建模、辨识、滤波与动态数据处理

本文分析了时间序列建模方法用于处理动态数据,建立系统模型与进行预测控制的特点及问题;研究了时间序列方法建模与系统辨识方法建模以及滤波理论的内在联系;应用系统辨识方法与滤波理论的成果改进了文献[5]采用的参数估计方法,并提出了进一步提高建模速度与预测控制速度的措施。     

解耦盘式液压悬置动特性的切换系统模型与试验

解耦盘的运动使得解耦盘式液压悬置成为一典型的切换系统,它同时包含连续和离散两种动态,常规的建模方法都是采用集总参数模型或者液固耦合模型对液压悬置动力学特性进行仿真分析。在考虑液压悬置的混杂系统特征基础上,直接从切换系统理论出发,建立了解耦盘式液压悬置的切换系统模型,并采用逻辑判断方法制定了各模式间的切换策略,通过Simulink/Stateflow建立了切换系统仿真模型,该模型更能真实反映解耦盘式液压悬置的实际物理工作过程。最后进行了解耦盘式液压悬置动特性试验,验证所提出的切换系统模型的有效性。     

棉纺厂空调监控系统改造

应企业要求,根据某棉纺厂空调系统的现状和对温湿度控制的工艺要求,对该厂空调系统进行了自动化改造。监控系统由触摸屏、PLC、变频器、温湿度传感器等组成。采用PLC模拟量输入模块,采集现场温湿度值,PLC根据设置的温湿度值,对温湿度控制分别采用不同的闭环控制方法,实现了棉纺厂温湿度的自动控制。解决了长期困扰企业的温湿度差异较大引起的产品质量问题和能耗偏高、操作员劳动强度大的问题。     

基于ARM的温湿度无线监控系统

利用ARM技术和ZigBee技术设计了一种用于纺纱车间的温湿度无线监控系统.针对实际环境中温湿度控制大时滞、非线性、难以精确建模的特点,系统以ARM 920T内核S3C2410芯片为控制核心,采用模糊控制算法实现了对温湿度的自动控制,具有良好的适应性和稳定性,操作简便,较好解决了纺纱车间对温湿度要求高,人工调节不便的问题.     

基于单片机的温湿度控制系统设计

为提高温湿度控制精度和稳定性,结合 ATmega１６ 单片机和 DHT１１ 温湿度传感器设计了一种温湿度控制系统.该系统可实时采集温度和湿度,并根据计算结果实现降温、升温、加湿和除湿等操作.给出了系统硬件结构和软件设计方法.为进一步提高系统控制精度,基于深度学习网络设计了一种温湿度控制器,可以判断和预测温湿度变化趋势.最后,进行了实验研究.实验结果表明,采用所述温湿度控制方法可提高温度和湿度控制精度,提高系统响应速度,降低系统达到稳态所需时间.     

振动的时间序列预报控制研究

本文提出了应用时序预报方法进行振动的主动控制问题。采用在线建模和双模预测模型理论进行振动的预测方法,能有效地抑制系统的振动,还应用计算机仿真方法,进行了主动控制的减振效果实验。     

基于模型预测控制的阵风减缓技术研究

针对传统控制方法在系统存在约束时性能下降的问题,采用了基于模型预测控制的阵风减缓方法。模型预测控制采用在线滚动优化策略,相比传统控制方法,能够应对由于约束和干扰等导致的系统性能恶化。系统以某大型飞机为例,对飞机进行了考虑阵风效应的动力学方程建模。分别采用模型预测和线性二次高斯控制方法设计阵风减缓控制系统,仿真结果表明,模型预测控制在无约束时性能与传统线性二次高斯控制基本一致;而当系统存在约束时,模型预测控制相比线性二次高斯控制器具有更优的性能。     

