轧辊偏心补偿重复控制系统的设计与仿真

针对常用的PID轧机辊缝控制系统在补偿轧辊偏心这一周期信号时,会产生很大的稳态跟踪误差,常使偏心补偿失败的问题,应用重复控制基本理论设计了一种新的轧辊偏心补偿系统,这种系统在对轧辊偏心周期信号进行补偿时,具有对偏心补偿信号无稳态偏差跟踪的特点.仿真证明这种轧辊偏心补偿重复控制系统的输出补偿效果非常好,稳态精度很高,远远优于常用的PID控制补偿系统,使偏心补偿控制的成功率大为提高.     

动龙门石材数控加工中心双轴同步驱动控制技术研究

目的研究双轴同步控制系统动态模型和误差补偿算法,降低双轴同步误差,提高机床加工精度,延长机床零部件使用寿命.方法利用i_d=0的PMSM矢量控制方法对电流环进行设计并应用工程设计法依次设计出速度环和位置环.在分析双轴控制系统模型的基础上,提出了在偏差耦合控制方式下,采用模糊PID控制算法对偏差进行补偿调节的控制方案,并与常规PID算法进行比较.在Matlab/Simulink环境下建立了双轴控制系统的数学模型,并对两种算法分别进行仿真.以异型石材车铣复合加工中心(HTM50200)作为实验平台进行实验,测量进给轴在两种控制方式下的单轴跟踪误差和双轴同步误差.结果实验结果表明,相比常规PID,在模糊PID算法控制下X_1,X_2轴的单轴定位精度分别提高了87%和80%,双轴同步误差由0.01 mm降为0.003 4 mm,笔者提供的控制方案有较好的控制效果.结论与采用常规PID算法相比,采用模糊PID控制算法的偏差耦合系统具有更好的同步控制精度,鲁棒性更强.     

基于动态矩阵方法的网络控制系统补偿策略

针对网络控制系统数据包不确定的问题,分析了该特性对网络控制系统的影响以及目前的控制方法,设计了控制器节点由事件-时间驱动,传感器节点和执行器节点由时间驱动的分布式网络控制系统模型.在此基础上,根据预测控制中动态矩阵方法具有的简单实用的特点,提出了基于动态矩阵方法的时延控制和数据包丢失补偿策略.应用此策略进行了仿真,结果表明补偿后的系统输出与存在网络时延,但数据包按时到达的系统输出几乎一致,验证了该策略的有效性.     

面向格式转换的数字视频处理方法及其硬件实现

提出了针对环境控制系统特点的脉宽-模糊复合控制方案;使用Matlab软件的Fuzzy工具箱和Simulink工具箱,建立了脉宽调节、PID控制、模糊控制和复合控制等4种控制模型,其中模糊控制模型以混合后的温度与基准温度之间的偏差及其变化率为输入,通过模糊推理得到控制信号;输入温度阶跃信号对该4个控制模型的阶跃响应特性进行了计算和分析;选取一组动态参数作为输入对复合控制模型的动态响应进行仿真计算,结果表明,复合控制系统有效解决了现有脉宽调节系统的温度波动问题。     

非线性主动噪声神经网络补偿控制

针对目前主动噪声控制方法需要对次级通道进行辨识,且辨识模型精确度严重影响控制效果的问题,提出一种基于神经网络前馈补偿的非线性主动噪声控制方法. 该方法利用神经网络的非线性函数逼近能力,将非线性次级通道作为被控对象,非线性主通道作为噪声模型,设计基于神经网络补偿的噪声控制系统. 该方法无需已知主通道和次级通道模型,且基于Lyapunov定理证明了控制系统的稳定性. 仿真结果表明了该方法的有效性.     

模糊控制器在温度控制系统中的应用

针对温度控制系统被控对象中普遍存在的大惯性、纯滞后的实际情况,采用把模糊控制与PID控制方式相结合的控制策略,设计了温度模糊控制系统.同时,设计时考虑到温度控制系统升温时一般温度偏差负值较小,因此模糊控制器误差的论域采用了正负不对称取法,以简化控制规则和控制器.仿真与实验结果表明,该控制方法很好地改善了系统的动态特性,提高了稳态精度.     

