注塑机料筒多段温度控制系统的研究与设计

目的提高注塑机料筒温度控制的精度和稳定性,解决注塑机多段温度控制系统存在的非线性、强耦合、时变性等问题。方法通过分析注塑机的结构及工作原理,利用基于神经网络的静态解耦策略,将相互耦合的回路解耦成单回路系统,并采用粒子群算法优化模糊PID的量化因子。结果仿真及测试表明,各料筒温度响应较迅速,料筒温度超调小,稳态控制误差小,能够获得良好的控制效果。结论通过仿真显示,该控制策略能够克服料筒各段之间的耦合影响,适应性强,稳定性好,有一定的抗干扰能力,使注塑机的温度控制效果得到明显改善,具有一定的实用价值。     

基于知识的多变量非线性系统变结构解耦控制

文章提出了一种基于知识的变结构解耦控制策略 ,并用于多变量非线性系统的控制 ,避免了传统解耦控制所必须的建模过程 ,特别是避免了相应的大量复杂的矩阵运算。阐述了其控制知识库中的一些模块 ,给出了其算法要点。提出的策略成功地用于一个 3× 3强耦合系统———三绕组加热标准温度源的恒温控制 ,得到了温度稳定性和温度均匀性都优于 1℃的效果 ,这是传统方法用于该系统所无法实现的。     

卷筒料印刷装备收卷张力系统解耦控制研究

目的 为了保证卷筒料印刷装备收卷张力系统的性能,提出一种适用于收卷张力系统的自抗扰（ADRC）解耦控制器。方法 在收卷张力系统数学模型基础上,结合卷筒料收卷系统的工作原理,基于ADRC控制技术设计收卷张力系统的ADRC解耦控制器,并利用Simulink软件对所提出的控制策略进行仿真研究。结果 在相同的阶跃输入下,研究结果表明,PID控制器调整时间为2.4 s,而ADRC解耦控制器调整时间为0.7 s;在PID控制下,收卷基材张力出现超调和震荡,而在ADRC解耦控制下,基材张力无超调和震荡现象;采用PID控制器,收卷牵引跨度张力变化引起收卷跨度张力波动,而采用ADRC控制器则没有波动。结论 提出的卷筒料印刷装备收卷张力系统ADRC解耦控制器实现了高精度张力控制,具有比传统PID控制器更好的控制性能。     

恒温恒湿空调房间的解耦控制方案

采用机制分析和实验分析相结合的方法，建立恒温恒湿空调系统的数学模型，推导四输入、四输出的传递函数矩阵，采用前馈补偿法设计解耦补偿器，使恒温恒湿空调系统的传递函数矩阵变换为对角矩阵，从而解除各个控制回路之间的耦合，并通过仿真进行验证。结果表明，该解耦控制器在恒温恒湿空调系统中的应用效果较好，改善和提高系统的品质和性能。     

基于MMOAFSA蒸汽压缩式制冷机组的双参数前馈解耦PID控制策略研究

鉴于蒸汽压缩式制冷机组蒸发温度 T_e 与过热度 D_sh的控制回路之间存在强耦合及大惯性、非线性和时延等特性。提出了一种蒸发温度与过热度的前馈解耦 PID 控制策略,且设计出改进多目标人工鱼群算法(Modified Multi-objective Artificial Fish Swarm Algorithm, MMOAFSA)对相应的 PID控制器参数进行整定,以提升 T_e与 D_sh的调节质量。首先,对两个控制环路：电子膨胀阀开度 O_EEV—蒸发温度 T_e 和压缩机驱动电机的供电频率 f—过热度 D_sh,通过前馈补偿解耦方式来消除这两个控制回路之间的耦合效应。其次,对基本型单目标人工鱼群算法的视野 V 和步长 S 进行指数递减变化,构建改进单目标人工鱼群算法(Modified Single Objective Artificial Fish Swarm Algorithm,MSOAFSA)。再将多目标优化的混沌局部搜索策略引入 MSO...     

