刚度和惯量对电动负载模拟器的影响分析

为了提高电动负载模拟器的加载性能,根据电动负载模拟器的系统构成,建立其相应的数学模型,分析系统刚度和负载惯量对多余力矩、系统稳定性和响应速度这3个方面的影响,分析和确定了系统的最佳刚度和负载惯量,利用MATLAB软件对结果进行仿真验证;仿真结果表明:加载后的正弦曲线能够较好的复现,且响应速度快、稳定性好;设计电动负载模拟器最佳的刚度和负载惯量的时候,不仅要考虑到对多余力矩的抑制,还要考虑到系统的稳定性和响应的快速性。     

强噪声下非平稳时延目标信号提取

为实现强噪声背景下时延目标信号自提取,设计了相关检测模型,提出了基于目标数据段自截取和变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)算法的目标信号自适应定位和提取算法。首先,根据目标信号频域参数构建基准信号;然后,利用互相关检测技术并以峰值梯度为特征值确定目标信号时延参数;最后,利用预设参数自适应初始化的VMD算法对截取的数据段进行处理,并对分解的各分量进行自动筛选实现目标信号有效提取。不同算法的对比实验表明,自截取+VMD算法可有效实现强噪声下时延信号的定位提取,实时性基本满足实际应用需求。     

虚拟仪器设计教学改革和实验平台建设

通过分析目前《虚拟仪器设计》课程在教学内容、教学方法等方面存在的问题和不足,根据“以学生为中心”的工程教育理念和新工科建设内涵和需求,通过模块化教学内容划分和设计、明辨性思维能力培养、科研项目式教学方法、贴合实际工程背景的实践教学考核方式确定,实现“虚拟仪器设计”教学改革和实验平台建设,实现科研与教学的有机融合,拓宽了学生视野、学习主动性和创造性。     

基于预测控制的PMSM优化仿真研究

针对在永磁同步电机的运行过程中,容易受到负载转矩扰动和参数失配的影响进而造成转速跟踪性能差和电流脉动大等问题,采用模型预测控制(MPC)的方法设计预测控制器取代传统的比例-积分(PI)调节器,对速度和电流分别做了最优控制;加入Kalman滤波器对负载转矩进行观测作为前馈补偿,并提出参数校正方法,有效地抑制了干扰负载和电感参数的不确定变化对电机性能的影响.通过Simulink对比仿真表明,上述设计方法具有更快的动态响应且无超调,同时抗干扰能力和参数鲁棒性得到显著提升.     

改进型对称四级光纤环及其制备方法

光纤陀螺是一种重要的导航装置,光纤环(FOC)作为其敏感核心元件决定了光纤陀螺的精度和稳定性。本文针对FOC绕制过程中,边缘光纤匝易产生挤压变形,出现叠丝、塌陷等绕制缺陷,以及FOC绕制效率低等问题,构建了FOC三维仿真模型、分析了边缘非对称四级结构FOC在不同温度载荷下的SHUP误差、优化了光纤环换层绕纤边缘自动控制方法。最后,实际绕纤实验验证了所述方法的有效性。     

误差理论在科技论文数据处理与分析中的应用

实验研究类论文是科技论文的一大重要分支。有别于纯理论研究类论文,实验研究类论文强调用数据说话。如何准确地进行实验数据处理与分析是进行此类论文研究与写作的关键。本文基于误差理论知识,通过对科技论文写作中的实验数据进行分析判断,引导学生面对具体问题时用专业知识进行独立思考。     

电动负载模拟器的自适应终端滑模控制

为了更好地测试舵机性能,提高加载系统的鲁棒性和稳定性,实现电动负载模拟器对信号精确跟踪,同时抑制多余力矩,提出高阶非线性自适应终端滑模控制策略,避免了参数变化和扰动对系统的影响。将舵机看作一个扰动输入,确立负载模拟器系统为双输入单输出非线性系统,建立负载模拟器非线性数学模型,并基于此模型提出自适应终端滑模控制策略。利用Lyapunov函数证明闭环系统的渐进稳定性及有限时间收敛特性。并通过Simulink仿真验证了此控制策略的有效性。结果表明:与普通滑模控制相比,自适应终端滑模控制方法跟踪精度更高,对多余力矩也起到了很好的抑制效果。     

电动负载模拟器加载系统动态特性分析

加载系统对电动负载模拟器的稳定性、加载精度、响应速度等特性具有重要的影响,为了解其动态特性,建立了系统的有限元模型和数学模型,通过模态分析得到系统的固有频率及振型;改变系统中弹簧杆的刚度,得到弹簧杆刚度与固有频率和系统的关系.结果表明:在系统的前6阶模态中,其振型主要是绕Z轴的扭转和摆动振型,且幅值最大部分主要是两个联轴器和弹簧杆;弹簧杆刚度越大,系统固有频率越大,系统的频宽越宽,响应速度越快,但会造成系统机械谐振,多余力矩增加,影响系统的稳定性,设计弹簧杆刚度的时候需要综合考虑系统稳定性、响应速度和多余力矩影响.     

电动负载模拟器的新型速度全局滑模控制

为了更好地测试舵机性能,提高加载系统的鲁棒性和稳定性,实现电动负载模拟器(Electric load simulator, ELS)对信号精确跟踪,同时抑制多余力矩,提出了一种适用于速度控制的新型全局滑模控制方法,以改善系统的动态性能和稳定性.速度环采用基于加权积分切换增益的全局滑模控制,选择动态滑模面并设计相应的控制律实现连续切换控制,改善系统动态性能.利用Lyapunov函数进行了稳定性分析,在稳定性分析的基础上,进一步设计了滑模观测器进行加载力矩的前馈补偿和速度估计.最后,通过Simulink仿真验证了该速度控制器的有效性.     

自具补偿互相关超声测距系统设计

结合超声波回波特性和互相关算法原理,设计了一套测距系统以降低超声测距的误差.使用QuartusⅡ软件和FPGA控制2套相同的测距装置,一组测量声速,作为另一组距离测量装置的补偿数据.根据FP GA的特性设计互相关算法模块,完成声波飞行时间的处理,并调整FP GA内部结构简化算法模块.测量结果表明,在不使用补偿传感器的情...