基于复合控制的数控系统的设计与仿真

针对数控系统设计中常规PID控制算法存在输出有一定的滞后等问题,提出了带有按输入补偿的复合PID控制器.仿真和实验结果表明,该算法可以显著提高系统控制精度,具有较强的鲁棒性.     

基于智能控制算法的试验台入口油温控制

根据航空发动机燃油泵试验台入口油温控制系统非线性、时滞、时变等特点,将神经网络控制、模糊控制与PID控制算法相结合,设计智能控制算法,实现对PID参数的自适应调整.仿真结果表明,智能控制算法的控制效果明显优于常规PID控制算法.其中,模糊自适应PID控制算法更适用于航空发动机燃油泵试验台入口油温控制.     

基于气动肌肉驱动的下肢康复机器人设计与仿真

为实现气动肌肉在多自由度康复机器人中的应用,设计一种用于步态康复训练二自由度下肢康复辅助训练机器人,驱动器由气动肌肉和拉伸弹簧并联驱动关节以实现节能辅助行走。建立人体下肢运动学和动力学模型,并以标准CGA步态曲线作为关节输入,通过SolidWorks/Motion进行运动学仿真,验证所设计的模型符合人体下肢运动规律。针对气动肌肉伸展时存在非线性使得关节控制困难,提出了模糊自适应PID控制算法。在MATLAB/Simulink中进行仿真控制实验,仿真结果表明：相比传统PID算法,模糊PID自适应控制算法使外骨骼达到更好的跟随效果。最后通过实验平台验证了模糊PID自适应控制算法能够满足患者主动康复训练的需求。     

超高压卸压系统建模及控制算法研究

利用先进的数学算法与计算机控制技术对温等静压机压力控制系统进行设计,建立了组合式卸压阀的数学模型。针对温等静压机卸压系统的非线性特性,采用模糊和PID双模控制算法控制压力,并在MATLAB平台上对该控制算法进行了Simulink仿真。数值分析和仿真结果表明:所建立的组合式卸压阀的数学模型准确,所选用的模糊和PID双模控制算法可行、有效。     

调速型液力偶合器自动控制仿真研究

基于调速型液力偶合器调速的数学模型,在控制方法上进行了新的尝试。对PID控制算法、模糊控制算法、模糊PID控制算法分别进行仿真,通过仿真分析证明,模糊PID控制不依赖于系统模型,在响应速度、超调量、稳态精度等方面均优于其它两种控制方法。模糊PID控制器对于调速型液力偶合器调速自动控制效果比较好。     

主动补偿平台单通道控制系统研究

船舶在海上作业时,需要通过稳定平台对船舶的摇摆进行补偿。稳定平台工作过程中,需要采用控制算法对各个通道进行控制。由于液压缸和电液伺服阀等机械元件惯性的影响,采用常规PID算法时,系统响应具有滞后性,降低了稳定平台的补偿精度。为此,提出一种前馈PID控制算法,该算法既具有常规PID算法简单易操作的优点,又能解决系统响应的滞后性问题。以稳定平台单通道为研究对象,采用仿真与实验相结合的方式,证明前馈PID控制算法的有效性。     

基于粒子群优化神经网络自适应控制算法的并联机器人仿真研究

针对传统控制算法对并联机器人轨迹跟踪精度控制效果不好的问题,提出了一种并联机器人的改进粒子群优化神经网络自适应控制算法,首先对粒子群优化算法进行惯性权重的优化和变异操作的改进,然后用改进的PSO算法优化神经网络的初始权值并进行在线调节PID参数。最后以六自由度并联机器人为研究对象,将传统PID控制与基于改进PSO优化的神经网络自适应控制算法分别进行了仿真实验。仿真结果表明,在快速性和稳定性能上,基于改进PSO优化的神经网络自适应控制算法比单纯的PID控制更加优越,在一定程度上减小了轨迹输出的误差并且提高了轨迹跟踪精度。     

超高压卸压系统建模及控制算法研究

利用先进的数学算法与计算机控制技术对温等静压机压力控制系统进行设计,建立了组合式卸压阀的数学模型。针对温等静压机卸压系统的非线性特性,采用模糊和PID双模控制算法控制压力,并在MATLAB平台上对该控制算法进行了Simulink仿真。数值分析和仿真结果表明：所建立的组合式卸压阀的数学模型准确,所选用的模糊和PID双模控制算法可行、有效。     

阀控缸系统反步法控制及半实物仿真分析

针对高阶、非线性和时变负载干扰的阀控缸系统提出了非线性反步控制算法，利用实时Linux系统、研华控制板卡和Visual Studio code仿真软件等技术搭建的阀控缸半实物仿真系统对反步控制算法进行仿真调试。首先，通过李雅普诺夫理论对阀控缸系统反步控制算法进行状态反馈设计；其次，借助AMESim软件验证搭建的半实物仿真系统具有较高的准确性；最后，在系统受到外部负载干扰时，在该半实物仿真系统完成了反步算法和PID算法的仿真试验。半实物仿真表明，反步算法相比传统PID算法具有较高的控制精度，能有效抑制系统的负载干扰，证明反步法可以对阀控缸系统运动轨迹有效跟踪控制。     

