液压摇摆台控制系统仿真研究

液压摇摆台是一种船舶运动模拟系统,用来研究某些甲板设备在摇摆状态下的工作性能.为了克服系统运行过程中的多种干扰--驱动系统的非线性影响、负载力矩变化的影响等,设计了变参数PID控制器并进行了仿真分析.仿真结果表明,输出曲线具有良好的运行特性,满足船舶模拟运动的各项要求.     

同轴并联混合动力装载机控制策略的研究

装载机输出功率呈明显的周期性急剧波动且能耗率较高,非常适合发展混合动力技术,与汽车相似,混合动力装载机也有多种结构形式,详细探讨了同轴并联混合动力装载机的控制策略.同轴并联混合动力装载机的载荷感知问题是控制策略的关键,比较了油门踏板载荷感知方案、变矩器转速比载荷感知方案和需求转矩在线估计方案,最终采用需求转矩在线估计方案感知装载机载荷,并按照该载荷感知方案制定了控制策略.利用Cruise软件搭建同轴并联混合动力装载机仿真平台,在MATLAB/Simulink环境下搭建控制策略模型,通过联合仿真验证了该控制策略的有效性,并获得了约11%的节油效果.     

水下滑翔机深度模拟装置仿真及实验研究#br#

深度模拟装置是水下滑翔机半实物仿真的重要组成部分。针对水下滑翔机深度模拟的需求,设计了一种采用电液压力伺服控制系统的深度模拟装置,以此为研究对象,建立数学模型并基于PID控制策略完成仿真分析,仿真结果表明,设计的系统在理论上能够满足模拟装置的要求。以此为基础搭建试验平台,并进行实验研究,实验结果表明,深度模拟装置可以实现准确的压力控制,从而在实验室条件下为水下滑翔机提供精确的深度变化环境,同时也验证了所构建数学模型及控制器设计的正确性。     

船舶液压推进系统螺旋桨负载转矩模拟研究

针对船舶液压推进实验装置模拟加载的需要,提出一种基于液压系统的双向加载负载模拟系统。采用面向系统原理建模的LMS AMESim软件搭建船舶液压推进系统仿真模型,利用Simulink仿真工具建立船桨模型,联合二者完成了船舶液压推进负载模拟整体仿真模型,仿真结果表明液压推进负载模拟系统能够较好地模拟螺旋桨的各工况的负载转矩,为下一步搭建船舶液压推进负载模拟装置提供研究基础。     

水下滑翔机深度模拟装置仿真及实验研究

深度模拟装置是水下滑翔机半实物仿真的重要组成部分。针对水下滑翔机深度模拟的需求,设计了一种采用电液压力伺服控制系统的深度模拟装置,以此为研究对象,建立数学模型并基于PID控制策略完成仿真分析,仿真结果表明,设计的系统在理论上能够满足模拟装置的要求。以此为基础搭建试验平台,并进行实验研究,实验结果表明,深度模拟装置可以实现准确的压力控制,从而在实验室条件下为水下滑翔机提供精确的深度变化环境,同时也验证了所构建数学模型及控制器设计的正确性。     

船舶起货机液压系统的可视化仿真研究

针对当前船舶液压系统科研和教学过程中传统实物设备的封装性、隐蔽性、抽象性等不足,提出并实现了一套模拟和再现液压系统整体工作场景和液压油流动特性的可视化仿真系统。运用纹理映射方法对管道内液压油的流体特性及形态进行模拟;运用数值方程对液压系统工作机制和液压油动力学规律进行模拟,成功地仿真了船舶起货机液压系统的工作过程,为船舶起货机液压系统的科学研究和教学训练提供了有效手段。     

永磁同步电动机的直接转矩控制

本文对永磁同步电动机直接转矩控制策略进行了深入的研究.文中首先根据电机基本理论建立了三相永磁同步电动机在转子坐标系下的数学模型,以三相永磁同步电动机为基础,分析了直接转矩控制的基本原理,提出了基于DSP的系统数字化实现方案.仿真以及实物实验研究表明,本文设计的方案可行、可靠.     

