座舱压力控制器测试系统设计

文中介绍了一种基于PXI模块化设计的数字化座舱压力控制器的测试系统。该测试系统具备对座舱压力控制器进行平台级测试的能力,可用于座舱压力控制器的调试,试验及验收工作。测试系统在设计中,采用了可配置的模块化设计思想,可通过全仿真、半仿真、全实物测试等不同的测试方法来对应不同的测试场景,可选择不同的硬件激励设备及不同的软件功能组件进行功能组合,对于提升测试性指标,完善座舱压力控制器在调试、试验、验收等各个环节的测试工作具有重要的意义。     

基于自控网系统的混杂控制

混杂控制系统通常是复杂的非线性控制系统,难以用统一的模型进行建模. David和Alla提出的混杂Petri网,虽然可以解决一般混杂系统的建模问题,并得到了广泛的应用,但对于传统的如PID这类控制器,缺乏统一建模的能力.探讨了基于广义自控网系统的混杂控制方法,实现了对混杂控制器中监控器和数字控制器进行统一的Petri网建模.仿真实例设计了基于广义同步自控网系统的电加热炉控制系统,给出了可根据不同温度状态实施多种控制策略的变结构数字控制器模型,并详细分析了控制器的性能,证明了广义自控网系统具有十分强大的建模能力和广泛的应用前景.     

基于图像视觉伺服的AGV动力学控制

针对具有非完整约束AGV点镇定控制问题,提出一种新的基于图像视觉伺服控制算法.采用眼在手上视觉伺服模型,利用图像视觉伺服原理,基于图像误差设计了AGV视觉控制器,求得AGV广义控制速度;然后根据非完整约束特点的AGV运动学和动力学模型,利用计算力矩法设计了AGV动力学控制器,由广义控制速度计算出AGV控制力矩;从而实现了基于图像误差AGV力矩控制.并利用Matlab和Simulink进行了仿真,仿真结果表明了控制方法的有效性和可行性.最后利用Reinovo型AGV进行了实验,表明该方法具有很好的实用性.     

直流无刷电机位置跟踪伺服系统设计与仿真

为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障.基于直流无刷电机的工作原理.运用Matlab模糊工具箱建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用Pl控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器.数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义.     

电压型Buck电路控制器的复频域设计及仿真研究

通过分析电压型Buck电路控制器,在复频域下用模拟和数字两种方法对Buck变换器的补偿网络进行了设计.应用PSpice软件建立了系统的模拟电路模型,对系统的频率特性进行了仿真,并用Mathcad仿真软件对复频域下系统连续模型的频率特性进行了验证.然后运用根轨迹理论讨论了一种基于根轨迹和零极点配置的数字控制器设计方法,根据系统性能指标设计了补偿网络,并用Matlab仿真软件对控制系统离散数学模型进行了特性仿真.仿真结果表明用该方法所设计的控制器性能与模拟电路建立的控制器性能完全相同.经过离散化的控制器数学模型可以方便地在DSP等数字信号处理器上实现,为开关变换器的数字化控制提供了简便的实现方法.     

未校正摄像机的非完整机器人的自适应镇定

针对基于未校准顶置摄像机的非完整移动机器人视觉伺服镇定问题,首先从标准机器人运动学模型以及视觉空间与工作空间的转换得到视觉平面上的机器人运动学模型,而后根据视觉空间的运动学的速度误差以及视觉空间的机器人的动力学模型设计了一个自适应控制器,而且控制器具有鲁棒性,控制器中的鲁棒项函数用以抑制动力学的扰动,摄像机估计值用以估计未知的摄像机参数,动力学的惯性参数估计值用以消除动力学参数的不确定性.控制系统的稳定性以及参数估计值的有界性由李雅普诺夫定理证明.仿真结果用于说明控制律的有效性.     

