基于PFMEA的雷达机电控制系统风险识别与改进研究

针对机电控制系统安全风险识别问题,对雷达机电液一体化控制系统进行了研究,对安全风险识别的原理和流程进行了归纳,提出了一种基于PFMEA机电控制系统安全风险识别与改进的方法。结合雷达机电控制系统使用过程,提出了运用PFMEA对过程事件进行归纳和识别安全隐患的方法,对事故发生后果的严重程度和可能性分别作了定义,建立了基于过程分解的PFMEA风险识别模型,提出了分析实施流程;以天线举升运动为例利用PFMEA模型对机电控制系统进行了安全风险分析、识别与改进。研究结果表明:该方法能够快速识别机电控制系统存在的安全风险点,以及从定性和定量的角度去衡量当前机电控制系统所处于的安全水平等级。     

超大断面矩形盾构电液控制集成技术研究

由超大断面矩形盾构的工况提出了相应的液压控制系统原理图,根据控制原理建立了系统的数学模型、控制系统方框图,并给出了控制系统传递函数;利用AMESim仿真软件对该系统进行了仿真分析和得出了相应结论。     

基于多Agent的恶意环境下的控制系统任务分配方法

为了保证控制系统的执行,研究了恶意节点环境下分簇控制系统的任务分配.首先采用多Agent方法对分簇控制系统进行建模分析,将系统中节点的不同功能组件建模为自治Agent,采用Agent联盟子系统对簇进行建模;然后在多Agent建模分析的基础上提出簇信誉的概念,通过簇信誉度量每个簇执行任务的可靠性和能力;最后提出基于簇信誉和控制单元信誉的多Agent分簇控制系统的安全任务分配方法,该方法可以有效提高任务执行的安全可靠性.     

双SCARA异型插件机控制系统研究

针对目前多机器人的异型插件机控制复杂、成本高的问题,提出并设计了一种双SCARA机器人异型插件机控制系统,分别从硬件和软件两个方面进行了研究。首先,对该控制系统的载体及硬件核心——工业PC机的结构进行了介绍;其次,设计了一种基于动态系统法的无碰运动轨迹生成器,作为软件算法的核心;最后,对双SCARA异型插件机的控制流程进行了分析,并提供了双SCARA异型插件机控制系统的实例仿真。通过仿真实验,证实该控制系统是可行有效的。     

仿人机器人PID控制优化仿真研究

当前,机器人在复杂环境中避障效果较差,导致机器人运动路径较长。为了提高仿人机器人控制系统响应速度,缩短其避障运动路径,设计了优化PID控制系统,并对仿人机器人控制系统避障效果进行仿真验证。首先,设计出仿人机器人线性倒立摆模型,推导出仿人机器人运动位移一阶线性方程;其次,对传统PID控制系统进行改进,提出了优化PID控制系统的粒子群算法（PSO）;再次,利用粒子迭代搜索到PID控制器参数的最优值,使仿人机器人控制系统响应速度快,避障效果发挥到最优状态;最后,利用Matlab软件对仿人机器人角位移和位移进行仿真,在不同环境中检测其输出效果。结果显示：采用传统PID控制系统,仿人机器人响应速度慢,超调量较大,在避障过程中,其运动路径较长;采用PSO优化PID控制系统,仿人机器人响应速度快,无超调量,在避障过程中,其运动路径较短;仿人机器人优化后的PID控制系统,不仅响应速度快,而且避障效果好,为机器人自主避障提供了更好的控制系统。     

步进电机驱动机械手的控制系统设计

设计了由步进电机驱动机械手的控制系统。提出一种上位机与单片机之间的通信协议,可灵活方便地对机械手进行实时控制;利用可编程计数器自动生成脉冲,实现了多个步进电机的同步控制。整个控制系统结构简单、可靠。     

基于负载预测的刮板输送机调速控制研究

为解决刮板输送机传统控制系统对其运速控制的滞后延迟性,提出了基于负载预测的刮板输送机调速控制的总体设计思路;提出了采用卷积神经网络算法对刮板输送机负载进行预测,并对预测效果进行验证;提出采用粒子群算法对PID控制器参数进行优化,并对优化后的控制效果进行验证;均取得理想结果。     

基于UML建模的啧涂机器人控制系统的设计

为了提高喷涂机器人控制系统的可靠性和可维护性,提出了一种针对喷涂机器人控制系统的分析与建模方法.建模过程分为三个步骤:首先应用UML用例图,对喷涂机器人控制系统进行描述;然后应用UML类图建立喷涂机器人控制系统各部分的静态模型;最后通过分析系统工作流程,得出喷涂机器人控制系统的动态模型,在喷涂机器人控制系统软件开发过程中验证了该建模方法的可行性.     

