分利用LS—SVM的优点，使辨识的补偿器具有更好的抗干扰能力。仿真与实际实验结果均表明该传感器非线性动态补偿方法有效。     

纯滞后系统的动态矩阵预测控制算法研究

介绍了动态矩阵预测控制算法,结合具有纯滞后环节的单容水箱系统进行仿真,并与传统PID控制、Smith预估补偿控制以及Dalin算法进行比较,研究表明,针对纯滞后系统的DMC预测控制具有更好的控制品质,值得进一步推广研究。     

基于Steinmetz原理与瞬时无功理论的SVC装置防过补偿控制策略

针对配电网中无功功率过补偿问题,在研究当前不平衡负荷补偿原理及补偿算法的基础上,通过改进Steinmetz理论,推导出了一种包含功率因数参量的补偿导纳算法.利用瞬时无功理论求得了该补偿导纳算法的实用公式,以该算法作为静止无功补偿装置（SVC）的控制策略,可以快速准确地平衡三相有功功率,将负荷补偿到指定功率因数,有效地防止了过补偿造成无功功率倒送.在Matlab电力系统仿真环境下进行了仿真试验.仿真结果表明,该算法具有较高的精度和动态响应速度.     

基于随机故障序列的制造系统动态可靠性仿真

采用随机故障序列、Petri网理论和蒙特卡洛仿真评估制造系统的动态可靠性.给出随机故障序列、序列重要度以及关键部件的定义,阐述随机故障序列的分析流程.基于随机Petri网理论建立系统可靠性分析模型,得到系统状态标识表:由状态标识表构建可达树,根据可达树求得系统的随机故障序列集.利用最小路集方法判定系统故障与否,分析仿真过程中避免部件过度故障问题及其解决方法;利用蒙特卡洛仿真计算随机故障序列的发生规律,评估系统的动态可靠性.通过计算每一个故障序列发生的次数、频率和持续时间等指标,确定影响系统可靠性的关键部件和瓶颈环节,为系统可靠性增长提供了理论依据.完成某供油系统动态可靠性案例分析,仿真结果验证所提出方法的正确性和有效性.     

基于PSO-FUZZY控制的UPQC并联侧信号检测算法研究

统一电能质量调节器(UPQC)因其综合了并联型电能补偿和串联型电能补偿的特性.被公认为是极有发展前途的一种新型电能质量调节装置.本文提出了一种基于PSO-FUZZ丫控制的信号检测算法,将粒子群优化的模糊控制器引入其中,进行电压补偿及无功、谐波电流检测,省却了传统的基于瞬时无功理论的电流信号检测方法中矢里变换和低通滤波环节,具有计算简单、检测精度高的特点.通过进行同等条件下的仿真对比及实验分析,验证了该种算法的有效性及优越性.     

用非线性逆滤波改善传感器动态特性的研究

在测量系统中许多传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性，当被测量对象的变化率高于传感器的响应速度时，测量结果与真值之间存在较大的误差。为了补偿这个测量误差。采用了一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构成的非线性滤波器去减小误差。IIR滤波器的系数通过实验数据得到，它是传感器的动态逆模型；非线性静态环节采用模糊小脑神经网络(FCAMC)实现。并通过对热敏电阻动态测量误差的补偿，验证了该方法的有效性。     

多阵面天线运动控制的实现

为了达到机载动中通天线剖面低、迎风面小、动态响应快的要求,介绍了一种3个天线阵面的动中通天线。该天线的多阵面控制系统采用了速度前馈补偿控制策略、同步控制策略和稳定控制策略,使得3个天线阵相互协调、精确运动以快速对准卫星,实现天线与卫星的实时通信功能。建立了系统的运动控制模型,基于MATLAB对无前馈补偿和有前馈补偿两种方式分别进行了仿真。通过仿真和实际测试表明,引入速度前馈补偿大大提高了动态响应性能,达到了机载动中通天线的静态精度和动态跟踪要求。     

力传感器模型辨识及动态补偿器设计北大核心

力传感器作为测控系统的最前端,其动态特性对测控系统特性有本质影响。为建立有效改善力传感器动态特性的补偿器方法,根据非线性最小二乘法建立了力传感器的动态数学模型,基于零极点配置法设计了力传感器的动态补偿环节。针对以上方法进行了系统辨识实验与动态补偿环节仿真设计。实验与仿真结果表明,非线性最小二乘法能够切合实际地建立非线性系统的辨识模型,零极点配置法所设计的动态补偿环节极大地改善了传感器的动态特性,可以将该补偿方法应用于工程实际当中。     

一种3挡自动变速器液压系统的动态特性仿真

为电动巴士3挡自动变速器设计一套液压控制系统。根据自动变速器工作原理通过理论计算设计液压系统各部件。利用ITI-SimulationX仿真软件建立3挡自动变速器液压系统动态仿真模型,在油温为90℃时对液压系统进行动态特性仿真,依据仿真结果对液压系统工作压力、流量等特征参数进行动态分析。仿真结果验证并优化了自动变速器液压系统的设计方案。     

力传感器模型辨识及动态补偿器设计

力传感器作为测控系统的最前端,其动态特性对测控系统特性有本质影响。为建立有效改善力传感器动态特性的补偿器方法,根据非线性最小二乘法建立了力传感器的动态数学模型,基于零极点配置法设计了力传感器的动态补偿环节。针对以上方法进行了系统辨识实验与动态补偿环节仿真设计。实验与仿真结果表明,非线性最小二乘法能够切合实际地建立非线性系统的辨识模型,零极点配置法所设计的动态补偿环节极大地改善了传感器的动态特性,可以将该补偿方法应用于工程实际当中。     

基于MATLAB的自适应模糊PID控制系统研究

以某二阶惯性带有滞后环节模型为研究对象,提出了一种自适应模糊PID控制器,并用MATLAB进行了仿真.理论分析与仿真结果表明,该自适应模糊PID控制较常规PID控制具有良好的控制性能.     