一类不确定非线性系统的模型偏差补偿跟踪控制算法

针对一类带有系统未建模动态和干扰的不确定仿射非线性系统,基于滑模变结构控制和模型偏差补偿控制的思想,给出一种轨迹跟踪数字控制器的实现方法.在采样周期足够小的情况下,利用连续时间系统的前向Euler近似离散模型,首先推导出等价控制项作为前馈控制.然后将导出的状态误差修正项和模型偏差补偿项代替滑模控制中的切换函数,其中状态误差修正项用来保证状态误差趋于零,模型偏差补偿项用来补偿系统的未建模动态和干扰的不确定性,从而既保证了控制系统的鲁棒性,又消除了抖动现象.最后通过构造Lyapunov函数,证明了该控制算法的稳定性,同时以两连杆机械臂的轨迹跟踪为目标的仿真实验也说明了此数字控制器的有效性.     

MATLAB系统辨识工具箱在系统控制设计中的应用

以一个双输入单输出温度控制系统为例,详细叙述应用系统辨识工具箱进行建模、仿真和设计控制系统的过程,包括控制对象的辨识数据采集、模型估算、控制器设计和系统仿真等.重点介绍了系统辨识工具箱图形用户界面的使用方法.     

欠驱动水面船舶的自适应神经网络-滑模路径跟随控制

针对欠驱动船舶的路径跟随问题,提出了一种综合神经网络和滑模控制的控制方法.采用视线(LOS)制导方法解决船舶欠驱动问题,并设计了关于漂角的自适应状态观测器,将预测的漂角引入LOS以补偿漂角引起的稳态横向偏差;使用滑模控制方法实现航向控制,并用神经网络处理控制模型的不确定性问题;应用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性,同时通过对比仿真试验结果,验证了本文所提出控制器的有效性.     

海底采矿车路径跟踪的变论域模糊控制

采用ADAMS/ATV软件建立海底采矿车机械系统模型,利用MATLAB/Simulink平台建立以速度内环和方位外环的行走控制系统模型及机械系统与行走控制系统协同仿真模型;针对海底环境的复杂性和未知性,采用变论域理论设计纠正方向和位置偏差的自适用模糊控制器以及PID控制理论设计速度控制器,开展海底采矿车在越单边障碍时过程中按预定路径行走仿真研究.仿真结果表明:基于变论域模糊控制理论所设计的海底采矿车路径跟踪控制模型的鲁棒性良好,其方位偏差纠正及速度跟踪的响应速度快、稳态性好、控制效果好,实现了海底采矿车按预定路径行走,为海底采矿车在采矿过程中自动行走控制提供了有效的控制方法.     

智能电饭煲显控界面可用性评价指标体系研究

为提高智能电饭煲的实用性和便捷性, 选取可用性评价技术对智能电饭煲显控界面进行研究, 并根据消费者以及智能电饭煲自身的特点, 建立了智能电饭煲显控界面评价指标体系。针对该指标体系, 运用G1 法确定了全部评价指标的权重系数。该指标体系的建立可为智能电饭煲显控界面的评价提供科学依据, 并为日后智能电饭煲显控界面的设计提供一定参考。     

水温控制系统

介绍了用模糊控制思想对PID参数进行实时整定方法进行水温控制的单片机系统,介绍了PID参数模糊整定的方法和系统软、硬件的构成.此系统对电炉加热的实验装置进行控制取得了较满意的效果.     