小型三轴摇摆台及其控制

设计开发了一种用于微型飞行器半实物仿真实验的三轴摇摆台。摇摆台通过三个独立的轴系来实现所需要仿真的三个转角，下层轴系列利用大输出力矩的步进电机进行开环控制，中、上层轴系利用直流电机配合高精度编码器进行闭环控制。通过计算机控制系统来控制摇摆台的角位移输出。     

摇摆试验台的刻线

摇摆试验台是一种能模拟舰船摇摆运动的大型物理仿真试验设备。该设备是集机械、液压、电控、测量和计算机于一体的综合性试验设备,具有横摇、纵摇及艏摇三个转动自由度。摇摆台台体结构如图1所示。     

辅助老人抬腿上床装置设计

为了解决老人上床及起身困难等问题,设计了一种辅助老人上床的装置.对老人腿部上床轨迹进行分析,基于数学建模,以球面和圆锥面的相交圆锥截交线来模拟腿部抬升轨迹,设计了一种空间连杆机构来实现腿部抬升;进行了具体结构设计及运动仿真分析.仿真结果说明,该装置能够实现腿部抬升轨迹并且运行状态平稳,验证了其理论可行性.进行实物搭建并...     

燃料电池汽车PTCM硬件在环仿真系统开发

一种燃料电池汽车PTCM硬件在环仿真系统以PC机作为宿主计算机,建立了燃料电池汽车各部件的仿真模型,并采用LabVIEW编制了友好的图形化仿真和监测平台,系统中各控制器与PC机通过CAN总线构成网络。试验表明,利用该系统可进行FCEV性能仿真、PTCM及动力系统中其它子系统控制器的软硬件测试、控制策略研究,并对各种各子系统进行极限条件测试。     

基于导纳控制算法的电液比例系统联合仿真研究

为了满足某液压机器人对于特殊工况下的混凝土振捣需求,设计了基于导纳算法的柔顺控制器.以电液比例阀控缸系统为研究对象,建立了系统的动态数学模型,并利用 MATLAB 、 AMESim 和 Simcenter３D 软件各自优势,搭建了一种多学科融合的机电液一体化联合仿真平台,对电液比例阀控缸系统进行了弹簧阻尼负载和刚性碰撞 ２ 种不同工况下的多算法联合对比仿真分析.结果表明,设计的导纳柔顺控制器使得电液比例系统具备了对环境刚度的快速响应能力,导纳算法可根据实际负载力对内环位置控制器的位移信号进行及时修正,有效避免剧烈的刚性碰撞,体现良好的柔顺性和鲁棒性.     

无头轧制多级传动模拟实验平台的研究与开发

轧钢技术发展十分迅速,其中以无头轧制技术最为引人注目。文章简要介绍无头连续轧制技术的工艺特点及效益,着重阐述自主研发的无头轧制模拟实验平台的构成、基于现场总线的全数字多级传动控制系统的配置与传动控制策略。主要内容有实验平台的研发背景,软硬件及整体系统构建,以及对多级传动控制系统控制算法的研究与功能的实现。     

自动变速器控制系统硬件在环仿真实验台开发

介绍了硬件在环（HIL）仿真实验的概念、系统组成及关键技术。借助于Matlab／Simulink方便的图形化建模环境,研究了基于Matlab／xPC工具箱开发硬件在环仿真实验台的方法,设计了汽车自动变速器控制系统快速开发硬件在环仿真实验台。通过汽车变速器控制系统硬件在环实验验证,结果表明该实验平台工作可靠,可以有效地缩短控制系统的开发周期,提高控制系统的设计水平,节约试验费用,为控制系统的开发提供了便利的条件。     

