基于等效误差法的凸轮磨削算法研究

为提高凸轮磨削的加工精度和解决凸轮磨削系统的磨削精度问题, 提出了基于等效误差法和B 样条曲线的凸轮磨削平台的轮廓控制策略。运用B 样条曲线插补的方法给出两轴运动命令指令, 将凸轮的升程数据通过B 样条反算法进行处理得到生成序列的控制顶点等参数, 从而进行插补运算。根据等效轮廓误差为被控对象, 以建立凸轮磨削系统中的非线性等效误差模型, 将两轴跟踪精度问题转化为等效误差稳定化问题, 进而将计算得到控制输入值补偿到两轴, 从而对轮廓误差进行补偿。为使设计的控制器与B 样条曲线产生的指令兼容, 采用Sylvester 隐式化方法将B 样条曲线的参数形式转换为代数形式, 结合使用两种方法进行控制器设计,以满足数控凸轮磨削平台的高精度加工要求。通过在Sinulink 仿真平台实验表明, 该方法可行且有效减小了系统的轮廓误差和跟踪误差, 同时具有良好的轮廓性能。     

平面凸轮磨削过程磨削力的适应控制研究

以数控凸轮磨床的磨削过程为研究对象,提出了一种基于神经网络的适应控制方法,并采用MATLAB进行了控制器的设计和磨削加工的仿真验证,结果表明该方法能有效地解决凸轮磨削过程中的磨削力的波动问题,控制器具有良好的动态特性,实现了凸轮磨削过程中恒磨削力控制,进而提高凸轮磨削质量的目的.     

数控凸轮磨床磨削力适应控制的研究

本文以探讨凸轮磨床磨削力适应控制系统为目标,研究了磨削力控制的必要性、磨削加工中的适应控制方法以及适应控制系统的控制器设计等方面的问题。表明开发针对磨销过程的适应控制系统,对于提高磨销质量与效率均能起到至关重要的作用。     

凸轮磨削的仿形跟踪误差补偿

为提高凸轮磨削的加工精度, 减小凸轮的轮廓误差, 并进一步提高磨削系统的鲁棒性, 采用了新的误差补偿方法--仿形跟踪误差补偿, 将实际的仿形跟踪误差值补偿到X 轴的给定数值序列。运用Matlab 搭建了两轴联动反馈系统, 并设计模糊PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器以实现对系统的在线补偿。采用一种形状较难加工的凸轮片作为实验对象验证补偿效果和控制器的性能。仿真实验结果表明, 该方法不仅能有效减小凸轮的轮廓误差, 简化了计算过程, 并且使系统的响应速度加快, 与传统PID 控制器相比还具有较好的鲁棒性。     

刀剪空间端面磨削的运动控制方法

为实现复杂、异形刀剪的端面磨削,提出了一种空间端面磨削多轴联动控制方法.根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点,建立了砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律实现了一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制.基于所提控制方法开发了数控系统,该系统支持二维图形与参数混合编程.利用该系统开发了数控端面磨床样机,并进行了磨削实验.结果表明,该磨床能够磨削多种刀剪产品,加工效率与质量优于液压式端面磨床.     

多轴独立电驱动车辆驱动力的协调控制

针对三轴独立电驱动结构形式的混合动力车辆,提出了多轴独立电驱动系统的驱动力分层协调控制方法。首先建立多轴驱动转矩协调控制系统的分层控制结构,将控制系统划分为理想路面下的总需求驱动力矩分配层（上层）、驱动工况下的单轴驱动防滑控制层（下层）,以及在上下层出现矛盾时进行协调控制的协调层（中层）。在完成了多轴驱动转矩协调分配控...     