某型发动机几何通道控制系统建模与仿真

为了改善和优化某型发动机几何通道控制系统的动、静态性能,利用基于键合图的液压机械系统建模仿真及动力学分析软件AMESim,以流量连续方程及力平衡方程为基础,采用图形化物理建模方式建立系统模型,用AEMSim提供的智能求解器对影响系统的动、静态性能的三个因素为几何通道控制系统的供油压力及流量、几何通道控制系统的电液伺服阀固有频率、几何通道控制系统的数字控制器参数进行仿真分析,给出了工程优化设计的结果。据此研制的某型航空发动机几何通道控制系统的试验表明,按照上述优化设计方案所研制的系统改进了发动机的性能。     

民用飞机座舱温度异常事故仿真研究

飞机座舱温度异常事故模拟仿真问题,飞机座舱温度控制系统结构复杂,故障类型较多,为深入分析座舱温度控制系统故障机理,同时,为相关的适航条款的验证提供数据支撑.根据流体和能量守恒建立座舱温度控制系统数学模型;用蒙特卡洛方法通过调用座舱温度控制系统模型对随机故障注入进行仿真研究.得到座舱Simulink动态仿真曲线,分析其变化过程;并对温度变化情况进行统计.仿真结果表明,故障与理论结果一致,随机故障注入结果表明,数据对相关的条款验证修改能够提供数据支撑.表明对座舱温度异常事故仿真研究具有重要的参考价值.     

基于MBD的教育机器人运动仿真平台研究

针对目前教育机器人缺少仿真平台的问题,建立了一个基于多体系统动力学的教育机器人三维运动仿真平台.对教育机器人仿真平台所涉及的关键技术进行研究.根据教育机器人特点和运动仿真需求,提出教育机器人动态仿真平台的框架结构.在给出教育机器人拼接件几何模型和物理属性统一表达方法的基础上,基于多刚体系统动力学理论,建立教育机器人离散动力学模型和碰撞接触响应模型,并提出了相应的仿真方法,模拟教育机器人的物理行为.对教育机器人控制器、传感器及执行器进行仿真,构建了教育机器人虚拟控制系统,实现虚拟教育机器人的控制.最后,实际应用表明,仿真平台能够较好地满足教育机器人运动仿真的需要.     

飞行控制系统可视化仿真平台设计

提出一种通用的飞行控制系统可视化仿真平台,以并行化计算思想设计系统总体框架,通过OpenMP多线程并行多核编程技术和单程序多数据流技术实现飞行动力学系统和飞行控制系统的并行解算。该平台可以载入各种飞行控制器、飞行动力学模型和数字地图进行仿真,能以数字、曲线和三维动画的形式显示仿真结果。以Beaver多模态自动驾驶仪仿真设计为例进行验证,结果表明该平台具有执行效率高、易于扩展和通用性强的优点。     

大功率液压系统能量损耗的仿真研究

该文建立了大功率液压机的阀控电液伺服系统仿真模型,分析了电磁比例方向阀通过节流控制流量而位移或速度控制时产生的能量损耗,从而导致系统的液压油温度的升高,影响液压系统的稳定工作。通过计算机仿真,分析了直接驱动大功率液压机的能量损耗与控制方式之间的矛盾。在同样控制精度下,采用迭代学习PID控制器比PID控制器时的能量损耗低一个数量级。最后,给出了采用迭代学习PID控制器时,液压机滑块位移与系统压力的仿真曲线以及实际应用的采样曲线。     

基于反馈线性化控制的航空气动伺服系统

提出了一种非线性跟踪控制器的设计方法并应用在某型号航空气动伺服系统中.由于该系统的连接孔和伺服阀组成了一个双约束子系统,因此其气缸内腔压力很难控制.设计了一个改进的反馈线性化控制器用来消除双约束造成的奇点,线性矩阵不等式方法用于确保跟踪误差的稳定性,仿真结果表明该控制器具有良好的动态特性及抗干扰能力.     