不同温湿度对高速列车车轮磨耗的影响分析

为深入研究温湿度对高速列车车轮磨耗的影响,在已有的相关试验数据基础上,采用数据统计方法和Zobory、Archard磨耗模型,推导温湿度相关的函数型摩擦系数模型和考虑温湿度影响的磨耗预测模型;基于温湿度相关的函数型摩擦模型定义高速轮轨滚动接触关系,并采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立高速轮轨稳态滚动接触有限元模型,完成不同温湿度条件下高速轮轨接触特性分析,并利用考虑温湿度影响的磨耗预测模型,分析不同温湿度条件下车轮接触接触斑内磨耗特性;最后将现场监测数据与模型预测数据进行对比,分析考虑温湿度影响的磨耗预测理论可行性。研究结果表明:在不考虑横移及横向力的作用下,随着温湿度的上升,车轮接触斑内纵向蠕滑力/率、横向蠕滑力/率、磨耗深度均呈现下降的趋势;对比现场监测数据与模型预测数据可知,现场监测数据与模型预测数据之间相关性较好,且呈现出较为一致的变化规律,建立的考虑温湿度影响的磨耗预测理论模型可行性较强。     

悬架不确定性的滑模半主动控制分析

在电流变液特性试验的基础上,提出基于电流变阻尼悬架的滑模半主动控制。依据滑模控制理论,采用极点配置法确定滑模切换面参数,应用比例切换的控制方法和等速趋近率确定控制律并改善滑模运动的动态品质,同时采用RBF神经网络算法优化滑模控制效果。针对悬架质量参数和车速不确定性,运用MATLAB/SIMULINK进行了悬架半主动控制的建模和仿真分析。仿真结果显示,与被动悬架相比基于RBF神经网络的滑模半主动控制能有效改善悬架性能,对于悬架的不确定性有较好的自适应性。     

基于扩张状态观测器的海工栈桥液压系统模型预测控制

海工栈桥是一种在海上作业期间运输维护人员和设备转移的大型海洋工程装备。针对海工栈桥液压系统外部扰动大、模型参数不确定等问题,提出了一种基于扩张状态观测器的模型预测控制方法。以海工栈桥液压系统为研究对象,对其进行运动学分析和动力学建模,推导出系统的状态空间方程;在传统模型预测控制的基础上,采用扩张状态观测器对液压系统的外部负载扰动以及机械系统未建模部分进行估计,以提高模型预测控制的跟踪效果。仿真结果表明,扩张状态观测器对海工栈桥液压系统的状态和扰动具有很好的观测能力,有效提高了模型预测控制的稳定性和鲁棒性。     

基于不同建模周期的多变量预测控制研究

文中对各通道特性差异比较大的多变量系统采用了不同建模周期的预测建模方法及预测控制算法，并给出了算法推导和仿真实例。     

钢丝绳隔振系统的神经网络杂交建模

提出一种基于神经网络的杂交建模方法,并对某电子设备的钢丝绳隔振系统滞后恢复力进行建模研究。利用周期载荷试验数据,通过参数识别确定系统非线性滞后恢复力的骨架模型。采用神经网络对系统恢复力中难以参数建模的特性进行学习训练,从而得到系统恢复力的神经网络杂交模型。利用得到的杂交模型对隔振系统在周期载荷和宽频随机载荷下的响应进行预测分析与比较,结果显示杂交模型具有较好的预测精度。     

基于AMESim与ADAMS的机液伺服联合仿真设计与应用

电液伺服控制是实现机构高精度运动的关键技术,对机构进行仿真研究,是观测系统静动态特性、预测故障、设计控制参数等的重要手段。AMESim提供了一套机电液一体化仿真建模与分析的解决方案,主要包括了六大系统模块。ADAMS提供了多体系统动力学仿真建模与分析的环境,可进行机械结构的约束设置、动力学参数设置、运动与动力加载等。通过接口技术可实现AMESim与ADAMS的联合,充分发挥各软件的优势。建立一种变幅机构联合仿真模型,采用PID控制方法进行定值角度控制,结果表明联合仿真接口稳定,可作为机液联合仿真设计的参考。     

