电动负载模拟器的复合控制策略研究

为提高电动负载模拟器的加载性能,该文在分析电动负载模拟器的结构组成和工作原理的基础上,建立系统的数学模型。针对加载过程中存在的加载误差以及多余力矩问题,采用PID控制与舵机指令直接前馈控制的复合控制方法对舵机负载模拟系统进行校正,实现电动负载模拟器的快速、高精度控制。最后对校正后的系统进行仿真分析,验证该方法的可靠性,具有较高的工程实用价值。     

电动负载模拟器广义连接刚度测试系统研究

为提高电动负载模拟器的动态性能和加载精度,针对广义连接刚度对系统的动态响应、加载精度和稳定性的影响,设计一种广义连接刚度测试系统,在构建系统的硬件结构和软件功能的基础上,结合广义连接刚度的计算方法及影响因素,提出一种通过调整弹性杆刚度确定最佳广义连接刚度的方法,并对多余力矩、机械谐振、动态特性等影响因素及最佳广义连接刚度进行定量分析。实验结果表明:测试系统功能完善,测试结果准确。另外,在系统获得最佳广义连接刚度时,系统加载曲线与指令曲线完全重合,明显消除多余力矩对系统的干扰,为动态测试舵机性能提供先决条件。     

消除电液负载仿真台多余力矩的理论分析及实验研究

从理论上分析了电液负载仿真台存在多余力矩的特点及其加对载系统控制性能的影响,提出同步补偿、利用结构不变性原理二次补偿的方法消除多余力矩,并用模糊自适应控制的方法提高同步跟踪精神的综合动态补偿方案,以提高加载系统的控制性能。在此基础上进行了实验研究,结果表明此方法对克多用力矩是成功的。     

电动模拟加载测试系统的设计与实现

针对导弹弹翼尾翼电动模拟加载测试系统,设计系统硬件结构,详细分析加载系统中多余力矩的测试及抑制方法,提出以TMS320LF2407 DSP和以直接转矩控制输出的ACS600伺服驱动器为核心的系统实现方法。对电动加载系统快速性和多余力消除这两个关键性的难点给出解决方案。实验结果表明,系统能精确地模拟弹翼及尾翼在飞行展开过程中的气流阻力,满足加载测试系统的快速性要求。     

车辆传动系道路负载模拟系统

为了考核传汽车动系疲劳耐久性,利用汽车传动系道路模拟试验系统在室内重现车辆在真实道路上的行驶扭矩载荷谱。对载荷谱数据进行频谱分析,确定负载模拟系统载荷谱频带宽度。为了提高负载模拟控制系统对目标载荷曲线的跟随精度,设计了一种滑模变结构技术和迭代学习控制技术相结合的控制器,迭代学习控制通过重复执行同一任务来减少跟随误差,使系统输出尽可能逼近理想值,结合滑模变结构控制响应快,对参数变化及扰动不敏感的优点提高了模拟系统的鲁棒性。滑模迭代学习控制方法在学习10次后其控制精度（4.7%）比使用常规PID控制（8.3%）提高了3.6%,迭代后载荷响应误差可控制在5%以内,能够满足室内耐久性试验的要求。          

电动负载模拟器的非线性因素分析及补偿

为提高电动负载模拟器系统的动态性能和信号跟踪准确度,提出针对系统摩擦非线性和间隙非线性进行补偿的方法。分析系统存在的非线性因素及其对系统造成的影响,在此基础上建立其非线性数学模型。采用基于小波神经网络的PID控制器实现摩擦非线性补偿,同时利用间隙逆模型针对间隙非线性进行补偿。利用Matlab软件对补偿结果进行仿真验证,仿真结果显示经过补偿后系统正弦响应曲线跟随性能变好,跟踪误差明显减小,准确度得到很大改善。仿真结果证明:基于小波神经网络的PID控制器和间隙逆模型分别对摩擦非线性和间隙非线性有明显的抑制效果,系统动态性能得到提高。     

