基于xPC的电液位置伺服系统快速控制原型设计

通常电液位置伺服系统控制器的开发,需通过辨识被控对象数学模型来确定控制器参数。控制器的实现一般采用嵌入式系统,但是在控制器开发阶段直接采用嵌入式系统,存在辨识过程的实现和控制器参数确定困难,开发周期长等问题。基于xPC半实物仿真技术,提出直接将MATLAB/Simulink快速构建的控制算法转化为xPC目标机可运行的代码,并在目标机上通过数据采集卡获得控制对象的状态变量,上传至xPC宿主机;结合MATLAB中的系统辨识工具箱,辨识得到电液位置伺服系统的数学模型,从而确定复合控制器参数,实现了电液位置伺服系统快速控制原型设计。     

电液位置伺服系统模型辨识与非线性控制

针对电液伺服系统非线性、参数时变的特点,为提高系统的性能,首先介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,讨论了系统的非线性数学模型,利用实时工作间(RTW)的半实物仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行了系统模型辨识及验证。在此基础上,以辨识得到的模型为控制对象提出了一种Bang-Bang与模糊PID非线性控制方案,与传统PID以及模糊PID控制方法进行了仿真比较。结果表明,采用Bang-Bang与模糊PID复合控制,在系统参数变化、外界扰动的影响下,系统的快速性提高,稳态误差得到消除,具有较好的动态鲁棒性能。     

基于半物理仿真技术的机电伺服系统模型辨识研究

系统模型是进行系统性能分析与设计的基础。为了获得准确的系统数学模型,文章借助于dSPACE实时系统的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,提出了一种适用于机电伺服系统的模型辨识方法,并以机器人关节伺服系统为对象进行了系统模型辨识实验研究,通过对比离线仿真和半物理仿真结果验证了该方法的有效性。该研究对机电系统建模及控制系统设计具有参考价值。     

基于AMESim的电液伺服系统半实物仿真方法研究

基于AMESim仿真软件以及液压系统仿真技术,对Windows系统下低成本硬件在环(HIL)半实物仿真的方法进行了研究.首先利用TCP/IP通信实现了软硬件的数据通信,构建了上位机和数据解算控制通道;其次通过U SB数据采集卡开发控制器,利用软硬件IO数据交换及系统多线程设计进行仿真数据收发控制;最后通过高精度定时器使...     

基于xPC目标的液压疲劳控制系统半实物实时仿真

系统仿真可分为物理仿真、数学仿真及物理-数学仿真(又称半物理仿真或半实物仿真).对于被控对象工作环境恶劣的系统,宜采用半实物仿真.基于Matlab软件的xPC目标环境,具有交互直观,快速灵活,实时性与远程控制等许多优点.本文以液压疲劳试验机控制系统为例,介绍基于xPC目标的半实物实时仿真系统的设计及实现.     

电液伺服系统建模及其状态特征辨识

根据电液伺服系统特点,采用递推最小二乘自适应算法,实现系统在线建模。结合实验,完成了系统在各工况下建模,最后提出了基于自适应参数模型的电液伺服系统状态辨识。     

基于遗传算法的伺服系统摩擦模型参数辨识

文章研究受摩擦因素影响的伺服系统的摩擦模型参数辨识问题,该系统具有未知负载特性和非线性摩擦,给摩擦模型参数辨识带了较大的困难。首先将系统的输入力矩分解为线性力矩和非线性摩擦力矩,其中线性力矩部分用于驱动负载转动,非线性摩擦力矩用于克服摩擦作用;然后基于Stribeck摩擦模型,采用遗传算法进行参数优化。在直流伺服系统上的仿真结果显示了该方法的有效性。该辨识方法对系统已知信息要求较少且容易实现,具有很强的工程实用价值。     

基于xPC Target和RTDS的12脉波整流的快速原型化控制系统

以多重化整流电路原理和12脉波整流器原理,构建12脉波整流控制系统,以simulink为模型,利用RealTime Workplace和x PC Target实现12脉波整流控制部分的快速原型化的半实物仿真,然后再利用RTDS(Real Time Digital Simulator)实现主电路的实时仿真,最后通过I/O实现整个系统的建立。通过实验验证了该控制系统的有效性并介绍了利用x PC和RTDS构建整个系统的过程。     

基于xPC实时控制的中空液压马达伺服系统的研究

文章介绍了xPC实时系统以及快速原型设计方法,并利用xPC构造了中空液压伺服摆动马达实时控制系统并进行了马达动态特性方面的实验研究。实验结果证明了该系统及方法的有效性。     