基于切向-轮廓控制与位置补偿的凸轮轮廓控制

为解决凸轮磨削系统的轮廓控制问题, 在分析轮廓误差的基础上, 提出了一种位置跟踪补偿算法与切向鄄轮廓控制相结合的控制策略。 在两运动轴间引入切向鄄轮廓控制, 将轮廓误差坐标变换于切向鄄轮廓坐标系中。 对此变换后得到的两个误差分量, 单独设计其对应的控制器。 为弥补切向鄄轮廓控制带来的不足, 在位置环外增加补偿器, 通过额外补偿跟踪误差, 以保证系统性能, 同时提高了系统各轴对输入信号的跟踪能力。所提控制策略在 Simulink 仿真平台上的实验结果表明, 该策略减小了系统的跟踪误差和轮廓误差, 具有良好的跟踪性能与轮廓性能。     

云台精密转动控制的研究

针对云台高速、精度等发展特性,本文对云台的伺服系统进行了研究,为了提高系统位置定位的动态性能,提出对三环伺服控制系统加入速度的前馈控制这一方案。首先对无刷直流电机的数学模型进行建立,根据各个控制环路的等效进而建立系统的三环控制系统,并以此来确定加入速度前馈控制的复合控制系统。对两种控制模型进行simulink仿真,输入相同的激励信号后分别对系统的阶跃、斜坡、加速度的信号响应进行对比。对比结果表明,加入速度前馈控制后,不仅可以有效的提高云台控制系统的动态响应,而且同时不会影响到其稳定性。     

两电机同步系统的神经网络逆控制

以多变量、非线性、强耦合的两电机同步控制系统为研究对象，在同步旋转坐标下，建立了两电机同步系统的数学模型，并进行了可逆性分析．采用静态神经网络加积分器构造两电机同步控制系统的逆系统，将此逆系统与原系统相串联构成复合伪线性系统．即两电机同步系统被线性化且已解耦成速度和张力两个相对独立的系统，速度环为y=s^-1φ（s）型伪线性子系统，张力环为y=s^-2φ（s）型伪线性子系统，再分别设计线性闭环调节器对速度环和张力环进行控制．实验结果证明了采用神经网络逆系统控制方法可以实现两电机同步调速系统的解耦控制．     

无轴传动张力控制系统中PFC算法的研究

以无轴传动在印刷中应用为背景,系统对卷绕过程中张力变化的一般规律进行研究,并建立数学模型。为了实现恒张力控制,系统引入PFC算法,分别用PFC控制算法和PID控制算法实现无轴传动中恒张力控制系统的仿真。仿真结果表明,在无轴传动这样的多变量、参数时变、速度-张力强耦合系统中,PFC控制算法的控制效果明显优于PID控制算法的控制效果。该仿真系统为搭建实际控制系统提供了理论依据。     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模新方法

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,通过功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统快速高效的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制(APC)与电流斩波控制(CCC)相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能.仿真结果证明了采用C MEX S-函数方式仿真建模的快速性和有效性.     

数控丝杠磨床设计

为了解决精密长滚珠丝杠和超长滚珠丝杠的磨削难题,分析了精密长滚珠丝杠制造中的问题,给出了滚珠丝杠数控磨床的总体设计方案,对设计方案进行了理论分析;开发了滚珠丝杠数控磨床的闭环控制系统,设计了滚珠丝杠数控磨床的砂轮架控制系统。经滚珠丝杠制造企业使用表明:其结构合理、功能完善,达到了预期的目的。     

基于励磁电流环的功率因数控制策略研究

本文分析了单闭环控制的同步发电机励磁系统的特点,指出了其存在的问题.以提高励磁系统动静态性能指标为原则,提出了基于励磁电流环的功率因数控制策略,并对其动静态性能进行了分析,理论分析及实际运行结果均验证了该方案的正确性.     

基于特征模型的PID控制器参数的满意解

本文提出一种通过PID控制器使系统同时满足暂态指标和稳态指标约束的满意控制设计方法.该方法避免了PID参数的图形和经验求解法.根据控制对象的特征参数模型,通过离散状态方程对原连续系统进行控制器设计.在控制系统的多指标约束下,将PID参数的计算转化为离散Lyapunov矩阵不等式,使用PID三个参数,配置系统闭环极点于指定圆形区域而使闭环系统具有较好的动态品质和一定的稳定裕度.积分器的引入,保证了闭环系统稳态无差.给使用计算机自动求解PID参数提供了新的方法,计算实例表明了该方法的有效性.     