一种基于气压传动的机械手及电气控制系统研究

针对传统工业自动化分拣效率低、成本高、人身安全难以保证等不足,提出了一种基于笛卡尔坐标式的气动码垛机器手系统设计策略。首先,根据实际需求分析了机械手工作流程,对机械手整体结构、气动回路系统、以及位置精确控制进行设计和计算;然后,结合主控器三菱PLC对控制系统伺服电机硬件选型、硬件接线、控制系统软件进行了设计;最后,利用软件MCGS设计了控制系统人机交互界面,并进行相关实验测试。实验数据结果表明该笛卡尔坐标式的气动码垛机器手结构及控制系统设计合理,能够达到预期效果。     

基于MATLAB的电液式CVT速比最优控制系统分析与设计

分析了对普通电液式无级变速器的速比控制系统,发现其有结构复杂和可靠性低等缺点,提出了CVT速比最优控制系统的设计方案。传统比例阀被PWM高速开关数字阀所取代,建立起PWM阀数学模型及阀控缸数学模型,使得控制系统简化;并用离散系统二次型最优控制理论优化控制参数,设计出最优控制器。运用MATLAB对CVT速比控制系统进行了起步、加速、减速典型工况的模拟试验。结果显示,电液式CVT速比最优控制系统具有较好的稳态与动态特性,确保了实际速比对目标速比的有效跟踪。     

一种面向用户的计算机集成热工测控系统的研制

良好的测控手段和用户友好的测试软件是高精度的空调器性能测量装置的重要保证.本文分析了影响空调器测量精度的影响因素,设计了一套用于空调器性能测量的测控系统.测控系统以面向用户为设计原则,在保证测量精度的前提下,采用了高性能的测量传感器、自动控制器、人机对话的触摸屏等,编制了关键的控制采集软件,具有控制精度高、使用灵活、界面友好、性能稳定可靠等特点,在多套空调器性能测量装置上成功应用.     

液压缸综合试验台的控制系统设计

针对传统的液压缸试验台自动化程度低,系统精度不够,使用不方便等缺点,设计了一套适用于液压缸质量检测试验的综合试验台控制系统。该系统采用西门子PLC为控制核心,触摸屏为辅助设备;采用比例溢流阀及多传感器融合技术,运用压力闭环控制系统实现试验压力闭环控制保证了试验压力,应用比例调压系统实现自动、无级调压,无需人工调压。分析与设计了液压系统整体方案,分析了试验流程,对控制系统的PLC选型、I/O口分配、硬件接线、软件编程以及人机界面做了详细分析和设计。该系统检测精度高,自动化程度高,系统运行稳定,操作方便,满足生产要求。     

某型飞机前起落架高低温转弯试验台液压系统节能设计

航空航天行业中各类元器件需要做各种试验,其中的高低温寿命试验、高低温例行试验,试验周期长、能耗很高。以某型飞机前起落架转弯寿命试验为例,高温试验要求进入被试件的油液温度为（90±5） ℃,低温试验要求环境温度达到-55 ℃,进入被试件的油液温度为（-40±5） ℃,保持连续试验2 h以上。针对这些试验工况,研发设计了高低温油源系统、试验控制回路、计算机控制系统、油液制冷装置和管路系统,满足了试验要求并达到了高效节能的效果。     

液压软管脉冲试验机电液伺服系统的设计与研究

随着我国飞机、汽车、工程机械的快速发展,对液压系统的管路及附件的耐压性、抗冲击性及其可靠性提出了更高的要求。根据对液压软管的液压脉冲实验要求设计了液压软管压力脉冲试验机电液伺服系统,并针对正弦波、水锤波的不同类型输入信号对系统进行了仿真研究,根据试验机周期性测试任务以及电液伺服系统非线性的特点,采用了重复控制和PID控制的复合控制策略,仿真结果表明此控制方法可以提高压力跟踪精度、动态特性和系统的鲁棒性。通过设计基于LabVIEW虚拟仪器和PLC的测控系统,对系统进行实验研究。仿真结果和实验结果研究相比表明,所设计的液压伺服系统可以满足用户提出的严格测试要求。     

