MATLAB在自动控制系统中仿真中的应用

MATLAB语言作为主要面向数值计算、科学数据可视化以及系统建模和仿真的简捷、有效的编程工具,广泛应用自动控制领域。重点介绍了MATLAB在自动控制理论中的运用,分别对各种环节进行时域、频域、稳定性分析。文章从控制系统的简单环节入手,注重自动控制理论知识在MATLAB中的实现。通过计算机MATLAB辅助分析,可以很方便地对控制系统进行仿真设计,也可以作为辅助教学的课件。     

“自动控制原理”课程中关键问题的探讨

本文针对“自动控制原理”课程中开闭环、误差传递函数,系统类型,典型数学模型之间转换关系三个易混淆关键问题,运用举例、专题教学、课程讨论等教学方法由浅入深开展课程学习。结果表明,教学效果良好,学生不仅对三个易混淆关键问题进一步加深印象,理清课程知识主线,同时也在一定程度上增强了学习兴趣,为后续课程学习奠定了良好的基础。     

一类非线性系统的自适应神经网络反推控制设计及稳定性分析

针对一类具有未知控制方向、非线性未知函数、未建模动态和动态干扰的单输入单输出非线性不确定系统,提出了一种基于后推设计的自适应神经网络的控制方法.设计中,利用RBF神经网络逼近系统的未知函数,应用非线性阻尼项抵消系统的非线性动态干扰,通过引入一个动态信号克服未建模动态,并用Nussbaum函数解决未知的虚拟控制增益问题;最终应用数学方法严格证明了整个闭环系统的所有信号是一致终结有界性.     

基于MATLAB的STL模型自适应分层方法研究

针对传统等层厚分层对曲面模型不能兼顾3D打印效率和精度的问题,提出一种基于MATLAB的STL模型自适应分层方法。该方法利用模型三角片法向量与成型方向的夹角变化关系,以及打印机的可打印范围来确定每一层的最佳分层厚度。对STL模型进行分层实验测试,结果表明,相比于传统等层厚分层,文章中的方法能够随着模型表面与分层方向的夹角变化而自适应变化层厚,在保留模型细节特征的前提下,最大程度地减少层数。算法利用MATLAB内嵌函数,程序简单,计算速度快,对于改善复杂曲面零件的打印精度和效率具有重要意义。     

基于冲击模型的含间隙高速凸轮机构动力学分析

为了提高含间隙高速凸轮机构动态性能。采用二状态冲击副模型模拟凸轮和从动件间的间隙,构建考虑阻尼的含间隙凸轮机构动力学模型。以摆线凸轮曲线为激振函数,采用有限差分法求解动力学方程。对含间隙动力学模型进行时域和频域分析,绘制相应的加速度时域和频域响应图谱,得出了阻尼比、周期比对动态响应的影响,并对常用的几种高速凸轮曲线进行动力学分析。得出:间隙存在会导致系统响应精度变差;间隙对从动件升程加速段的影响较小;对减速段和休止期影响较大;传统理论在间隙动力学中的应用存在局限性。     

基于反步法的下三角非线性系统自适应控制律设计框架

针对一类下三角非线性系统,基于backstepping方法提出一个自适应控制律的设计框架,且在控制律设计过程中结合Lyapunov稳定性理论进行稳定性分析,保证闭环系统的稳定性。以飞行弹头的控制器设计为例,进行自适应律设计,并通过数值仿真验证所提框架的有效性。     

基于定子电阻自适应的MRAS系统对比研究

电机在实际运行工况中,其定子电阻随电机的温升、频率变化等因素发生改变,影响模型参考自适应系统(MRAS)对电机的转速辨识精度。针对该问题对比分析基于转子磁链、无功功率和定子电流三种模型参考自适应的转速辨识方法。基于电机内部变量的稳态关系,绘制转速误差与实际转速、负载的三维关系图,分析辨识转速对定子电阻的敏感性。经仿真分析,验证三种MRAS系统对定子电阻的鲁棒性。     

基于MATable的一种连杆机构的计算机设计

连杆机构是一种典型的机械机构,运动设计是一个比较复杂的和困难的问题,常用的设计方法有几何综合法,解析综合法。文章以MATLAB语言为基础,利用计算机对连杆机构进行运动分析,结果表明,此方法能够有效降低由于几何法和解析法的所带来的设计和计算难度,设计效率高,效果好。     

基于移动通信网络中自适应的寻呼策略分析

随着科技日新月异的发展,在这个信息化为背景的时代,移动通讯网络有了突飞猛进的发展,为了满足人们对移动通信技术的需求和适应社会技术不断的更新,移动通信系统必须与时俱进。本文通过提出移动通信网络中自适应的寻呼策略,得出寻呼策略的价值。     

基于非线性系统的高增益自适应λ跟踪控制研究

针对多变量、相对阶为一、全局最小相位非线性系统,对已有的高增益自适应控制策略进行改造,结合跟踪方法构造了一种高增益自适应跟踪控制策略.应用Matlab 7.0对三容水箱的仿真证明该控制方法是有效的.     

