三容系统的解耦控制试验与分析

三容系统是一种典型的非线性耦合系统,本文简要介绍了系统的结构及数学模型。对系统进行解耦控制试验。给出了试验特性曲线,并对试验结果进行了分析。     

整车主动悬架解耦控制

由于车辆各个车轮受路面的激励,车辆簧上质量的振动耦合了各个车轮引起的振动。为使车辆有效减振,建立了带主动悬架的整车非线性模型并利用微分几何方法对该非线性模型进行解耦。经过解耦的悬架系统簧上质量的垂向、俯仰和侧倾振动互相独立,成为独立的线性子系统,从而可以实现对其单独控制。设计了减振控制律,对解耦的悬架系统减振。仿真结果表明,簧上质量各个方向振动大幅衰减,说明该控制方法是有效的。     

机械耦合系统的解耦方法

本文讨论了机械耦合系统的解耦方法,重点介绍方框图解耦方法,并通过三轴耦合系统的耦合分析和解耦设计说明了方框图解耦法的应用。     

制粉系统球磨机的模型算法解耦控制

针对制粉系统球磨机的多变量强耦合特性，提出模型算法预测控制的解耦设计方法。将球磨机系统分解为三个多输入单输出系统，用模型算法控制原理设计控制器，通过求解三元一次矩阵方程组，实现了多步预测的解耦控制。对球磨机系统的仿真结果表明了所给算法的有效性。     

基于非线性干扰观测器的解耦时变快速终端滑模控制

针对一类四阶欠驱动系统,提出一种基于非线性干扰观测器的解耦时变快速终端滑模控制策略。将四阶系统分解为两个二阶子系统,分别用一个关于系统状态的非线性函数设计各子系统时变滑模面的指数项参数,用第2个子系统的滑模面构造中间变量,将其引入第1个子系统的滑模面中,构造出整个四阶系统的整体滑模面。采用改进的非奇异时变快速终端滑模控制律使两个子系统的状态分别在有限时间内收敛到平衡点;同时为削弱外部扰动对系统控制效果的影响,设计了一个基于双曲正切跟踪微分器的非线性干扰观测器估计外部干扰和系统的不确定性,并将估计值补偿给控制器。利用Lyapunov稳定性原理证明了系统滑模面的渐近稳定性。将该方法应用于小车倒立摆系统的稳定控制,并与现有的解耦滑模控制算法相比,验证了其有效性及优越性。     

重型车辆轮桥模拟加载系统的解耦控制

针对重型车辆轮桥模拟加载系统,建立了数学模型方块图,以此仿真分析了液压耦合和机械耦合对系统控制性能的影响。为了减低或消除这种耦合影响,在系统中加入特定的解耦控制元件,实现了二次调节模拟加载系统的解耦控制,使各子系统成了接近完全独立的控制系统,有效地消除了耦合的不利影响,使系统的控制性能得到了显著改善。所采用的解耦方法,为实现二次调节模拟加载试验台的解耦控制、进一步提高整个试验台的工作性能,提供了一种有效的途径。     

神经网络在解耦控制中的应用研究

针对多输入多输出耦合对象，研究基于BP神经网络的解耦控制，提出采用神经网络解耦和PID控制相结合，对系统进行解耦控制的方法，通过对两输入两输出耦合对象进行计算机仿真结果表明，解耦控制效果很好。     

基于粒子群优化PIDNN的温室温湿度解耦控制仿真

针对温室系统的温湿度解耦控制,提出了利用粒子群算法来优化PID神经元网络权值的控制方法。仿真结果表明优化后的PIDNN解耦控制器调节时间短,超调量小,增强了控制系统的鲁棒性,为多变量强耦合系统的解耦控制提供了一种有效的方法。     

三轴角振动液压转台解耦问题研究

该文从某三轴转台的模型出发，分析了耦合对系统的影响，并通过非线性解耦方法对系统进行了解耦设计，仿真结果证明了所提出的解耦方法的有效性。     

DECOUPLING CONTROL OF TWO MO-TORS SYSTEM BASED ON NEURAL NETWORK INVERSE SYSTEM

In accordance with the characteristics of two motors system, the united mathematic model of two-motors inverter system with v/f variable frequency speed-regulating is given. Two-motor inverter system can be decoupled by the neural network invert system, and changed into a sub-system of speed and a sub-system of tension. Multiple controllers are designed, and good results are obtained. The system has good static and dynamic performances and high anti-disturbance of load.     