基于位置控制和均衡分配输出模式的轧机HGC控制系统

位置控制和均衡分配输出控制思想根据轧机HGC位置的实际值与给定值形成一个负反馈,通过比例控制器计算出轧机HGC伺服阀的开口度输出,并将输出分解成主调节量和辅调节量两个分量,由伺服模式控制字选择伺服阀输出其中一个分量,两个伺服阀相互协调以达到均衡分配输出,更好地有效利用伺服阀并保证生产精度的要求。     

Adaptive Control of the Electro‐Hydraulic Servo‐System with External Disturbances

The paper deals with the structure of the adaptive control electro‐hydraulic servo‐system (EHSS) with external load disturbances, practical verification of the identification, and control algorithms. The electro‐hydraulic servo system composed of a servo‐cylinder controlled with a servo‐valve is discussed. It is a strongly nonlinear object with parameters changing over time. Adaptive adjuster parameters were determined by means of current identification resulting in the parametric model. Identification was conducted on the basis of measurement of the controlling size and regulated size objects. The identified model of the object was applied to carry out the on‐line synthesis of the proportional–integral–derivative (PID) controller. The selected problems connected with obtaining the algorithm of adaptive control are presented. The computer program for implementing the algorithm with numerical simulation and identification of the control physical model object were calculated. The aim of the research was to examine the effectiveness of the adaptive control method in an electro‐hydraulic servo system, both theoretically and experimentally.     

基于模糊理论的液压马达伺服系统设计和实现

模糊控制技术和阀控液压马达位置伺服系统相结合,对提高机床工作台移动位置精确度有重要的意义,能够容易实现加工零件要求的尺寸公差。介绍了传统阀控液压马达伺服系统的实现方案,针对它建立了系统的数学模型。并分析工作台移动位置与阀控流量的规律,提出了一种基于专家经验的模糊控制方案,结合系统的数学模型进行Matlab／Simulink仿真。     

基于AMEsim的自适应控制在电液力伺服系统上仿真研究

由于实际电液伺服系统大量存在非线性、时变、不确定、时滞及强耦合特性等,一般无法获得精确的教学模型.为了解决参数的不确定性和随机变化性对电液力控伺服系统的影响,设计了自适应控制器.利用AMEsim和Simulink联合仿真技术建立了该电液力控制系统模型,设计一种自适应控制器,进行了电液力控伺服系统的控制仿真.仿真结果表明了自适应控制器对于系统控制的有效性和鲁棒性.     

基于AMESim的安溢活门系统动力学仿真

在对安溢活门工作原理和动态特征方程研究的基础上,建立安溢活门及其试验系统的AMESim模型,对试验过程中安溢活门的动态特性进行数值仿真,从系统角度研究该安溢活门系统整体性能.仿真结果与试验测试结果吻合较好,并着重研究主副弹簧刚度、主副膜片刚度、主副膜片有效面积、主活阀摩擦阻尼、背压腔容积和泄压间隙等参数对安溢活门动态特性的影响,进而为系统整体性能优化提供分析设计支持.     

基于AMESim的安溢活门系统动力学仿真

在对安溢活门工作原理和动态特征方程研究的基础上,建立安溢活门及其试验系统的AMESim模型,对试验过程中安溢活门的动态特性进行数值仿真,从系统角度研究该安溢活门系统整体性能.仿真结果与试验测试结果吻合较好,并着重研究主副弹簧刚度、主副膜片刚度、主副膜片有效面积、主活阀摩擦阻尼、背压腔容积和泄压间隙等参数对安溢活门动态特性的影响,进而为系统整体性能优化提供分析设计支持.     

非对称模糊PID控制在二质量伺服系统中的应用

针对伺服系统在低速情况下具有较强的摩擦现象,是一个强非线性系统,本文将模糊控制与PID控制手段结合起来,提出采用非对称模糊PID控制方法,将其引入伺服系统的位置环中,同时建立了基于MATLAB/SIMULINK的系统仿真图。通过仿真试验,验证了非对称模糊PID控制方法具有较好的控制精度和稳定性,该控制方法可使系统的性能有所提高。     

高性能永磁同步电机位置伺服系统建模与仿真

永磁同步电动机由于其优越的性能而广泛应用于精确的伺服控制系统中,但其绕组相电流和转速具有强耦合性,而且永磁同步电机的模型的不确定性影响了控制器的精度.文中首先建立了基于PID控制器的交流伺服系统,在此基础上又提出了一种基于自抗扰控制器的高性能永磁同步电动机位置控制器,并建立了基于该控制器的永磁同步电动机伺服系统仿真模型.仿真实验证明,与基于PID控制器的交流伺服系统相比较,基于自抗扰控制器的交流伺服系统的优越的跟踪性能和抗扰性能.