汽车ESC系统DIL/HIL仿真平台设计

全面准确地标定与测试是开发车辆电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统的关键环节。车辆控制过程是典型的强非线性系统,建立精确的车辆模型比较困难,驾驶员模型也很难准确模拟紧急工况下驾驶员的真实反应。在仿真系统中将难以精确建模的液压制动系统、ESC压力调节单元、转向及电子节气门装置采用真实硬件,并在试验平台中嵌入真实驾驶员,基于Matlab/Simulink/dSPACE环境和车辆动力学软件veDYNA,开发硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)和驾驶员在环(driver-in-the-loop,DIL)的仿真试验平台,并在此平台上对所设计的ESC系统进行仿真试验研究。试验结果表明,所设计的DIL/HIL仿真平台可以大幅提高ESC系统的开发效率和测试准确性。     

基于行星传动调速的波浪补偿系统设计与样机研制

提出了一种基于差动行星传动调速的主动式波浪补偿系统。阐述了新型主动式波浪补偿系统的工作原理,建立了波浪补偿系统数学模型,推导了波浪补偿变量传递关系。研究了基于前馈补偿-反馈校正的波浪补偿复合控制策略,完成了波浪补偿系统的行星传动调速器、控制系统电液伺服驱动系统、船舶姿态检测系统的设计。设计了原型样机试验方案并建立了模拟试验平台,通过波浪补偿试验,证明提出的行星传动调速波浪补偿系统能够基本满足复杂海况条件下吊装作业的要求。     

基于模糊PID的客车ABS转弯制动半实物仿真测试

车辆在弯道制动的条件下很容易失去稳定性,防抱死系统(ABS)在很大程度上提高了车辆转弯的稳定性。在低成本硬件条件下搭建起基于MATLAB/xPC的半实物仿真平台,通过MATLAB/Smulink建立8自由度仿真模型,采用控制鲁棒性较强的模糊PID的ABS控制策略,对客车在高低附着系数路面制动转弯的情况下进行了硬件在环测试。测试结果表明:该控制算法能有效提高汽车稳定性,使滑移率较好地控制在最佳值0.2附近,具有更好的鲁棒性和自适应能力。     

柴电混合动力商用车控制研究

针对节能环保的目的,以一款正在开发中的Plug-In柴电混合动力轻型商用车为研究对象,分别设计了逻辑门限控制策略和模糊逻辑控制策略。以仿真软件AVL/Cruise和Matlab/Sumilink为平台,通过联合仿真的方式对两种控制情况下的工况进行了模拟,验证了两种控制策略的合理性与优越性。在此基础上,完成了逻辑门限控制系统的开发,并利用dSPACE/MicroAutobox将其控制模型生成快速控制原型,进行了台架试验和实车试验,试验结果表明逻辑门限控制系统性能满足设计要求,整车经济性有大幅提高。     

中型无人直升机电动舵机控制器设计与实现

针对某中型无人直升机对电动舵机控制回路的特殊需求,设计了一种以“ DSP ＋ FPGA＋ 功率驱动”为主控单元的舵机控制器.其软件设计遵循模块化和层次化的原则;其硬件由主控模块、驱动模块、信号采集模块和电源模块协同合作,能够同时对 ５ 路电动舵机进行控制.针对舵机控制过程中存在的“快、准、稳”问题,提出一种外环采用线性自抗扰控制、内环采用常规控制的复合控制策略;同时搭建相应的测试验证环境.测试和实际试飞结果表明,该舵机控制器解决了负载动态变化的不确定性和小信号指令跟踪差的突出问题,取得了较好的工程应用效果.     

船用起重机升沉补偿系统建模与仿真

为了减小船用起重机在海上作业时风浪对吊装的影响,介绍了一种船用起重机的升沉补偿系统,建立了系统的动力学状态空间模型。取船的升沉运动位移作为系统输入量,通过选择不同的状态变量作为反馈量,仿真分析了悬停状态下被动补偿模式和主动-被动补偿模式下载荷位移的变化,最后根据仿真结果比较分析了两种补偿模式下的动态性能,确定了以串级控制方式作为主动-被动补偿模式的控制策略。