对滤棒成型机组烟腔加热系统的改进

滤棒成型机组上的烟腔加热系统是一个相对独立于主控制系统的控制单元,它本身所采用的控制算法是造成稳态温度波动较大的根本原因。在原先的控制系统及控制算法的基础上,对该系统进行了技术改进。此外,在设计过程中、在采用MATLAB软件模拟的基础上,实现对原系统的PLC控制方式和应用更为优秀的PWM控制算法。     

基于自适应PID控制的双护盾TBM液压同步控制系统研究

以深圳地铁10号线孖雅区间双护盾TBM为研究对象,针对现场双护盾TBM油缸不同步等工程问题进行研究。探索将TBM的开环控制变成闭环控制,通过对TBM传统控制方式的改进,首次将闭环自适应PID控制算法应用于双护盾TBM控制,在AMESim中建立推进系统模型,对模型算法进行仿真分析,并通过TBM油缸控制试验平台进行实际工程验证。基于PID控制的双护盾TBM液压同步控制策略能够有效控制外界荷载变化情况导致的油缸不同步问题,降低不同步动作响应时间,该控制算法稳定性好,适应能力强,可为双护盾TBM控制系统改进提供有效指导。     

一种改进型控制算法在双向DC控制系统设计中的应用

双向DC控制系统设计过程中,控制环路仅根据目标变量进行单闭环控制,没有考虑中间过程变量对目标会造成的影响。本文结合系统的运行特点,改进控制环路,设计出双闭环控制和扰动前馈控制环路,能够在稳定系统的同时,提高系统响应速度。     

液压机械臂控制系统的改进研究

针对矿井井筒施工中采矿液压伞钻钻孔位置和姿态调整过程自动化程度低的问题,改进了传统液压系统的控制方式,对动臂油缸和钻臂油缸进行了闭环控制。为减弱机械臂位姿变化时变负载对系统动态性能影响,设计信号校正控制模块,建立阀控液压缸数学模型,使用MATLAB中的SIMULINK仿真模块构建信号校正控制模块仿真模型。根据已有产品参数为模型添加仿真参数,经典PID控制算法和模糊自适应PID控制算法用于校正系统,当输入是步进力信号时系统响应。仿真结果对比表明:两者均可改善系统稳定性,达到预期目标;模糊自适应PID控制方法用于减少过渡期的过冲,校正信号的动态性能优于传统的PID控制方法。     

燃料电池系统空气流量振荡分析与控制

针对低压燃料电池系统大负荷状态下存在的空气流量振荡问题展开研究。在分析原系统结构的基础上,采用半经验的方法对鼓风机进行精确建模,进而建立整个空气系统的动态模型,该模型考虑鼓风机寄生功率对燃料电池系统功率的影响。采用试验数据对模型进行验证,结果证明模型能精确地实现对空气系统的模拟与仿真。然后根据模型仿真以及控制系统稳定性理论对空气流量振荡的原因进行分析,其中理论分析采用原系统的简化模型。分析结果表明,原系统中采用鼓风机电流作为闭环反馈信号是空气流量振荡的根本原因。因此对空气流量的控制算法进行改进,打开电流环,并优化控制参数。试验结果证明,改进后的控制算法能有效消除空气流量的振荡,控制效果良好。     

自适应逆控制算法在多轴液压振动试验系统中的应用

为消除或抑制干扰噪声等非线性因素对多轴液压振动试验系统的影响,研究了自适应逆控制算法及其在振动控制领域的应用,提出基于频域X-滤波LMS自适应逆控制的多轴液压振动试验系统功率谱复现控制算法,给出了功率谱复现控制流程,并选用了一套双台并激液压振动试验系统作为具体试验对象进行试验验证,结果表明:所设计的控制算法及策略对双台并激振动试验系统具有较好的实际控制效果,满足工程试验要求。     

船用天然气发动机电子节气门自适应高阶滑模控制

针对船用天然气发动机电子节气门非线性控制问题以及高阶滑模控制存在的边界难以估计问题,提出了一种基于高阶 滑模理论的节气门自适应控制算法,设计了基于系统相平面轨迹收敛过程的自适应策略,为了增加控制算法的实用性,在自适 应策略的基础上设计了检测区域,通过判断系统状态与该区域的相对位置双向调节控制增益,以防止增益过大而导致控制精度 降低、控制能量浪费的问题;同时,采用鲁棒微分估计器,对不可观测量进行估计;最后,设计 3 种测试方案,将该算法与传统高 阶滑模算法进行实验对比。 实验结果表明:在阶跃信号下,该算法使系统响应速度提高 35% ,稳态误差均方根减小 37. 5% ;在正 弦信号下,系统最大稳态误差和稳态误差均方根分别减小 30% 和 22% 。     

