考虑气动伺服阀流体力的压力控制系统设计

提出了考虑气动伺服阀流体力的精密压力控制系统设计的新方法.建立了喷嘴挡板式伺服阀内流体力的计算模型和差压控制系统的线性模型.基于该模型,利用数值计算法设计了压力控制系统的PID控制器和干扰观测器.考虑伺服阀后的流体力能够进行压力控制系统的最优设计,并提高了参考输入的追踪性和系统的抗干扰性方面的控制效果.仿真与实验结果验证了该模型的正确性.     

交流调速系统的内模控制

文章介绍了基于内模控制原理的感应电机调速系统设计方法.采用实验的方法建立了感应电机调速系统的速度环控制模型,依据内模原理设计了速度控制器,该控制器具有PI结构,但只有一个可调参数,且该参数与控制系统的动态特性直接相关.在基于DSP TMSLF/2407的运动控制平台(MCK2407 Pro Kit)上的实验结果表明,所设计的速度控制器结构简单,参数调整方便,调速系统具有良好的动态性能,能够满足感应电机的调速要求.     

调压型智能泵源的模型参考自适应控制

针对调压型弹载智能泵源系统参数摄动大、负载波动大和响应速度快的特点,提出了基于模型参考的泵源自适应控制策略,并采用滑模变结构控制算法进行了控制器的设计.计算机仿真实验表明,调压型智能泵源的模型参考自适应控制具有良好的鲁棒性和动态特性.     

基于模糊 PID 控制器的电液负载模拟系统

基于传统控制理论建立双马达加载工况下的系统数学模型,分析多余力矩的产生机理和特性,并以被控对象的速度为观测量,提出基于结构不变性原理的速度前馈补偿．针对常规PID控制器无法解决系统非线性和参数时变性等问题,设计了以系统的误差和误差变化率为输入量的模糊PID控制器．仿真结果表明：速度前馈补偿克服了近97％的多余力矩;模糊PID控制器能较好地改善系统在高频段的控制性能．     

多模式驱动的机器人关节控制器设计及实验

建立了基于直流电机的系统模型,提出了基于PID的闭环反馈控制策略和基于时间或电流的切换控制方法.然后,借助Matlab/Simulink软件分别进行了位置控制、力矩控制及二者切换的仿真,并进行了关节驱动控制系统的软硬件设计.最后,通过实验对所提方法进行了验证与分析.仿真和实验结果表明:所设计的关节控制器,能够实现位置控制、力矩控制功能.在位置控制模式下,影响其响应速度的因素主要是驱动系统硬件.在力矩控制模式下,影响其响应速度的因素主要是PID参数,且当PID参数Kp,Ki,Kd分别为0.2,0.325,3.0时,系统具有较好的响应特性.位置控制与力矩控制2种模式间可基于时间和电流进行稳定的切换.该关节控制器能够应用于机器人关节驱动系统,实现关节的驱动与灵活的控制.     

基于反步控制的被动力伺服系统全状态反馈控制

针对被动力伺服系统的多余力矩问题,提出一种基于反步控制的全状态反馈控制方法,并利用Lyapunov函数的稳定性定理保证了设计控制器的稳定性.与以往解决加载多余力矩时不同,该控制器不仅使用加载系统各状态量,而且使用了承载系统的各状态量,在建立系统非线性模型的基础上,将系统方程重组成多个虚拟子系统,利用反步控制思想对每个虚拟系统设计虚拟控制量,进而一步步反向推导出含有加载系统和承载系统各个状态量的非线性控制器.因此,该控制器能够更加准确地抑制多余力矩,仿真结果也证明了该控制器的有效性.     

压缩天然气发动机的新型喷射系统的建模和预测控制

内燃机配有共轨喷射系统对空气/燃料混合物的准确计量严格取决于压力调节.在压缩天然气(CNG)注射系统计量精度难以实现,气体的压缩使得燃料运送过程更加复杂.由于控制器的设计需要喷油系统模型,本文提出了一种基于物理学的状态空间模型的具有创新性的天然气喷射系统.该模型的参数只有依靠明确的几何数据和燃油性能才可以确定.比较在不同的操作条件下模拟与实验结果来验证模型.此外,该模型用于设计一种广义预测控制器的喷油压力调节,这是执行的几个步骤.实验结果表明该方法的有效性.     