电动助力转向与主动悬架系统多变量自适应集成控制

在对汽车电动助力转向(EPS)与主动悬架系统(A SS)相互影响和协调关系进行分析的基础上,建立了将这两者集成的整车模型。为克服实际集成系统中存在的动态行为不确定性,同时考虑到系统的多输入多输出特性,采用了多变量自适应控制策略。在多种汽车行驶工况下,对单个子系统和集成系统进行了大量的仿真研究。研究结果表明,自适应控制能够有效解决模型的不确定性、随机扰动对系统的影响;对多个可控子系统进行集成控制,能够弥补对单个子系统控制的不足之处,避免各可控子系统在单独控制时所产生的相互干扰和影响,最终使整车的动力学性能得到较大改善。     

转速受限条件下TBM刀盘混合驱动系统控制器设计

传统全断面硬岩隧道掘进机（tunnel boring machine, TBM）刀盘转速同步控制方法是针对变频电机单一驱动源进行设计的,直接应用于混合驱动型TBM刀盘驱动系统易导致齿轮齿圈发生严重的偏载,显著降低TBM刀盘传动系统的使用寿命和TBM设备完好率。考虑到实际掘进过程中对刀盘转速的限制和系统参数漂移,采用自适应控制策略,针对电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统设计基于驱动源力矩控制的转速控制方法。建立了齿轮齿圈传动系统模型,系统的参数不确定性得到充分考虑。通过MATLAB/AMESim联合仿真表明,该自适应控制系统对参数漂移具有补偿作用,在精确控制刀盘转速的同时,实现了不同类型驱动源间的负载力矩分配,原系统中的偏载问题得到了解决。电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统通过液压马达和变频电机两种驱动源驱动特性的互补,有效提高了其地质适应性,并对提高掘进速度有着重要的作用。     

汽车电动助力转向系统负载阻力矩特性多自由度建模仿真分析

为了研究由道路、轮胎以及车辆等多元素组成的非线性复杂系统中电动助力转向系统(EPS)受力状态,从EPS系统齿轮齿条转向机构入手,结合统一轮胎模型、车辆七自由度动力学模型以及前轮定位参数,建立基于七自由度整车转向模型的EPS系统负载阻力矩模型,并通过MATLAB/Simulink软件进行多自由度建模仿真,最后进行双移线仿真实验和转向瞬态响应仿真实验。实验结果表明：与三自由度整车转向模型相比,该模型能更好地反映在不同车速下,汽车EPS系统负载阻力矩随转向盘转角的变化特性。     

基于弹性负载的地震模拟试验控制策略

传统地震模拟试验控制方法多将试件假定为刚性负载。针对该控制方法在实际应用中精度差的缺点,提出一种基于弹性负载的地震模拟控制策略,通过分析弹性试件力学模型,合理设置内环伺服控制参数,实现各种负载下系统传递特性的近似统一。在此基础上,优化外环振动控制辨识方法。振动台系统能在无预试验步骤情况下获得较高地震波形复现精度。试验表明：该控制策略无需预试验,在优化的伺服控制参数下,能在首帧地震模拟试验中获得85%以上的输入输出信号时域相关系数;经数帧试验,通过对系统驱动信号进行更新,地震模拟输入输出信号时域相关系数能稳定在90%以上。     

光学系统仿真软件Seelight在自适应光学上的应用

光学系统仿真软件Seelight是一款可以模拟光束产生、大气传输与自适应光束控制等光学系统的具有自主知识产权的系统仿真软件,为光学系统应用研究提供了有效的仿真工具。本文首先介绍了Seelight软件的基本构架、运行界面和主要模型库包含的模块,并利用自适应光学相关的基本模型搭建了自适应光学仿真系统,模拟了PZT变形镜模块和哈特曼波前波传感器模块构成自适应光学仿真系统通过校正光束大气传输的波前畸变来提高远场光斑的光束质量的过程。验证了在不同的湍流强度下,自适应光学仿真系统的校正效果随着湍流强度的增加,校正残差大幅增加。利用Seelight软件可以对包含自适应光学系统的各种光学系统进行仿真建模,并可以对系统进行有效的验证分析和优化设计。

     

一种改进的基于自适应控制的地震模拟试验方法

针对地震模拟试验常采用的开环迭代控制存在控制精度差的缺点，提出一种用于地震模拟的自适应控制方法。该方法不断识别系统的传递函数，来克服液压系统的时变性，获得较高的地震模拟波形复现精度。在此基础上，通过分析控制方法中预试验步骤存在的不足，实现试验方法改进，使得无需预试验步骤能直接进行正式试验，且首帧试验中的参考时域信号和控制时域信号相关系数较高。在浙江大学构建的振动台上进行若干典型地震波试验表明：改进后的试验方法在不进行预试验的情况下，首帧地震模拟试验获得75%以上的输入输出信号时域相关系数，同时能缩短试验时间；多帧地震模拟试验后，通过更新系统传递函数，地震模拟输入输出信号时域相关系数能稳定在95%以上。     