汽车罐车耐压试验计算机测控系统的研发

针对汽车罐车耐压试验数据测量不精确、操作繁琐等问题,对汽车罐车耐压试验的系统架构、技术参数和试验控制等方面进行了研究,探索了一种由计算机控制电磁阀、传感器和试压泵来实现试验自动控制的方法,提出了基于单片机技术、传感器技术和测控技术的汽车罐车耐压试验计算机测控系统。通过对整个试验系统的分析,建立了试验管路、微机测控系统和计算机管理系统之间的关系,并对试验管路的设计、微机测控系统电路的设计、试验数据的处理和试验自动控制的方法进行了分析研究。研究结果表明:该测控系统能够高效地完成试验进程,提高试验数据的精度,生成试验报告,并且减轻试验操作人员的工作强度。     

基于LabVIEW与PLC的旋涡泵性能参数测控系统设计

以旋涡泵性能参数测量为研究对象,完成了其测控平台的设计。在介绍测试系统工作原理及测控平台设计思路的基础上,运用下位机PLC控制系统实现试验过程的控制和数据采集,利用上位机中LabVIEW软件实现相关数据的分析、存储和实时显示,再结合OPC技术,实现上位机与下位机间的数据通信,完成了旋涡泵测试系统测控平台的开发。该平台人机界面友好,运行可靠,具有良好的开放性和可扩展性,能更好地满足旋涡泵性能测试的需要。     

MTS809材料试验系统改造与扩展

基于电液伺服技术的材料或结构试验系统主要由四个子系统组成:机械-动力(源)子系统、传感-伺服(阀)子系统、采集-控制(器)子系统、温度-环境(箱)子系统。先进的材料试验系统的更新换代主要体现在控制系统的更新上。MTS809是典型的拉扭组合材料试验系统,原采用的是模拟控制技术,因时间久远,其控制部分现已不能正常使用。试验系统的功能主要由控制系统和液压夹具等附件实现,由于原设备并未配备通用液压夹具,其试验功能受到限制。针对这两个问题,设计和实施了MTS809材料试验系统的升级改造及其功能扩展项目,项目内容包括配置全数字控制系统、多功能液压夹具和直线作动器。实践表明:新配置的数字控制系统具有较高的控制精度,操作简便;INSTRON液压夹具功能齐全;直线作动器可进行小型结构试验,拓展了材料试验系统功能。     

超声电机多参量高精度测控系统的研制

为了克服传统超声电机测控系统参数调控不灵活、特性测试分析不全面、控制算法效率低等问题,本文介绍了一种能对超声电机主要机电参数进行测量和控制的实验系统。依据超声电机参数特点与输入输出特性提出了测控系统总体方案。针对变预压力特性与温度特性难以快速获取的问题,设计了以电动缸为出力源的预压力施加装置和以薄膜热电阻为敏感源的界面温度采集装置;针对高频激励信号难以灵活产生和实时采集的困难,设计了多参数可调的驱动与采集电路;针对电机特性测控低效、过程不够规范的问题,形成了标准化测控流程,尤其是提出了能够精细化分析瞬态特性的同步采集和控制流程。测试结果表明,本系统覆盖了超声电机主要的8项控制参数与13项状态参数,能够实现控制参数的在线精确调控与状态参数的快速测量,测试效率较传统的超声电机测控系统提高了30%,为超声电机的动力学建模、特性评估及运动控制算法研究提供了较为完善的测控手段。     

车辆动力总成试验台动态模拟控制方法

利用交流测功机模拟车轮受到的路面负载与惯性负载,以实现在室内台架上实现对车辆动力总成系统的动态模拟。进行了车辆纵向动力学模型和台架系统动力学模型的构建,计算出整车等效到主动车轮的转动惯量,利用转速跟踪方法动态模拟了实车工况;采用基于迭代反馈整定理论的二自由度PID控制算法来控制油门踏板,使节气门快速准确地达到目标位置。３次迭代后,油门踏板控制系统超调量降低至14.7%,稳定时间缩短为0.5s,提高了动态模拟的控制精度和响应速度。     

飞行模拟器六自由度运动系统负载交联耦合的研究

以所研制的飞行模拟器液压六自由度运动系统试验样机为研究对象 ,通过建立运动系统的多通道数学模型 ,对并联六自由度运动系统的耦合特性作了定性分析 ,探讨了该类控制系统的特点和适用的控制策略 ,并在试验样机上作了实验研究 ,从理论和实践上对并联六自由度运动系统的负载交联耦合特性作了深入的研究。