基于神经网络的非线性大系统分散自适应控制

针对一类非线性大系统,提出了一种利用神经网络的分散输出反馈自适应控制器的设计方法.对于每一个非线性的有限维子系统,采用输出反馈线性化系统;然后利用基于神经网络的自适应补偿器逼近和补偿系统建模偏差、干扰及系统关联项.从而简化控制器设计,提高跟踪精度,并使系统具有一定的鲁棒性.仿真结果表明,所提出的算法简单,易于实现,能够使闭环系统具有良好的跟踪性能.     

基于AB-PLC的软水密闭循环系统自动控制设计

介绍了邯钢新区炼轧水处理站的软水密闭循环自动控制系统,详细描述了该系统的工艺流程、控制方式,并重点介绍了膨胀罐的工作原理和控制方案。实践证明,该系统设计合理,运行稳定、可靠。     

基于非统计约束的计算机化自适应测验选题策略

计算机化自适应测验选题策略的优劣与测验的准确性、安全性、效率及信度等指标息息相关。然而,目前存在的选题策略在测验的效率和题库安全性方面难以取得平衡,所以,本文研究的重点在于寻找一种能够同时兼顾这两方面需求的选题策略。在本研究中,我们采用等级反应模型(GRM),提出了一种按区分度近似分布分层法(A-ADS)。实验结果表明,该方法在曝光率方面,当与按区分度分层和能力匹配法相结合的结果相接近时,A-ADS方法明显提高了测验的效率。     

基于单神经元自适应算法的经纱张力控制器设计

经纱张力稳定性是影响织物质量的重要因素之一。为得到经轴转速与经纱张力之间的数学关系,实现控制器对经纱张力的准确控制,建立了织机运行过程中的经纱动力学模型。设计了以单神经元自适应算法为控制算法、以单片机MCF5213为处理器的电子送经/卷取控制器。将单神经元自适应控制算法与常规PID算法的控制效果做仿真比较,结果表明,单神经元自适应控制对外界扰动具有更好的抑制性能。以RFJA10喷气织机作为现场调试平台进行台架试验。实验数据表明,该控制器控制效果良好,提高了张力控制系统的动态性能和稳定性。     

基于自适应主成份分析模型的汽车分队安全性评价

给出了一种适用于多种评价数据源的主成份分析方法模型,该方法模型以变换信息损失最小为准则选择对应不同的无量纲处理方法,以一定的累计方差贡献率为阀值确定评价主成份,依据主成份与评价指标个数关系自适应处理待评价数据和生成评价结果,从而达到了提高评价精确度,降低非线性样本数据维数的目的。最后,将提出的评价模型应用于汽车分队安全评价中,并分析了评价结果,结果表明了提出模型可有效处理各种线性和非线性样本指标的评价问题。     

基于快速自适应经验模态分解的高速经编机振动分析

针对某型高速经编机在高转速下结构振动过大以及机构运动信号与结构振动信号相混叠,故障特征难以分离的问题,提出基于快速自适应经验模态分解(FAEMD)算法的经编机振动故障诊断方法。首先运用FAEMD算法将原始振动信号分解成有限个本征模态函数(IMF),然后计算各IMF分量与原信号的相关性,结合经编机运动特点,判断其中相关性最大的本征模态函数为机构运动分量并去除,最后将剩余分量重组实现结构振动信号的提取。将该方法应用于经编机振动故障诊断中,对动态振动数据进行处理,结合静态固有频率测试,成功提取出与实际故障现象相同的信号频率特征,判断出经编机在高转速下振动过大的原因,为后续经编机振动优化提供了参考。     

基于改进局部自适应对比法的织物疵点检测

为提高织物疵点检测的准确率和检测效果,采用了一种基于最相似邻域的背景估计法来进行检测。首先,利用同态滤波对图像进行预处理;然后,以滤波后图像每个像素点为中心点,以11像素×39像素的窗口大小为中心区域,通过计算中心区域与周围邻域的相似度,利用最相似的邻域进行背景估计;最后,利用背景差分原理获得目标图像,并采用阈值分割和形态学方法对图像进行处理,最终获得检测结果。实验结果表明:此方法优于传统的检测方法,不仅能够检测到复杂背景下的疵点图像,而且对不同组织及光照因素影响下的织物疵点图像同样具有很好的检测结果,检测准确率可达98%,具有较高的适用性与检出率,也具有一定的抗干扰性。     

基于MATLAB软件的电磁振动给料系统仿真

分析了电磁振动给料系统的力学模型,通过幅频特性曲线分析了固有频率和激振频率的关系,确定了电磁振动给料系统的工作状态,利用MATLAB软件对系统在有阻尼和无阻尼两种不同的情况下进行振动仿真分析,对在有阻尼振动系统中其动力放大系数、调谐值和阻尼比之间的密切关系进行了研究,确定电磁振动给料系统应设计成在低临界近共振的状态下工作。调谐值的理想取值为Z=0．8～0．95。     

基于电阻原理的油料水分在线测量技术

介绍了电阻式油料水分在线测量方法,基于单片机研究设计了一种新型的油料水分在线自动测试仪,分析了测量中的若干关键技术,并提出了相应的解决方案.最后给出了测试仪的硬件系统和软件实现.