基于高速开关阀控制的液压制动伺服系统研制

研制了一种基于高速开关阀对混合动力车辆传动实验台制动系统实施压力控制的系统.制动器制动性能取决于对制动目标压力的响应特性.分析了高速开关阀的开关特性和制动液压缸的压力变化特性,并针对高速开关阀的开启响应滞后和液压缸压力变化的的非线线的特点,设计了PI控制器.应用dSPACE公司开发的AutoBox快速控制原型系统编制了系统的控制算法和模型,并进行了实验,实验结果表明,液压制动伺服系统能够满足制动性能的要求.     

超混沌Chen系统的自适应同步与电路实验研究

研究了超混沌Chen系统的自适应同步问题,基于Lyapunov稳定性理论,设计了参数未知结构相同的2个超混沌Chen系统自适应同步控制器和同步控制器电路,该控制器结构简单,不需要知道系统参数,就可实施控制.数值仿真和电路实验仿真证实了该方法的有效性.     

基于低阶模型的含压力补偿比例阀控系统平稳控制

液压工程机械负载变化大、受到控制器计算性能限制,常导致运动控制出现强烈冲击和精度降低等问题,为此提出一种基于低阶模型的含压力补偿比例阀控系统平稳控制方法。首先,证明了含压力补偿比例阀控系统可近似为线性系统,提出一种低阶建模方法,利用分段线性随机系统作为原系统的全局近似,并定量给出分段线性随即系统的协方差矩阵;其次,在所提出的建模方法基础上,设计了稳态卡尔曼速度观测器,提出基于速度观测的双回路控制器,利用精确的观测速度与速度内环控制提高系统阻尼,达到抑制振荡的目的;最后,在盾构管片拼装机举重臂上开展实验验证,实验包括AMESim与Simulink联合仿真实验和PLC控制的实机应用实验。研究结果表明：所提出的低阶建模方法在常见阀参数下与精确模型的精度相对误差不超过3%,所提出的控制方法在低算力控制器上实现了阶跃位置目标轨迹的低冲击、高精度控制,显著增加了系统阻尼,获得了更平滑的速度曲线,减小了稳态误差,力冲击峰值减少21.6 kN,振幅降低约39%,具有较高的工程应用价值。     

焦炉集气管分管压力自适应模糊控制算法

针对焦炉集气管压力控制难以建立精确的数学模型,且工况复杂等原因,提出采用集气管分管压力自适应模糊控制算法,在线调整控制器参数。该算法在兖州矿区焦化厂实际应用中取得良好的效果。     

座舱功能试验压力控制系统建模与PID控制器设计

针对座舱功能试验压力控制系统参数调试不允许在飞机座舱上直接进行的问题,建立了包括气动减压阀阀芯构件动态特性与试验管道压力变化过程等因素在内的座舱功能试验压力控制系统模型,可使压力控制系统设计客观化、解析化.通过对系统模型进行线性化和拟合降阶,再根据降阶模型应用解析化方法,设计了座舱功能试验压力控制系统的比例、积分、微分（PID）控制器,并对设计结果进行了仿真验证.结果表明,解析化方法设计的PID控制器可以满足飞机座舱功能试验压力控制系统的技术要求.
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基于失配补偿Smith-RBF神经网络的 主蒸汽压力控制技术

针对燃气发电锅炉主蒸汽压力控制系统对象的大滞后、不确定性和煤气扰动大的特点,设计了一种基于失配补偿Smith预估及RBF神经网络的控制方案。利用RBF神经网络的在线学习能力整定常规PID的参数,并通过失配补偿Smith预估控制器对系统中存在的纯滞后进行补偿,有效解决了火力发电锅炉主蒸汽压力对象动态特性模型失配及纯滞后的问题。通过仿真研究及实际应用表明:该控制方法对于火力发电锅炉主蒸汽压力控制具有很好的稳定性和抗干扰能力。     

