MATLAB SISO工具箱在机电控制技术实践教学中的应用

在机电控制技术的实践教学中,机电对象模型的闭环控制律设计很难被学生理解。该文采用MATLAB SISO(单输入单输出)工具箱软件构建了阀控液压缸闭环控制回路,同时进行PI控制律结构和参数优化设计。通过直观的单位阶跃响应数据和频域稳定裕度仿真结果,帮助学生加深对机电控制对象建模、PI控制律设计及闭环反馈控制回路稳定性的理解和认识,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的实践创新能力。     

模糊控制对网络控制系统性能的改善

针对网络时延问题,在分析时延特性的基础上,利用TrueTime工具箱建立网络控制系统的仿真模型。在时延为固定和随机两种情况下,研究其对系统控制性能产生的不利影响。设计了模糊控制器,并在网络中分别存在时延和丢包两种情况下将其与常规PID控制进行性能的比较。仿真结果表明,模糊控制能明显改善时延和丢包对系统性能产生的不利影响,提高了网络控制系统的控制性能。     

基于TrueTime的网络控制系统仿真平台的构建及其仿真分析

TrueTime是基于MATLAB/Simulink的网络控制系统仿真工具箱,是目前使用较为广泛的网络控制系统虚拟仿真工具。介绍了一种基于TrueTime的网络控制系统仿真平台,并用基于TrueTime的弹簧-阻尼系统仿真模型为实例,说明该仿真平台的构建方法,同时通过与MATLAB的阶跃响应曲线对比,证明该仿真模型可以很好地模拟网络环境。针对网络控制系统中网络时延和数据包的丢失这两个主要问题,通过对仿真结果的分析,验证网络时延、数据丢包等因素对网络控制系统控制性能的影响。     

长时延和丢包的网络控制系统保性能控制

为了研究具有长时延和丢包的网络控制系统保性能控制问题,假设传感器由时钟驱动,控制器和执行器由事件驱动,网络时延在两个采样周期之间,丢包具有马尔科夫跳变特性,利用状态增广的方法,把具有长时延和丢包的网络控制系统建模为具有两种运行模式的离散时间马尔可夫跳变系统,把网络时延转化为系统参数矩阵的不确定性.在此基础上,利用马尔可夫线性跳变系统理论和线性矩阵不等式方法,推导出使网络控制系统随机稳定的保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.数例仿真说明了所用方法的有效性.     

长时延和丢包的网络控制系统保性能控制

为了研究具有长时延和丢包的网络控制系统保性能控制问题,假设传感器由时钟驱动,控制器和执行器由事件驱动,网络时延在两个采样周期之间,丢包具有马尔科夫跳变特性,利用状态增广的方法,把具有长时延和丢包的网络控制系统建模为具有两种运行模式的离散时间马尔可夫跳变系统,把网络时延转化为系统参数矩阵的不确定性.在此基础上,利用马尔可夫线性跳变系统理论和线性矩阵不等式方法,推导出使网络控制系统随机稳定的保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.数例仿真说明了所用方法的有效性.     

基于Matlab/Simulink电动汽车异步电动机模糊PI控制

在以转子磁场定向的电动汽车用异步电动机矢量控制的基础上,采用模糊PI控制的方法,以使电动汽车获得良好的调速性能.用Matlab/Simulink仿真工具箱建立了整个系统的模型.仿真结果表明,采用模糊PI控制的电动汽车异步电动机具有高质量的调速性能.     

具有随机延迟的网络控制系统的模糊PID控制方法研究

针对网络控制系统中的随机延迟及包丢失问题,使用TrueTime工具箱建立了网络控制系统的仿真模型,并采用了模糊PID的控制方法实现了系统的控制,给出了控制算法的设计过程和仿真实验结果.     

单机架炉卷轧机张力控制模型辨识及仿真

以某炉卷轧机为对象,设计瞬态响应实验,采集炉卷轧机的张力瞬态输入输出数据,用Matlab2007b数据处理工具箱对这些数据进行处理后,应用Matlab2007b的系统辨识工具箱,辨识出可用于单机架炉卷轧机张力控制器设计的线性时不变传递函数模型,并对这些辨识模型进行仿真研究和分析,为进一步研究炉卷轧机控制奠定了基础.图11,参10.     

基于系统特征数据辨识的控制器设计

介绍了一种基于系统特征数据的控制器设计算法.该算法仅根据被控对象的输入、输出采样数据,按照卷积定理计算出被控对象的单位脉冲响应作为系统的特征数据;在控制量约束条件下,根据特征数据以最速响应为控制目标规划出输出参考数据和最速控制律;然后根据控制目标和最速控制律的要求计算出理想控制器的特征数据;最后,根据控制器的特征数据辨识出线性控制器参数.仿真结果表明,控制结果具有最速参考控制的特征.     

跟踪地面目标的小型无人机飞行控制仿真研究

对无人机跟踪地面目标时的飞行控制问题进行了研究.首先对某小型无人机跟踪地面目标时的运动状态进行了建模分析,利用自动控制理论知识设计了相应的控制律,然后采用六自由度非线性运动模型进行了控制律的仿真验证,并且分析了风的扰动对跟踪精度的影响.仿真结果表明,设计的控制律能够控制无人机对地面目标进行可靠跟踪,且对侧风扰动具有较好的抑制能力.