双模式机电复合无级传动动态功率控制策略研究

双模式机电复合无级传动系统通过机电功率耦合实现动力传递和无级传动,其机电功率分配受耦合约束影响,分配与动态控制难度很大。在普遍采用的基于发动机最优燃油经济性曲线的功率管理策略基础上,通过功率平衡方程与试验数据分析控制策略中用于功率分配计算的效率模型和功率部件主要是发动机响应延迟对于动态过程中系统工作和功率分配的影响,提出基于系统中可测量的发动机转速的机电功率协调策略与基于母线电压的电动功率协调策略,对功率分配进行基于可测量的动态闭环控制,保证系统工作稳定和电功率平衡。搭建机电复合无级传动(Electro-mechanical variable transmission,EVT)系统试验台架,试验结果表明,研究的机电复合无级传动动态功率分配策略通过闭环控制可实现对机电功率更为精确的控制与调节,实现系统部件稳态目标工作点调节与满足动力性要求的转矩输出的合理折中,保证了系统工作稳定和电功率平衡。     

微电网逆变器无差拍控制算法的优化分析

无差拍控制具有跟踪精度高,动态响应迅速的特点,但由于传统的无差拍控制质量在很大程度上取决于控制器和主电路中各器件参数的计算精确度[1],存在鲁棒性不强的缺点。这里介绍了一种改进优化的无差拍控制算法,同时利用基于最小二乘法[9]求取目标函数最小值的方法进行对系统参数离线优化分析设计,从而解决了存在的参数难以精确设计的问题,也改善了无差拍控制的鲁棒性不强的缺点。同时在Matlab(Simulink)建立系统模型进行仿真实验[9],验证了无差拍控制算法的优化控制系统具有良好的稳态性能和快速的动态响应,使系统参数的变化有更好的鲁棒性,证明了改进优化算法的可行性。     

湿式双离合器自动变速器充油控制

针对国产湿式双离合器自动变速器工作原理和充油控制难点的分析,发现双离合器自动变速箱充油控制的重要性。通过分析离合器压力扭矩关系寻找到了离合器开始啮合并传递扭矩的压力点的方法,利用闭环控制算法实现离合器充油过程的闭环控制。通过该方法保证了在目标时间内离合器实际压力能够精确达到离合器开始啮合并传递扭矩的压力点,实车试验,验证了控制算法的性能,解决了静态换挡冲击和起步冲击的问题,提高了整车驾驶舒适性和可靠性。为国产双离合器自动变速箱充油控制功能的设计做了有益的探讨。     

基于辅助交叉和动态操作的薄膜遗传算法

膜系遗传算法设计中,提出了辅助交叉算子和一种动态操作策略,随群体进化状态的改变,相应地改变选择操作与变异操作方法;同时,辅助交叉算子发挥了最优个体在进化搜索中的引导作用。超宽增透膜的设计结果表明,这种改进算法对群体适应值的快速提高、跳出局部极值的作用是显著的。     

变水量空调系统供水温度和供水压力优化控制研究

在楼字空调水系统及其局部控制仿真分析的基础上，针对变流量系统监测点和可调参数较多的特点，提出并验证了一个利用AHU自动控制水阀的阀位信息，把二级泵供水压差和冷水机组供水温度进行串级优化控制的实时优化控制方案。试验结果表明，同常规的控制方案相比，这个优化控制方案不仅能够较好地达到节能的目的，而且还能够改善局部系统的控制特性。     

The study for stability of closed-loop control system based on multiple-step incremental air-bending forming of sheet metal

To solve the springback problem for sheet metal forming, feedback control idea in automatic control theory is introduced to incremental air-bending forming process. The advanced control techniques are used to solve precision forming for workpiece of sheet metal. However, stability, accuracy, and rapidity of closed-loop control can directly affect system normal operation. Aiming to analyze the effect of stability on the quality of the formed workpiece, a closed-loop control system model for incremental air-bending forming is established. The transfer function and characteristic equation of the closed-loop system are solved through theory deduction and minor incremental linearization method. Both simulations with Matlab/Simulink and root locus results show that, as the overall gain is equal to one, the shape of formed part could converge to the target shape at the fastest rate. Finally, a semiellipse-shape workpiece is manufactured with the corrected mold obtained by the closed-loop forming method. The experimental results show that the closed-loop forming way is feasible and the means of correcting the mold parameters by iterative compensation of the stable closed-loop control system is effective. It can be taken as a new approach for sheet metal incremental air-bending forming and mold design.     