新型可调温控压的电压力锅的研制

针对以往电压力锅安全性差,不节能的缺点,研制了一种新型可调温控压的电压力锅。这种压力锅不仅压力可以随意调节,而且水的沸点（加压下,水的沸点超过100℃）以下的温度也可以随意调节。到达设定温度时,压力锅处于断续、恒温加热状态,此时即可以保证压力锅处于安全压力状态,又可以达到省电目的;到达设定时间,压力锅处于保温状态。     

基于C语言的全自动智能电饭煲系统设计<sub>*</sub>

本文是基于市场的需求下,设计并实现具有从加米、加水到烹煮等一系列功能的全自动电饭煲。硬件方面采用stm32单片机作为主控单元进行了电路设计,设计的电路包括了进料、进水阀控制电路、电源电路、传送带控制电路等。同时加入了无线模块的通信方式以实现对电饭煲系统的远距离控制,引入并设计了人机交互模块和人机交互界面,实现了电饭煲系统的物联网化。软件方面基于C语言编写了各个功能程序,包括主程序在内的进料程序、中断处理程序、传送带控制程序、延时程序等等,通过软件编程实现了系统各部分之间的协调工作。     

电饭煲的Fuzzy控制系统研究

本文采用Ｆｕｚｚｙ控制技术，对电饭锅炊饭中的饭量、加热功率进行有效控制。文中研究了电饭锅Ｆｕｚｚｙ控制的方法。选择８０５１单片机为主机组成了软硬件相结合的单片机Ｆｕｚｚｙ系统，使炊饭过程按照最佳加热曲线进行。     

风洞层流风场中的WDPSS-8机器人系统的末端位姿偏移及补偿

基于ANSYS/CFX软件,比较研究WDPSS-8系统在几组不同风速的层流风场中,其所表现出的流固耦合效应的动静力特性及飞行器位姿的偏移值,并提出基于迭代法的飞行器模型位姿补偿方法.研究结果表明:只有在较高风速下,模型位姿才会发生偏移且超出定位精度,从而需要进行补偿,可采用迭代法调整绳拉力值实现位姿的补偿.     

被动加载系统中的多余力矩复合补偿方法

分析了被动式加载系统中多余力矩的特点 ,针对前馈补偿方法中存在的高阶微分补偿控制器物理上难以实现以及模型失配问题 ,提出了基于小脑模型关节控制器 (cerebellarmodelarticulationcontroller,CMAC)的复合补偿方法 .仿真和试验结果表明 ,采用基于CMAC的复合补偿方法对于多余力的抑制具有明显效果 .     

四轮独立转向无人车辆斜向行驶轨迹跟踪控制方法

针对四轮独立转向电动汽车转向系统成本高、但功能开发程度低的问题,提出一种车辆斜向行驶控制策略,优化四轮独立转向电动汽车换道过程中的行驶稳定性. 基于四轮独立转向电动汽车横向、纵向二自由度车辆模型,提出一种横纵向耦合轨迹跟踪控制方法,该方法基于线性时变模型采用模型预测控制（MPC）算法,对横向偏差、航向角偏差及纵向速度偏差进行闭环控制. 设计车辆稳定性控制器,包括横摆力矩控制器和转矩分配控制器,同时提高车辆轨迹跟踪精度和行驶稳定性. 最后搭建Simulink/Carsim/Prescan联合仿真平台,对四轮独立转向电动汽车双移线工况进行模拟换道仿真,仿真结果证明了斜向变道的可行性和横纵向耦合轨迹跟踪控制方法的有效性.      

一种基于规则推理的电熔镁炉智能控制系统

传统的电熔镁炉熔炼过程人工控制方法存在生产过程中能源消耗大、产品品位低、工人劳动强度高等不足.针对上述情况,提出了利用工业现场人工操作经验总结出的控制规则与相关控制理论相结合对电熔镁炉熔炼过程进行自动控制的方法,并使用该方法设计了一种基于规则推理的电熔镁炉智能控制系统,包括电流预设定模型、电流偏差阈值自学习模型和电流平衡调节补偿模型等协调控制电动机.该系统成功应用于国内某电熔镁砂厂,取得了良好的应用效果.     

HT46R系列单片机定时问题研究

随着HT46R系列单片机在各种测控系统上的实际应用,定时/计数器的作用也显得越来越重要。介绍了通过程序对HT46R系列单片机内部的可编程定时/计数器的定时方式和工作模式的设定和控制以确定定时时间,并提出了一种扩展定时/计数器定时范围的有效方法。最后,以该定时/计数器方法在全自动电饭煲控制系统中的应用为例,说明该方法使得定时/计数器的应用范围更加广泛,使用更加灵活。