基于模糊滑模控制的导弹电液伺服机构半实物仿真研究

由于导弹电液伺服机构具有小阻尼、时变性等特点,而且具有不确定性,致使无法得到精确的数学模型。为了保证实际设计过程中控制算法的有效性,采用模糊滑模控制算法。利用Simulink和RTW工具箱,直接在物理硬件上建立实时数字仿真模型,方便快速得到试验结果。实现了对伺服机构的快速半实物仿真,并快速验证了算法的有效性,提高了控制系统的设计效率。     

基于MATLAB液压系统的仿真技术研究与应用

在研究仿真技术的基础上,重点对液压系统仿真技术进行了研究和分析。介绍了MATLAB/Simulink软件,然后利用Simulink对掘进机回转液压系统进行了建模、仿真与分析,结果表明,仿真效果良好,认为利用Simulink完全能够进行不很复杂的液压系统的仿真,也为一些产品液压系统的设计提供了好的方法。     

基于MATLAB/Simulink的液压仿形刀架建模与仿真

根据液压仿形刀架的机构原理和组成,建立了仿形刀架系统的数学模型,基于MATLAB软件的动态仿真工具Simulink构建了仿形刀架系统的仿真模型,进行仿真分析得出了反映系统性能的仿真曲线。文中的研究为液压仿形刀架的设计、参数的选择以及性能研究提供了理论依据。     

基于AMESim和MATLAB/Simulink的液压变压器联合仿真研究

根据AMESim与MATLAB软件各自的特点,研究AMESim与MATLAB的联合仿真。在研究液压变压器柱塞运动规律基础上推导液压变压器的槽口排量,分析槽口压力变化与配流盘控制角度的关系。建立联合仿真模型,仿真分析液压变压器的工作特性,仿真结果符合理论计算。基于AMESim和MATLAB联合仿真的方法为液压变压器在液压系统中的应用与液压系统的仿真分析奠定了基础。     

喷嘴挡板伺服阀性能参数的研究

该文系统地研究了双喷嘴挡板电液伺服阀的工作原理和影响其性能的结构参数,建立了伺服阀结构参数数据库,并基于双喷嘴挡板伺服阀的数学模型开发了伺服阀面向结构参数的仿真平台.将应用软件MATLAB/Simulink进行动态仿真的结果与试验结果进行比较,验证了仿真平台的可行性.利用实验和仿真平台分析了影响伺服阀性能的主要参数.     

基于改进遗传算法的压力控制系统参数求解及辨识

该文研究了遗传算法模型,针对遗传算法的特点,在隔代映射遗传算法基础上引入自适应策略,建立了自适应遗传算法数学模型,给出了具体算法流程。通过自适应策略,使IP_GA中的交叉、变异概率能够根据函数适应度大小自动调节,提高了收敛速度及解的质量。通过该算法对液压压力系统传递函数进行参数求解,建立了液压系统的开环模型。利用Matlab/Simulink工具对开环模型进行仿真并与实测输出曲线对比,验证了遗传算法求解液压伺服系统参数的可行性。同时,通过分析仿真结果,找出了材料试验机比例压力控制系统与伺服压力控制系统在辨识方法上的差别。     

基于 Simulink／xPC 和数字图像处理技术的数控激光切割系统设计

为了实现激光切割系统的控制平台的快速搭建,提出了基于MATLAB平台的控制系统的设计方案和基于数字图像处理技术的数控文件生成方法。利用Simulink/xPC target、伺服滑台以及相关的外围电路搭建了十字轴二维运动平台,并通过MATLAB提供的图像处理函数及脚本文件提取相关曲线轮廓,生成加工轨迹。最后通过实验数据分析,验证了基于MATLAB图像处理技术和Simulink/xPC target的控制平台具有开发周期短,开发成本低廉,同时具有很强的二次开发性等优点。     

基于数字同步解调原理的相位差测量新方法

详细分析了数字同步解调原理,并在此基础上提出了一种新的同步解调原理结合模拟混频的快速测相方法,介绍了该方法在相位法激光测距中的具体实现过程.并在MATLAB/Simulink环境下建立了该方法的仿真模型,给出了仿真结果.由仿真结果可知,最大的测相误差是0.25°,平均测相误差为0.02°,误差标准方差为0.09°.在相位法激光测距系统中使用该方法,在精测主频为150 MHz的情况下,可得到最大的测距误差为0.69 mm,平均测距误差为0.056 mm.该方法适合在高精度、实时测相场合中使用,具有良好的应用前景.     

基于MATLAB的控制工程实验研究

为了便于学生学习和理解控制工程课程,设计了基于MATLAB/Simulink的控制工程实验,开发了基于MATLABGUI的控制工程实验软件包。分析了结合MATLAB/Simulink设计实验的必要性,详细阐述了实验的内容及具体构成,给出了具体实现的方法,介绍了该实验及软件包的特点。