液压伺服系统的非线性控制

分析了影响液压伺服系统性能的非线性因素利用线性系统理论控制液压伺服系统所存在的问题，提出了液压伺服系统的非线性控制方法。     

超精密磁悬浮工作台及其解耦控制

给出了一个磁悬浮工作台的结构设计、建模、控制器设计、实时控制试验和试验结果。与国际上已有的类似研究相比,给出的方案使磁悬浮部分独立于直线电动机,以避免两者间的耦合问题。此外,在电磁铁的结构和传感器的布置上,均给出了全新的设计,其特点是即便不使用永久磁铁,电磁铁的静态功耗也比较小,以及在驱动和位置检测上安排了冗余。后者的有利之处是可获得结构上的对称性和解耦后各控制通道在噪声性能上的一致性,且能够更大程度地降低位移信号中的噪声,代价是需要增加一路位移传感器和功率放大器,以及需要略多的实时计算以实现解耦和消除冗余。     

汽车四轮转向系统的非线性控制

基于轮胎的立方非线性，结合汽车四轮转向的力学特性，建立汽车四轮转向的非线性模型，并考虑了非线性干扰和模型误差等未知项的影响，运用鲁棒控制理论的分析方法进行非线性控制设计，得到预期的控制效果，最后进行仿真验证。     

非线性蛇簧联轴器的振动特性及实验分析

仅对非线性蛇簧联轴器本身的结构进行设计和评定,缺乏全面性和实践性。文中应用非线性振动理论分析非线性蛇簧联轴器基本参数对机械系统振动特性的影响,按照幅频响应曲线对非线性蛇簧联轴器进行合理设计,通过理论和实验证明,系统可以获得良好的振动特性。当满足共振条件时,非线性蛇簧联轴器可以自动中断振幅危险增长,使整个系统平稳运行;当扭矩一定,适当增加簧片的厚度和高度及联轴器的齿数,减小轮齿的宽度,对联轴器和系统均仃利。从系统的角度,为非线性蛇簧联轴器的设计和参数优化提供理论基础。     

风力发电齿轮箱系统耦合非线性动态特性的研究

对大型风力发电机齿轮箱传动系统进行分析研究,以齿轮啮合原理、齿轮系统动力学和非线性动力学的理论为依据,在考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上,建立了具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱的齿轮—传动轴—箱体系统耦合非线性动力学模型。在考虑系统内部激励的情况下对整个耦合系统动态特性进行了研究,为齿轮系统动态性能优化提供了理论依据。     

重型车辆走－停巡航系统的干扰解耦控制

根据低速行驶工况下重型车辆的加/减速度响应特性,建立融合被控车辆及车间动力学特性的巡航系统非线性动力学模型。在此基础上采用非线性输出干扰解耦原理,将控制目标值（车间相对距离、速度）从系统的前导车加/减速度干扰中完全解耦出来,并实现非线性系统的线性化;基于此解耦线性化子系统,设计一种改进的走－停自适应巡航控制系统。该系统不但能够保证控制目标值取得良好的动态响应特性,而且能够实现对前导车加/减速干扰的全局解耦,可提高系统的鲁棒性,仿真计算验证了控制效果。     

基于非线性模型的水轮发电机组轴系耦合动力特性分析

水轮发电机组轴系的振动是机械、电气、水力共同作用的结果,在综合考虑非线性油膜力、电机不平衡磁拉力以及推力轴承、水封、轴承处支撑结构的耦合作用的基础上,建立系统的非线性动力模型,采用Wilson-θ法及Riccali传递矩阵法对机组的动力响应进行求解,并将导轴承间隙、油粘度的变化对振动的影响进行对比分析,可为机组动力学分析与设计提供理论参考和仿真计算。     

转子系统中形状记忆合金的非线性性能分析

选择形状记忆合金(shape memory alloy，SMA)制作的弹簧元件作为转子系统的弹性支承，研究对转子振动的主动控制。采用电流加热控制记忆合金元件的相变，进而控制转子的振动。讨论了记忆合金因受热而引起的热应力和热弹性的非线性耦合问题，用摄动法对非线性方程进行求解，避免直接假设线性化所引起的误差，提高了解的精度。仿真结果表明数值计算解与理论解符合的良好。     

汽车无级变速传动系统综合控制的研究

建立了汽车传动系统模型,研究了实现发动机最佳燃油经济性的算法,考虑到系统模型的强非线性特征以及发动机节气门与变速器速比对汽车动态性能的耦合作用,给出了保证实现汽车的动力性能和最佳燃油经济性的综合控制算法。建立了具有双变量闭环回路控制的综合控制系统,设计出模糊控制器和ＰＩＤ控制器,最后通过仿真比较了两种控制方法对综合控制效果的影响。