基于内模法的PID控制器自整定算法

为解决传统工业控制中比例-积分-微分(PID)控制器参数整定的问题,提出了一种基于内模法(IMC)以及系统辨识的控制器参数确定算法。该方法首先利用被控过程在开环阶跃信号激励下,输入与暂态输出的对应关系,将被控对象辨识为一阶加滞后(FOPDT)或二阶加时滞(SOPDT)的模型;再利用IMC算法确定控制器的参数。对于在内模法中引入的滤波器参数λ的确定问题,提出通过引入γ和σ两个参数,并与输出误差的平方建立关系来确定λ 的方法。仿真显示,对于输出误差绝对值之和(IAE)这个指标,该种算法与传统基于IMC的PID控制算法相比,在无输入扰动时可提高20%左右,在有输入扰动时可提高10%左右。仿真结果表明:在用单位阶跃信号激励系统时,提出的整定方法在保证了系统鲁棒性的前提下,提高了系统的瞬态响应速度,并有效抑制了系统输出的超调。     

基于原位观察Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu钎焊接头110℃时效过程中的显微结构

基于自制原位观察装置,研究了Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点在110℃恒温时效下,0~168 h不同时效时间界面金属间化合物(IMC)的微观形貌和生长变化规律.结果表明,随着时效时间的延长,界面IMC(Cu₆Sn₅和Cu₃Sn)的厚度在不断增加;同时IMC的生长具有三维特性;随着时效时间的延长,Cu₆Sn₅在纵向方向上变化比较明显,高度是逐渐降低的;而在横向方向上变化较慢.SEM研究发现,时效过程中界面IMC的形貌由扇贝状转变成较为平整的层状,并出现分层现象.     

一类非自衡对象的扩展内模PID控制

针对一般方法在非自衡控制对象中应用的不足,提出了一种扩展内模PID调节器的整定方法。采用非对称二阶Pade逼近对被控对象的时滞环节做近似处理,并结合内模控制原理导出了一种简单的基于内模控制的PID调节器参数整定策略,从而得到PID调节器的整定参数,所设计的调节器可使系统同时具备更好的目标跟踪特性和干扰抑制特性。仿真研究结果表明了该方法的有效性。     

工艺参数对Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊点界面组织和力学性能的影响

互连焊点界面反应形成的金属间化合物(IMC)对焊点服役可靠性会产生显著影响。研究了不同工艺参数(回流温度、回流时间和回流次数)条件下,Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊点界面金属间化合物的演变及对焊点力学性能的影响,同时对焊点断裂机制进行了分析。结果表明,随着回流温度和回流时间的增加,金属间化合物η-Cu6Sn5相的形貌由贝状向板条状转变,并可观察到η相溶入焊点内部。在265℃回流时,随着回流时间增加,贝状η相不断长大,晶粒数不断减少;界面IMC的生长符合幂指数生长规律,其生长指数为0.339。回流次数对焊点剪切强度的影响为先增后减,断裂模式从纯剪切断裂到微孔聚集型断裂再到局部脆断转变。     

光电跟踪系统鲁棒自调整内模控制设计与分析

光电跟踪系统广泛应用于制导武器、航空航天观测设备以及靶场光电测量仪器等领域。针对光电成像测量时滞和模型不确定性,设计了一种鲁棒自调整内模控制算法。给出基于相位裕度和幅值裕度指标的系统控制器整定方程,分析得到了模型失配情况下的系统鲁棒稳定条件以及参数的设计准则,引入基于二次型性能指标的优化方法在线自适应调整控制滤波器参数来提高系统的控制性能和鲁棒性。在光电跟踪转台上的实验结果表明,所设计算法可有效地克服光电图像跟踪器测量时滞所造成的跟踪偏差,跟踪精度小于1密位,保证了成像传感器对目标的快速准确跟踪。     

细径铜丝超声键合焊点高温存储可靠性分析

对塑封后的20 μm细径铜丝超声键合焊点进行了高温存储可靠性研究.采用SEM观察了老化后键合焊点界面微观组织及金属间化合物,采用EDS对反应物的成分进行了分析.结果表明,200℃老化9天或250℃老化9h,键合焊点界面生成了大量Cu-Al金属间化合物,并出现可见的微裂纹和Kirkendall孔洞;250℃老化16 h后,环氧塑封料中微量的Sb元素与铜球焊点发生反应,生成以Cu3Sb为主的反应物;当老化时间超过49h,铜丝破碎,铜键合焊点产生严重腐蚀.250℃老化超过24h或300℃老化超过4h会发生银迁移现象.     

内模PID控制在磁悬浮轴承中的应用

在分析磁悬浮轴承（ AMB）数学模型的基础上,针对磁悬浮轴承非线性、不稳定、易于振荡等问题,提出了基于内模控制的研究策略。对于实时在线控制系统,内模控制不依赖被控对象的准确模型,具有操作简便、易于控制等优点。 Matlab仿真结果表明,该控制策略具有快速反应速度,对于转子运动的稳定性要求显示了良好性能。     

30MVA封闭铬铁合金电炉高温煤气净化工程化研究

为满足高温粗煤气净化和高效利用的要求,封闭矿热炉在铁合金冶炼过程中产生的高温含尘粗煤气必须经过净化除尘后才能被后续利用,现有净化除尘方式还没有达到此项要求。以50万t/a铬铁合金化工冶金一体化项目为例进行工程化研究,用新型FeAl金属间化合物非对称膜滤芯为核心过滤元件,设计了30 MVA铬铁合金电炉粗煤气高温高精度(YT)过滤系统,工程应用结果表明采用YT过滤系统是完全可行的。     

工艺参数对钛/铝异种合金回填式搅拌摩擦点焊连接质量的影响

采用回填式搅拌摩擦点焊工艺(Refill friction stir spot welding,FSpW)对厚度均为2 mm的5A02-O铝合金和TC4钛合金板材进行焊接。通过改变停留时间和回填速度,探究不同工艺参数对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,在选定工艺范围内,焊点成型良好,搅拌区晶粒细小,热影响区晶粒长大但有限,搅拌套作用区界面原子扩散距离比搅拌针作用区更大,停留时间6 s获得的焊点界面原子扩散距离和金属间化合物(IMC)厚度在1 μm左右。随着回填速度提高,接头承载载荷总体呈现上升趋势,但仍有数值波动,回填速度为30 mm/min,停留时间为6s获得接头拉剪载荷最低为4861 N,回填速度为90 mm/min,停留时间为6 s获得接头拉剪载荷最高为6617 N,拉剪后宏观断面较为平整,断裂模式为剪切断裂,微观断口由韧窝组成。