无模型控制在气动变载荷加载系统中的应用

针对气动加载系统压力跟踪控制中强非线性、强耦合性、模型不精确性等问题,提出一种无模型自适应控制(model-free adaptive controller,MFAC)器,该控制器结构简单、参数少、不需要被控系统的数学模型,是一种低成本的控制器.其中的伪偏导数估计算法仅需利用受控系统的输入输出数据来估计伪偏导数,使该算...     

道路模拟试验自适应时域复现控制方法研究

当前国内外关于道路模拟振动试验控制的研究可以分为时域复现、频域复现以及频域幅值域联合复现。其中频域和幅值域联合复现主要应用在道路振动信号中含有较多较大的“尖峰”信号的情况。本文中考虑的道路信号为较为平滑的信号，因此只针对时域复现和频域复现的传统控制方法进行分析。分析得出：传统频域复现方法低频控制精度低，传统的时域复现方法对试验过程中系统特性的变化没有控制能力，从而也影响复现精度，同时当道路信号较长时，试验时间长，试验成本高。因此本文应用了一种自适应的时域复现控制方法，有效地避免了上述出现的问题。试验结果表明，利用该方法实现道路模拟振动试验控制精度可以满足要求，同时缩短了试验时间。     

四维Qi系统的参数自适应控制

基于Routh-Hrtwitz稳定性理论及Hopf分岔理论分析了四维Qi系统第二类非零平衡点的动力学行为,并通过绘制分岔图及最大Lypunov指数谱验证理论分析结果。给出了基于系统变量为观测量的参数自适应控制器,该控制器能自动调整控制参数,在参数受到较大扰动的情况下保持系统渐近稳定,并利用Lyapunov直接方法证明了受控系统的全局稳定性。通过数值模拟证明了文中所给的控制方法具有较快的收敛速度。关键词：Qi系统 非零平衡点 参数自适应控制 参考模型     

全数字化SVPWM调速系统的设计与仿真

该文提出了使用价格低廉的嵌入式系统实现矢量变频调速系统的实施方案,对系统软件、硬件设计进行了优化,并实施仿真.仿真表明,设计的空间矢量变频调速系统性能优异,各个部分的理论分析正确,参数配合比较恰当,电压、电流输出波形达到要求,转速符合最少拍控制要求,基本无振荡.系统的设计对控制生产成本、增强通用性具有指导意义,系统的仿真对样机制作、缩短设计周期、提高生产效率具有重要意义.     

基于可拓自适应理论的三轴并联机器人控制系统设计

为了提高并联机器人的轨迹跟踪控制精度,以平面二自由度并联机器人为研究对象,构建了一种可拓自适应控制器用于其控制系统中.利用自适应控制器善于处理不变和慢时变问题,可拓控制器善于处理时变和突变问题,将2种控制器的优点结合起来,设计了一种新型的可拓自适应控制器.仿真结果表明,可拓自适应控制器能较大地提高并联机器人关节位置精度和末端执行器的轨迹精度,能够满足机器人的控制要求.研究所得的方法和结论具有较强的通用性,对并联机器人的控制具有普遍的应用意义．     

柴油机间歇性排气噪声自适应有源前馈控制的DSP仿真

分析了柴油机排气噪声的特征，利用自适应有源前馈系统对噪声进行控制；对间歇性噪声的控制进行了建模分析；对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计；参考柴油机实际工况，利用高速信号处理芯片TMS320F2812进行了编程及调试；通过实测数据和DSP仿真实验验证了所采用方法的有效性。     

混合储能系统分散自适应强扭曲虚拟阻抗控制

为提高负载冲击条件下混合储能系统(hybridenergystoragesystem,HESS)的稳定能力,考虑模型不确定及上界未知等现实约束,基于自适应高阶滑模控制理论,提出一种分散自适应强扭曲虚拟阻抗控制(decentralized adaptive super-twisting virtual impedance...