智能汽车路径跟踪混合控制策略研究

针对传统单一控制算法无法有效协调智能汽车不同转向工况下横向控制性能要求的问题,根据智能汽车在高速和低速转向工况下呈现出的系统特性差异,设计了一种基于PID控制和模型预测控制的智能汽车路径跟踪混合控制策略。该控制策略在低速模式下采用PID控制,在高速模式下则采用模型预测控制,通过车辆速度确定路径跟踪控制模式,进而设计带稳定监督的控制模式切换机制,实现了横向控制系统的平滑切换。基于Carsim和MATLAB/Simulink仿真平台对所设计的智能汽车路径跟踪混合控制策略进行了仿真验证,在此基础上,进一步完成了实车试验。仿真和实车试验结果表明,所设计的混合控制策略能够保证智能汽车不同速度下的路径跟踪性能,具有较好的跟踪精度、实时性和车辆行驶稳定性。     

液压注塑机伺服泵流量与压力解耦控制方法

介绍一种液压注塑机伺服泵流量与压力解耦的控制方法。对液压注塑机伺服系统进行建模分析,详细分析伺服泵转速与转矩、流量与压力的解耦控制,采用切换控制策略对控制方法进行优化,实现了注塑周期中不同工艺过程的良好跟踪效果和控制精度,并提高了控制响应速度。     

TDD＿LTE PA栅压控制开关电路设计及应用

主要研究是基于TDD＿LTE时分复用模式的切换技术,微波功率放大器的上下行链路切换控制电路的设计方法及应用。研究的目的是采用栅压控制开关电路切换方法来实现LDMOS管的较短时延的同步开关切换功能,解决切换上升沿、下降沿满足3GPP行业标准问题。首先讨论TDD时分复用模式的特性,其次对栅压控制开关电路的原理进行分析,最后给出符合工程应用的实测数据。     

ECAS车辆车身高度调节系统与整车性能匹配研究

为解决电控空气悬架(electric control air suspension,简称ECAS)车身高度切换过程中的振荡及“过充”、“过放”现象,以空气弹簧特性为媒介,与车辆动力学相结合,对车身高度调节系统的进行建模.通过遗传算法优化车身高度调节系统PID的控制参数,提出一种新的积分分离PID控制策略.采用Matlab/Simulink搭建模型并对控制前、后仿真结果进行了对比.结果证明,所设计的控制方法能有效解决以上问题,优化后的车身高度调节系统能显著减少汽车振荡及干扰,操纵稳定性得到改善.     

非对称液压缸伺服泵控系统控制模型及其参数辨识研究

针对非对称液压缸伺服直驱泵控系统控制建模及其参数辨识的问题,分别对伺服电机和泵控非对称液压缸系统进行了理论分析建模,得到了传递函数的模型结构及其阶数。对传统控制理论中的幅频特性测量传递函数方法进行了说明,提出了一种将理论分析建模与系统辨识建模相结合的精确求解系统传递函数的方法,并对伺服电机和泵控非对称液压缸系统分别进行了幅频特性实验,最后采用上述方法得到了非对称液压缸伺服泵控系统控制模型的主要参数和传递函数。研究结果表明:该方法可用于求解系统的传递函数,具有一定的实际应用意义;该方法可为液压机伺服直驱泵控系统的精确控制打下基础。     

高空作业平台臂架双向平衡阀系统的建模与研究

为实现高空作业平台上臂举升过程中正、负向负载间的平稳切换,该文开展双向平衡阀系统的建模分析和稳态控制压力研究,基于AMESim下的参数化仿真,研究负载、供给流量等稳态输入量变化对阀控制压力的影响,同时对结构参数变化时阀动特性响应性能进行分析,为双向平衡阀回路的设计和开发提供了参考。     

基于幂次函数的自平衡双轮电动车分层滑模控制

针对倒立摆原理的自平衡系统,提出一种基于幂次函数法的分层滑模变结构控制方法。为解决滑模控制在本质上的不连续开关特性而引起系统抖振的问题,采用了在切换函数中运用幂次函数的非线性特性来设计非线性控制器,同时与传统的分层滑模控制方法进行了仿真对比。仿真结果表明了该方法的有效性,并且控制器超调量小,很好地抑制了抖振现象,被控系统表现出了良好的动态品质。