一种新型平面并联机器人机构及其解耦控制

结合同时考虑机构设计和控制策略的思想，提出一种新型的可应用于微电子封装与组装行业中的两自由度平面并联机器人机构，其具有高刚度、高速度、高精度的特点。对机构进行了运动学、动力学分析和基于加速度反馈的解耦控制研究。解耦控制的仿真分析表明了该控制策略的有效性。     

工业生产解耦控制方法分析研究

本文首先综述传统的解耦方法以及解耦控制新的发展和应用,并且研究工业生产中常用的一些解耦控制系统的设计方法,最后在理论分析的基础上,利用MCGS组态软件、智能仪表和THJ-3高级过程控制系统对双输入双输出变量进行了解耦控制,即上水箱液位与出水口温度的解耦控制,并取得了较好的效果。     

基于模糊内模-PID的包装机热封切刀温度控制

目的 包装机热封切刀温度控制系统存在非线性、大滞后性等特点,传统PID控制的效果也越来越无法满足工艺生产的要求,为了提高包装机热封切刀温度控制的速度和精度,进而提高封口的质量,以提高产品包装效率和品质。方法 在传统的PID控制的基础上,通过结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,提出模糊内模-PID控制算法的包装机热封切刀温度控制系统。内模控制能够使PID控制器参数进行简化,同时模糊控制的引入能够实现控制器参数的在线调整,将该新型控制算法应用到包装机热封切刀温度控制系统中,并与传统控制进行对比。结果 通过Matlab仿真软件搭建模内模-PID控制的包装机热封切刀温度控制系统仿真平台,仿真结果表明,系统响应速度、精度、超调量、抗扰动能力等比传统控制系统性能更加优良。结论 通过仿真验证了模糊内模-PID控制在热封切刀温度控制系统上的有效性和可行性,能够在温度控制系统中表现出优良的性能指标。     

板振动的无需次级通道建模的分散式前馈控制方法研究

本文针对板的振动,提出了一种无需次级通道建模的分散式前馈控制方法。该前馈控制方法不需要结构的物理信息,并且能够控制板在非共振频率处的线谱振动。采用压电片和加速度计分别作为执行和传感元件,建立了简支板振动主动控制的理论模型和实验系统。提出了分散式前馈控制策略,并分析了无需次级通道建模的分散式前馈控制算法的稳定性。提出了一种内模滤波器将加速度信号转变为速度信号,并补偿抗混叠滤波器和平滑滤波器的频率响应,使执行器和传感器保持同位配置。通过仿真和实验验证了该算法的有效性。     

基于电流解耦的表贴式永磁同步电机无源控制研究

为了提高表贴式永磁同步电机的电流环频率响应能力和转速响应性能,针对其无源控制器设计过程中因d轴、q轴电流存在耦合而造成期望互联矩阵未知参数过多的问题,结合电压前馈解耦控制,提出了一种基于电流解耦的无源控制器新型设计方法。首先,根据能量平衡原理和电压前馈解耦控制,构建基于电流解耦的表贴式永磁同步电机端口受控耗散哈密顿系统（port control Hamilton system with dissipation, PCHD）模型。然后,通过互联和阻尼配置的无源控制（interconnection and damping assignment passivity-based control, IDA-PBC）方法,完成表贴式永磁同步电机无源控制器的设计,并在设计过程中引入了电压前馈解耦控制,消除了d轴、q轴电流的耦合关系,使期望互联矩阵的未知参数由3个减少为1个。最后,搭建表贴式永磁同步电机测试平台进行实验验证。实验结果表明,当表贴式永磁同步电机的电流环采用基于电流解耦的无源控制器时,q轴电流响应频率由小于250 Hz增大为大于333 Hz;额定转速下的转速响应时间由0.16 s减小为0.11 s,超调量由2.0%减小为0.6%,稳态误差由5.98 r/min减小为1.15 r/min。研究结果可为永磁同步电机的无源控制器设计提供新思路。     

电磁悬浮飞轮转子系统的模态解耦控制

基于电磁悬浮飞轮转子系统的数学模型,首先提出了一种在高速下能够使电磁悬浮飞轮转子系统保持稳定运行的模态解耦控制方法,然后对这种方法的解耦效果以及控制的有效性进行了仿真分析,并与传统分散PD控制的性能进行了比较。结果表明提出的模态解耦控制方法可以实现对电磁轴承飞轮转子系统的转动模态和平动模态间的解耦,以达到对各个模态的刚度和阻尼进行独立调节,使电磁悬浮飞轮转子系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力的目的。     