共轨燃油压力模糊PID控制器的设计

为了达到共轨燃油压力的动态调节，突破传统PID控制的局限性，提出一种精确控制共轨燃油压力的模糊PID控制器的设计方法．分析系统输出响应曲线，得到参数的自整定要求．由单片机计算结果确定了输入输出语言变量的论域．给出模糊控制器的调节规则和参数的模糊控制表．提出了该控制器的单片机实现方法。经试验验证，该控制器效果良好．     

风冷制冷机组的多变量模糊控制研究

针对一个多输入多输出、非线性复杂系统明显的非线性热力学耦合特性，采用模糊控制与神经网络相结合的方法，提出一种具有结构和参数学习能力的自组织模糊神经网络控制器，在控制过程中通过采样数据在线学习，调整网络结构，产生模糊控制规则并调整规则的参数，使得控制器具有模糊控制的特点，又有神经网络学习的能力．通过对风冷制冷机组控制试验的结果表明，该控制器能够达到同时控制蒸发压力和过热度的目的．     

电液负载模拟器神经网络辨识器及控制器设计

针对传统控制方法无法解决飞机舵机电液负载模拟器受多余力等非线性因素严重干扰的问题,给出了一种基于神经网络辨识器及控制器的复合控制结构,结合了神经网络系统辨识与自适应实时控制的工作特点。根据电液负载模拟器控制结构及工作原理,采用BP神经网络辨识器在线辨识,获得系统辨识模型以替代理论数学模型。然后,采用Adaline神经网络控制器实时控制,利用系统误差信号与BP神经网络反向递归计算Adaline网络权值调整信息,获得系统控制参数,实现复合控制器的有效监督与智能控制。最后利用MATLAB进行实验验证,仿真结果表明：该方法能够提高系统控制精度,多余力消扰率达92%;并且可以有效模拟飞机舵机所受力载荷的变化情况,实现系统指令信号快速、准确、稳定的加载。     

集成式电液制动系统建模与压力控制方法研究

以集成式电液制动系统（integrated electro-hydraulic brake,I-EHB）为研究对象,建立了其机械、液压子系统的数学模型,得到了系统的5阶非线性状态方程.在I-EHB系统处于不同压力下的平衡状态的方程进行线性化处理,得到系统的传递函数,并利用AMESim软件验证了传递函数的正确性.设计了基于PID控制的位置-压力串级控制器,伺服主缸活塞处于死区行程内,采取以补偿孔位置为活塞运动目标的位置反馈控制;超过死区行程后,采用以伺服主缸目标压力跟随为控制目标的压力反馈控制.将伺服主缸压力响应时间和超调量分别控制在80 ms,6%内,有效提高I-EHB系统的制动安全性和舒适性.      

基于模糊理论的焦炉集气管压力控制系统的设计与实现

针对湘钢焦炉集气管压力和鼓冷系统吸力控制特点,对原有系统进行改造,将模糊控制技术和常规PID控制技术相结合,提出了一种基于模糊理论的焦炉集气管压力控制方法,结合相邻通道的波动引起的耦合现象,采用模糊解耦原则进行解耦控制。通过matlab仿真表明：模糊PID参数自整定算法与常规PID相比,具有更好的动态特性。实践证明该方法有效实现了对集气管压力系统的智能控制。     

基于改进滑压控制的机炉协调系统设计

动力装置的机炉协调控制系统是一个复杂的多变量控制系统,研究整体的机炉协调控制系统,有助于提高动力装置的自动化程度和安全经济运行水平．通过对机炉协调控制系统特点的剖析,结合锅炉和汽轮机的具体情况及实施的可行性,提出了基于改进滑压控制的机炉协调系统设计方案,分析了机炉协调控制原理．对所设计控制器进行仿真,结果表明,改进后的复合滑压控制系统性能更优．