单框架控制力矩陀螺伺服系统的模糊自适应变结构控制

研究单框架控制力矩陀螺系统的外框架结构.系统的永磁同步伺服电机采用正弦波驱动;电流环采用电压空间矢量脉宽调制方法驱动逆变器;位置环采用模糊自适应滑模变结构控制,通过引入切换控制增益的模糊自适应调节方法来提高系统的鲁棒性和抗扰能力.在Matlab下对系统进行仿真,结果表明,采用模糊自适应变结构控制方法设计的伺服系统有较高的动态和稳态精度;抗扰性能得到加强;消除了滑模变结构控制器的抖振现象.     

磁悬浮轴承系统不平衡振动控制的方法

针对磁悬浮磨床电主轴系统中存在的同步振动问题 ,通过计算机仿真和实验 ,研究了 2种处理方法 :力自由控制和开环前馈控制。在力自由控制中 ,控制环节对同频振动分量不加以响应。在开环前馈控制中 ,由不同于主控制器的前馈控制环节对同频振动分量进行处理 ,其结果叠加到主控制器的输出中。计算机仿真和实际的实验结果均表明 ,这2种方法对提高系统性能具有明显的效果。该研究对于磁悬浮轴承系统不平衡振动的控制具有重要意义。     

磨矿过程综合自动化系统

磨矿过程具有大惯性、滞后性、非线性、多变量耦合等特性,传统的控制方法或者人工控制都无法取得较为满意的效果,导致了磨矿过程产品合格率低、能源消耗大、生产效率低,并且球磨机还时常出现“饱磨”,引起生产事故。针对磨矿过程中存在的上述问题,提出了由过程管理、智能优化和过程控制三层结构组成的综合自动化系统。通过在唐山某选矿厂的运行效果表明该系统不仅可以稳定整个磨矿过程,而且提高了磨矿效率。     

基于功率控制的涡扇发动机控制系统设计

针对航空发动机控制过程中功率不平衡带来的控制精度和稳定性问题,设计一种基于功率控制的双回路控制系统,并应用于涡扇发动机。以DGEN380发动机为例,建立了发动机模型;根据涡扇发动机模型特点,设计了外环比例积分(proportion integration,PI)控制回路和内环线性二次高斯(linear quadratic Gaussian,LQG)控制回路,通过双回路实现功率控制和功率到转速的转化控制。稳态和过渡态仿真结果表明,该控制系统满足发动机控制要求且具有良好的鲁棒性和抗干扰能力;相对于传统比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制,其过渡态控制过程无振荡,响应时间快50%左右,稳定性更好,可以改善由于功率不平衡所引起的稳定性问题。     

三相隔离型ZVZCS—FB—SPWM整流器控制系统

论文建立了一相ＺＶＺＣＳ－ＦＢ－ＳＰＷＭ整流器在ｄｑ旋转坐标上的平均数学模型;提供了输入电源功率因数和直流输出电压的解耦控制途径,对输入电流采用开环控制,通过稳态补偿使输入滤波器的相角移动,达到在数为１;对输出ＤＣ电压采用典型的单环控制方案,同时探讨了三相输入滤波器的传输特性及设计原则,通过计算机仿真验证了变换器平均模型的正确性和系统设计的可行性。     

矿渣粉磨生产工艺智能调控系统研究与应用

矿渣粉磨生产过程具有强耦合、非线性、大滞后等特点,人工对其进行有效控制十分困难。提出一种矿渣粉磨生产工艺闭环调控系统,在长期设备与工艺研究基础上,借助物联网技术采集大量数据,结合专家经验并通过数据分析来实时监控工况发展趋势,研究矿渣粉磨生产工艺过程闭环调控方法;系统增加了前端矿渣水分在线检测,增强系统提前反应速度,在后端通过微粉粒度在线检测,形成闭环控制;生产过程中替代人工精细调节工艺,自动纠正参数变化,并优化参数匹配。系统应用于某生产现场,取得了较好的运行效果。