HTF58X2注塑机螺杆筒温度的模糊PID控制

分析了HTF58X2注塑机螺杆筒温控系统的特点与要求。考虑到传统PID控制器中的螺杆筒温控系统因具有非线性、纯滞后、时变性而难以取得满意的温控效果,提出了一种基于模糊策略的PID参数在线整定的自适应控制器。该控制器根据现场输入的温度偏差和偏差变化率,通过模糊推理对PID控制器参数进行在线调整,以适应不同工况下PID参数的最佳匹配。Matlab/Simulink仿真和实验测试的结果表明,模糊-PID控制器与固定参数的PID控制器相比,在调节速度、超调量和自适应能力等方面具有一定的优势。     

径向环形编织机机电一体化系统建模及控制策略研究

针对径向环形编织机电气特性与机械特性的差异导致的编织机电机易超载甚至被烧毁的问题,建立了编织机机电一体化系统模型。该模型包括编织环模型和牵引滑台模型,其中编织环模型由88个齿轮的闭合传动与4个永磁同步电机的同步驱动耦合而成,牵引滑台模型由永磁同步电机的驱动与滚珠丝杠的运动耦合而成。为了解决编织环上4个电机因齿侧间隙等的存在造成的负载不均,提出了转矩均衡控制方法,即：主电机受速度环和电流环双环闭合控制,从电机只受电流环控制;主电机速度环的输出量作为从电机电流环的给定量。为了较快地使编织环电机组的转速与滑台电机的转速满足协同关系,提出了跟踪性能与同步性能解耦控制方法即交叉耦合解耦控制方法,将跟踪误差补偿量按一定比例关系缩小至幅值以下,以凸显协调误差补偿的效果。进行了现场实验,结果表明,采取所提出的控制策略能够使编织环4个电机的输出转矩相差较小,而且在电机启动与加减速阶段可以使编织环主电机与滑台电机的转速达到协同要求的时间大幅缩短。根据控制策略设计了编织机伺服控制系统。研究结果对织物编织质量的提高起到了重要的指导作用。     

信息流分离点与物流分离点相结合的物流敏捷性研究

研究了物流分离点和信息流分离点在供应链上的定位对整个供应链响应时间压缩和敏捷性的影响.将信息流研究和物流运作有效结合起来,提出了两种分离点定位相结合的敏捷物流模式.该模式通过合理设置物流、信息流分离点,整合物流运作中三类信息流,消除物流运作中非增值环节,压缩非增值时间,提高整个供应链物流运作的敏捷性,提升企业供应链在基于时间竞争下的竞争力.     

基于逆系统理论的无轴承永磁同步电机解耦控制研究

应用多变量非线性控制逆系统理论，对无轴承永磁同步电机的多变量、非线性、强耦合的控制对象进行了动态解耦控制研究；介绍了逆系统理论，阐述了无轴承永磁同步电机径向力的产生机理，建立了转矩力和径向悬浮力状态方程，分析了基于逆系统理论解耦控制的可行性，推导出基于逆系统理论的无轴承永磁同步电机转矩力与径向力之间的动态解耦控制算法。仿真结果表明，这种控制策略能够实现转矩力与径向力之间的动态解耦，并且系统具有良好的动、静态性能。     

动力总成悬置系统优化隔振性能的实践

采用MSC ADAMS/View建立动力总成悬置系统多体动力学模型,并结合怠速工况下各悬置元件振动响应测试结果验证模型的正确性。根据能量法解耦理论,以各悬置元件刚度为设计变量,以固有频率合理匹配为约束,选取动力总成在激励作用方向能量解耦度的提高为优化目标,改善某经济型轿车在怠速工况时的振动特性。结果表明,仅以刚度为设计变量在一定程度可以实现解耦度的提高,要达到完全解耦,还需考虑其它影响因素。     

凹版印刷机放卷张力模糊自抗扰控制方法

目的提高凹版印刷机放卷系统张力控制的稳定性。方法结合模糊控制和自抗扰控制提出一种放卷张力控制方法。根据放卷系统的工作原理,分别建立料带张力、摆辊动力学、辊筒动力学的数学模型,进而得到放卷系统的非线性数学模型。为了提高控制系统的解耦性能、抗干扰性和内部鲁棒性,基于自抗扰控制的同时引入模糊控制,设计一种模糊自抗扰控制器,并进行相关仿真研究和分析。结果与PID控制器相比,该模糊自抗扰控制器较好地实现了系统解耦,而且具有更好的抗干扰性和内部鲁棒性。结论文中方法可以实现凹版印刷机放卷系统的恒张力控制。