主动防翻装置控制系统设计

针对主动防翻装置液压回路和控制参量特点,设计了基于模糊PID算法的液压控制系统。并应用Simulink对常规PID算法和模糊PID算法进行仿真,通过对比发现采用模糊PID算法时,控制系统的调节时间缩短了0．025s、最大超调量减小了17．9％,表明模糊PID控制算法在此系统中具有更好的适应性,满足主动防翻装置的整体性能要求,为进一步控制系统的硬件设计提供了依据。     

气液联控伺服系统的滑模位置控制研究

提出了基于PWM控制气液联控位置系统的建模方法,应用非线性平均方法建立了PWM气压伺服系统的数学模型,不仅解决了开关的不连续性问题,还把原来不连续的非仿射输入形式变成一个等效具有可控规范型的非线性仿射输入形式。然后运用滑动模态变结构理论中的经典非线性设计方法,设计了三阶滑模面变结构控制器。对固定阻尼式气液联控系统进行了位置控制仿真实验。实验结果表明,滑模变结构控制使得系统快速性能比较好。     

面向调节阀的流量控制仿真研究

针对柱塞式调节阀进行流量反馈控制时过于依赖流量测量装置、流量调节时间长的问题，进行流量控制仿真研究。基于Fluent流体仿真软件，建立10%～100%开度值下的调节阀三维流道模型，并在0.2～1 MPa进出口压差下仿真得出调节阀内部流场分布，建立阀口流量与阀芯开度、调节阀进出口压差三维数据表。建立调节阀开度控制模型，同时完成模糊PID控制器的设计。通过MATLAB对3种调节阀流量控制系统进行仿真分析。结果表明：基于所设计的开度控制模型进行流量调节时，有效地提升了阀门的快速性，阀门开度响应时间小于1.8 s,同时完全消除了超调量，更易达到稳定状态。     

基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制

针对多电机同步控制系统控制精度问题,对多电机同步控制系统进行了研究.在分析了多电机同步控制算法的基础上,设计了具有自学习和自适应能力的神经元PID控制器,弥补了传统PID控制在非线性、时变、强耦合的多电机同步控制过程中存在的不足;采用偏差耦合控制策略,以模糊控制器作为速度补偿器,改进了多电机传统耦合控制方式.在MATLAB/SIMULINK环境下,搭建了多电机同步控制系统仿真模型.仿真结果表明基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制系统具有良好的同步性和稳定性,实现了提高多电机同步控制系统控制精度的目的.     

高性能交流伺服系统中的控制方法

高性能交流伺服系统是运动控制理论的一个重要研究领域,它直接影响并带动其它领域的发展,其性能的改善也能提高设备的生产能力和产品质量.论文阐述了高性能伺服系统中控制技术的研究意义,归纳了高性能伺服系统中的典型的几种控制方法基本概念、原理、优缺点及相应的改进技术,最后对伺服系统未来的技术发展做了展望.     

定限值控制问题与控制策略

根据合成氨实际生产对转化温度的要求 ,提出了定限值控制问题。初步讨论了采用神经网络控制器 ,来实现定值控制向定限值控制逼近的方法。为提高系统响应的快速性 ,在神经网络内部采用反偏差阈值函数 ,在神经网络外部采用双模式神经网络控制结构     

数控车床智能控制系统的研究

针对目前现有数控车削加工过程中加工、测最、编程相互分离,导致生产效率低,智能化和自动化程度不高以及对机床操作人员要求较高的现状和不足,对数控车床智能控制系统的研究进行了综述.     

电控正流量挖掘机功率控制技术研究

针对某大型液压挖掘机,进行电控正流量挖掘机技术的研究。建立挖掘机液压系统的AMESim模型以及电控系统的Simulink控制策略模型,重点针对双变量泵的功率匹配控制提出改进全功率控制策略,建立能够模拟电控正流量液压挖掘机真实情况的复杂虚拟样机,并进行联合仿真分析,得到挖掘机系统执行元件的输出特性。结果表明：执行机构在外负载下的运动变化符合实际运动规律,同时通过与分功率控制和全功率控制对比,验证了所提出的改进全功率控制策略优越性,进一步验证了所建虚拟样机的合理性。     

非连续控制在液压伺服控制中的应用

本文简要介绍了目前液压伺服控制中常用的几种非连续控制策略，分析比较了各种策略的性能特点，指出各自存在的问题，概括了它们的应用与发展。     

肘杆式压力机数控系统的研发

分析了肘杆式压力机的非线性运动特性与数字控制的要求及优点.比较了常用控制方式的优缺点,得出了肘杆式锻压机的控制图,并用PMAC运动控制器和工控机实现了锻压机的控制.该数控系统的上位机软件包括控制系统软件和编程系统软件.控制系统软件包含手动控制、在线仿真加工、实时加工和周边接口控制等模块,而编程系统内包含机构管理、模具管理、加工曲线管理和其它管理等模块.该系统目前在肘杆式伺服压力机KS630上使用.