电液位置伺服系统的抖振消弱滑模控制

比例滑模策略保留了线性控制的某些优点,但抖振的存在不仅会降低控制精度,甚至会激发系统的未建模动态或引起机械谐振,严重制约了比例滑模控制在电液位置系统中的应用.为避免抖振对系统精度与稳定性的影响,提出采用模糊模型,根据切换函数及其导数的状态自调整比例滑模切换增益,以柔化控制信号.试验结果表明,通过模糊理论实现增益自调整,能有效降低抖振,既实现了高精度控制,又保留了滑模策略抗参数摄动及抗扰动能力强的特点.     

井下积水水位监控预警装置设计

针对煤矿井下积水过多造成开采环境恶化,现有人工巡检效率低,设计了一种基于C8051F040单片机且具有红外遥控功能的井下水位监控预警装置,通过对水位、水压、排水泵运行状态等参数的采集、分析,实现了排水泵的自动调度、异常情况报警并经RS485接口进行信号传输,完成了井下积水实时监测、预警及自动排水。试验结果表明,该装置控制精确、工作可靠,提高了煤矿生产的安全水平。     

基于多平台虚拟样机模型的轧机压下系统振动研究

为对轧机压下系统振动特征进行仿真分析,提出基于机液耦合的轧机八自由度动力学模型,采用联合建模仿真的方案,在ADAMS建立了符合八自由度动力学关系的轧机机械模型,同时建立基于AMESim的液压位置模型和基于Simulink的闭环控制模型,通过接口互联搭建了压下系统多平台仿真虚拟样机。设计基于带阻滤波器的控制器对干扰造成的虚拟样机耦合谐振进行抑制。仿真结果表明:滤波器的加入能有效抑制耦合振动对虚拟样机系统稳定性和精度的影响。虚拟样机对轧机振动的研究有一定参考价值。     

电液伺服比例阀控缸位置控制系统仿真研究

由于液压元件本身所包含的非线性,难以建立精确的数学模型,使得Simulink仿真效率往往不高。本文利用AMESim和Matlab／Simulink的各自优势建立了联合仿真模型,进行仿真分析,取得了良好的效果,研究结果表明AMEsim／Simulink联合仿真更加准确的模拟了实际系统的工作状态。     

基于SOC的储能系统控制策略研究

为了保证超级电容储能系统安全、可靠、高效的工作,分析了超级电容储能系统的构成和工作状态,选取超级电容荷电状态作为判定依据,设计了充放电自切换控制策略,自动跟踪直流网侧的能量状态,并实时进行模式自动切换控制,以及完成过压、欠压等保护功能。最后通过仿真平台的搭建,验证所设计储能系统控制策略的正确性和有效性。     

重复控制补偿的PID电液伺服位置控制

针对液压伺服系统难以精确控制的特点,采用重复控制补偿的高精度PID进行控制。通过建立数学模型并在Simulink中对电液位置伺服系统进行仿真,研究表明该控制策略应用在电液位置伺服控制系统中跟踪性能好、精度高。     

基于CANopen协议的刮板输送机功率协调控制系统研究

针对刮板输送机在实际工况中头尾两电机功率不平衡问题,研究与设计了基于CANopen协议的刮板输送机功率协调控制系统。介绍了系统的总体方案设计、CANopen协议通信原理、协调控制策略、硬件结构与软件设计。通过对搭建的实验台进行测试表明,利用CANopen通信根据实时负载变化调节电机转速,可以有效地实现两电机在负载波动条件下的功率协调控制,为刮板输送机驱动电机功率控制的研究提供了新思路。     

基于SOA脉冲调制的BOTDR应变检测系统

电光调制器调制光脉冲时易受偏振态与偏压影响,造成调制脉冲平均功率与消光比不稳定,影响检测系统稳定性,实际中需通过复杂算法校正。本文提出半导体光放大器调制光脉冲的方法,通过改变注入泵浦电流调制光脉冲,采用相干探测结合微波频率扫描方法,获取不同频率点下自发布里渊散射信号,经洛伦兹拟合得到布里渊散射谱,实现光纤沿线布里渊频移解调,并搭建了基于半导体光放大器的BOTDR分布式应变检测系统。实验中选取2.943km光纤末端施加500με,频移测量误差在±0.5MHz范围内。研究表明可实现稳定应变检测。     

面向管道安全监测的R-OTDR分布式光纤测温系统

针对长距离管道存在潜在泄漏及火灾等问题,提出了基于后向自发拉曼散射效应和光时域反射原理(R-OTDR)的分布式光纤温度检测方法用于管道安全监测.理论上分析了该方法在管道泄漏方面的检测原理,设计了R-OTDR分布式光纤温度监测系统,采用累加平均融合小波降噪的方法在改善系统测量精度的同时保证了系统实时性.在实验室中对系统性能进行测试,结果表明,系统检测距离可达10 km,测温量程-25℃～+200℃,测温精度±1℃,定位精度≤2 m,响应时间<3 s.同时在管道铺设现场进行了模拟实验,结果表明,该系统能够实现管道沿线温度的监测并准确定位,满足管道沿线泄漏和火灾的监测需求.     

蓄电池组充放电温度与应变光纤光栅监测系统研究

针对蓄电池组充放电过程中个别电池异常发热、外壳鼓包、变形、胀裂等潜在的火灾隐患问题,本文根据光纤光栅的温度敏感和应变敏感特性设计了基于光纤光栅传感的循环扫描式蓄电池组充放电温度与应变监测系统,并提出一种融合改进小波去噪、滑动平均及高斯拟合算法的优化寻峰算法来提高系统的测量精度。经实验验证,该方法可以将温度测量精度控制在±0.12℃以内,应变测量精度控制在±1.37με以内,综上,本文提出的方案适用于蓄电池充放电过程中的温度与应变监测。