基于多体动力学的弹簧操动机构的动态特性研究

利用多刚体系统动力学理论建立弹簧操动机构的动力学模型,研究弹簧操动机构在合闸过程中的动态特性,提示其运动学和动力学规律,然后基于ADAMS建立了该弹簧操动机构的虚拟样机,实现对该机构动态仿真分析,并对其动态特性进行分析研究.通过对弹簧操动机构的数值计算和动态仿真分析研究及两种方法分析结果的相互验证,为弹簧操动机构的动态优化设计和可靠性设计提供了理论基础.     

装载机载质量动态测量偏载问题

在分析已有装载机载质量测量动力学模型基础上,针对偏载的动态补偿问题进行分析.首先对物料偏载状态下的铲斗进行受力分析,给出铲斗水平时偏载的静态计算方法;然后通过动态力矩平衡分析建立起偏载补偿量与转斗液压缸活塞杆行程、铲斗倾角的函数关系式,从而给出当铲斗处于任意倾斜状态时偏载量的动态补偿方法;最后采用自行研制的装载机载质量测量系统分别对物料无偏载、物料存在偏载但不进行补偿,以及物料偏载并进行动态补偿三种情况进行了对比试验.试验结果表明,经过偏载补偿可以获得与理想状况即无偏载时近乎相同的测量结果,即测量误差可以稳定在1%以内,从而验证了理论分析的正确性.     

电力系统无功功率和谐波的研究

为了补偿电力系统中的无功功率和谐波,给出了基于瞬时功率理论的ip-iq法检测无功功率;而对谐波的检测,采用基于单相电路的检测方法.并对2种方法进行理论研究和仿真分析.最后对目前常用的无功功率和谐波的静态和动态补偿装置进行了分析对比.     

轧件不对称滞后变形下动态轧制力建模及仿真研究

通过分析轧制过程中轧辊振动对轧件弹塑性变形状态的影响,研究不同轧辊振动方向下轧制力的变形特点及其表达形式,建立一种具有不对称滞后变形作用的动态轧制力模型。基于不对称动态轧制力模型,通过以某厂1780轧机实际参数进行数值仿真,得到轧辊半径、轧辊转速、前张力、后张力及入口厚度等因素变化下动态轧制力与轧辊振动位移之间的滞后关系曲线。从仿真结果中可以得出,随着轧辊半径的不断增大,滞后区域会逐渐增大,导致系统的耗散能量增大;减小轧辊的转速、板带的入口厚度都会使滞后区域减小,从而减少耗散的能量;同时还通过前、后张力对滞后曲线的影响规律验证热连轧机的微张力控制特点。以上结论为进一步研究和抑制轧机振动问题提供了理论基础。     

双轴倾角传感器耦合干扰的补偿

采用电解液双轴倾角传感器进行倾角测量.针对双轴倾角传感器测量角度时引起的耦合干扰,采用了通过查询表的双线性插值和多传感器融合相结合的补偿方法.理论分析和仿真计算表明,采用此方法补偿之后得到的均方差最大为0.1300,而没有补偿的结果最大的均方差为2.6094,表明这种方法是有效的.     

基于道路特征的车载相机标定动态补偿算法

车载相机标定是基于机器视觉的车道偏离报警系统关键技术之一,通过相机透视投影原理和针孔成像模型,采用三线标定法获取相机静态外部参数.根据车辆行驶过程中颠簸振动的特点,通过数学模型分析相机标定精度的影响因素.提出一种基于道路特征的动态补偿算法,根据道路中两条车道线互相平行以及宽度不变的固有特征,对车载相机俯仰角及高度进行动态补偿.利用补偿后的俯仰角和高度值计算车辆在车道线中的横向位置及航偏角.设计一种独立于当前车载相机系统的测试平台,对该补偿算法进行动态测试.仿真和实车试验结果表明,该补偿算法可以明显减小因车辆颠簸而造成的标定误差,从而有效减少车辆横向位置和航偏角的测量误差.     

振动整流法辨识加速度计非线性误差模型系数

为了研究精确标定加速度计在线振动与高g的环境下的误差模型系数的方法.首先介绍了双轴离心机的特点.在反转平台上设计了双轴夹具,然后精确计算了加速度计3个轴的输入比力.经过主轴和反转平台轴正反角位置静态实验,以及主轴与反转平台轴以等值反方向的匀角速率旋转的动态实验,通过振动整流法,并补偿掉静态均值,精确辨识了加速度计的误差模型系数.依据仿真结果可得:该实验方法能够抑制离心机误差对标定精度的影响,其中反转平台的静动态失准角对标定影响最大,应该提高离心机静动态失准角的测试精度,并加以补偿.     

数字闭环加速度计系统模型分析与校正设计

模数转换环节引入的精度损失是基于模拟伺服方案的石英挠性加速度计的主要缺陷.提出了一种数字闭环检测方法,该方法在实现加速度信号闭环检测的同时,直接提供数字输出,理论上不存在精度损失.建立了数字闭环检测系统的数学模型,通过阻尼修正部分将摆片的模型改善为最佳阻尼状态,利用积分环节和补偿校正消除系统的一阶静态误差,保证足够的相角裕度.依据国军标测试方法对试验样机进行测试,结果表明:系统超调量在20％左右,-3 dB带宽接近300 Hz.实验结果与理论仿真基本一致,验证了数字闭环检测方法的正确性和可行性.