基于开关阀流量特性的气缸输出力伺服控制研究

该文提出了一种利用开关阀实现气缸输出力伺服控制的新方法。基于高速开关阀自身的体积流量特性,通过对4个高速开关阀开关时序的优化配置,实现气缸输出力的精确快速控制。首先研究开关阀体积流量、PWM占空比和阀进出口压差三者之间的关系,并将其与模糊控制器相结合,建立输出力伺服控制的闭环算法。在此基础上再结合将充放气阀同时打开,调节充放气阀关闭的时间差的错时方法与模式切换设计实现输出力的伺服控制。最后搭建了气缸输出力伺服控制试验平台,开展了试验验证。结果表明,该文所提出的方法能实现准确快速的阶跃控制且稳态误差低于0.5%,并能够较好地跟踪上0.4 HZ的高频正弦和0.1 HZ的低频正弦指令信号。     

基于DSP的SVPWM变频压力闭环控制系统

在分析空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)原理的基础上,给出了一种基于DSP控制的基本算法,设计了以TMS320LF2407A为核心的三相异步电动机变频压力闭环控制系统,介绍了该控制系统的软件和硬件实现方法。实验结果表明采用SVPWM技术实现了良好的变频变压控制,设计的压力闭环控制系统结构简单、性能可靠,具有良好的动态和静态性能,显示该技术在电气传动的应用中将有广阔的前景。     

基于深度代理模型的叉车臂架液压系统设计优化

为了提升利用微调构造的深度神经网络代理模型(又名深度代理模型)的性能,提出了一种主动闭环蒙特卡罗试验设计方法,通过费雪尔信息矩阵将设计点与模型梯度关联,并利用乘法算法求解,然后引入随机离散蒙特卡罗算法进行闭环采样,使得设计点具有覆盖整个设计空间的统计学特性.基于该方法,利用多层感知器建立了某伸缩臂叉车臂架动作特性深度代...     

Unbalance vibratory displacement compensation for active magnetic bearings

As the dynamic stiffness of radial magnetic bearings is not big enough,when the rotor spins at high speed,unbalance displacement vibration phenomenon will be produced.The most effective way for reducing the displacement vibration is to enhance the radial magnetic bearing stiffness through increasing the control currents,but the suitable control currents are not easy to be provided,especially,to be provided in real time.To implement real time unbalance displacement vibration compensation,through analyzing active magnetic bearings(AMB) mathematical model,the existence of radial displacement runout is demonstrated.To restrain the runout,a new control scheme-adaptive iterative learning control(AILC) is proposed in view of rotor frequency periodic uncertainties during the startup process.The previous error signal is added into AILC learning law to enhance the convergence speed,and an impacting factor influenced by the rotor rotating frequency is introduced as learning output coefficient to improve the rotor control effects.As a feed-forward compensation controller,AILC can provide one unknown and perfect compensatory signal to make the rotor rotate around its geometric axis through power amplifier and radial magnetic bearings.To improve AMB closed-loop control system robust stability,one kind of incomplete differential PID feedback controller is adopted.The correctness of the AILC algorithm is validated by the simulation of AMB mathematical model adding AILC compensation algorithm through MATLAB soft.And the compensation for fixed rotational frequency is implemented in the actual AMB system.The simulation and experiment results show that the compensation scheme based on AILC algorithm as feed-forward compensation and PID algorithm as close-loop control can realize AMB system displacement minimum compensation at one fixed frequency,and improve the stability of the control system.The proposed research provides a new adaptive iterative learning control algorithm and control strategy for AMB displacement minimum compensation,and provides some references for time-varied displacement minimum compensation.     

一种永磁同步电动机的速度零振荡控制策略

针对永磁同步电动机（PMSM）的启动速度振荡问题,在PMSM数学模型基础上,提出了一种速度零振荡控制策略。首先建立了基于PMSM转子磁场定向的矢量控制算法模型;然后利用现代控制理论的极点配置方法将系统等效成一个四阶闭环控制系统;并在此基础之上,对闭环系统施与分时整形输入控制策略。仿真结果证明,提出的控制策略能够改善系统的动态性能,达到速度零振荡的目的,并且减少了功率损耗,延长了PMSM的工作寿命。     

软质肘关节外骨骼的肌力矩估计与神经网络补偿协调控制

为辅助偏瘫患者进行多模式肘关节康复训练,研制了一种软质肘关节康复外骨骼机器人,并提出了一种基于人体肌力矩估计与自适应神经网络补偿的协调控制策略。利用表面肌电信号来识别人体的运动意图并调整康复训练轨迹,采用Lyapunov方法证明了控制算法的闭环控制稳定性。搭建了实时控制实验平台,并开展了基于运动意图的轨迹跟踪实验与自由主动训练实验。实验结果表明,所提控制策略能保证被动训练过程的轨迹跟踪精度,并且可以根据患者的运动意图调整主动训练过程的运动轨迹,实现不同强度的主动康复训练。     

离散化粒子滤波器及其在色谱柱温度控制中的应用

由于在非线性、非高斯系统中表现出很好的应用效果,粒子滤波用于很多领域。粒子滤波算法的关键是建议分布的选择。该文提出一种改进的粒子滤波算法,可以提高粒子滤波算法的精度。仿真表明,这种粒子滤波技术应用到色谱柱柱温控制中,可以提高色谱柱温度控制精度,对色谱仪分析结果有重要影响。