基于改进型偏差耦合结构的多电机同步控制

针对现有的多电机同步控制方案难以满足高精度控制的要求和不能实现比例同步控制的局限性，提出一种带PI补偿控制的改进型偏差耦合控制结构，可适用于多电机完全同步和比例同步控制.针对永磁同步电动机非线性和强耦合特性，设计了自适应模糊滑模变结构控制器来实现永磁同步电动机的跟踪控制.建立了4台永磁同步电动机的同步控制仿真模型，仿真实验表明，所提出的多电机同步控制结构相对于带固定增益补偿的控制结构具有更高的同步控制精度.与PID和常规滑模控制算法相比，自适应模糊滑模控制策略具有更高的同步稳定性和更强的鲁棒性.     

基于内模与偏差耦合复合的舞台调速吊杆群同步控制方法

以舞台调速吊杆群高精度协调同步运行为目标,针对吊杆运行过程中易受负载扰动和电机参数摄动影响同步效果的问题,在并联同步控制的基础上,用内模控制器取代常规PI跟踪控制器,并与偏差耦合控制方法相结合,构建了基于内模与偏差耦合复合的舞台调速吊杆群同步控制方案,以内模控制增强系统的鲁棒性、位置均值偏差耦合补偿控制改善系统的精度.最后选用3组调速吊杆的同步控制对文中方法进行有效性仿真验证,结果表明,该方法在保证系统具有优良抗干扰性能的同时,较传统PI位置耦合控制具有更好的跟随性能及同步精度.     

加快三元催化器起燃的HEV混合驱动控制策略

针对冷起动阶段三元催化器起燃特性对整车排放影响显著的问题,提出了应用于混合驱动工况下以加快三元催化器起燃为目的、通过降低发动机输出功率来提高发动机排气温度的模糊控制策略以及基于极小值原理的起燃时间最优控制策略.依据传热学原理,利用集总热容法建立三元催化器动力学模型,在此基础之上,在Matlab/simulink环境下建立了整车动力学模型并进行了仿真计算,分析了上述2种控制策略对油耗和排放性能的影响,最后将仿真与试验结果进行了比较.结果表明:2种控制策略均能增大废气传递给三元催化器的热量,缩短催化器起燃时间,有效改善混合动力汽车冷起动阶段的排放.     

基于粒子群-模糊PID的织网机主动穿线板多电机协同控制

针对织网机主动穿线板多伺服电机协同控制问题,以3台电机为被控对象,将粒子群算法与模糊PID(proportion integration differentiation)控制相结合,设计基于粒子群算法的模糊PID控制器,粒子群算法优化控制系统的初始参数,结合模糊PID完成对多伺服电机协同控制系统的动态调整。为保证系统的同步控制性能,采用偏差耦合控制策略,引入了速度补偿器调节电机间的同步误差。仿真结果表明,相较于传统PID控制和模糊PID控制,改进后的控制器响应速度快、超调量小、稳健性较好,能更好地实现多伺服电机的协同控制,提高织网机成品的品质。     

高精度空气静压轴承的研究

空气静压轴承是高精度轴承的发展方向之一。 文中阐述了高精度空气静压轴承的基本原理、设计特点和设计理论。将常用的孔式节流器的环形孔改进为倒角孔,通过气膜压力、轴承刚度等测量的结果表明:采用倒角孔节流器的轴承不仅能减小气体散流、非轴向流和负压的能量损失,而且在不改变轴承间隙和节流小孔孔径的条件下改变表压力比值,提高轴承的回转精度和刚度。 本文还介绍了高精度空气静压轴承的实验装置、制造方法,以及供气装置。     

基于Terminal滑模的Hindmarsh Rose神经元放电同步控制

基于Terminal滑模控制方法, 实现了单向耦合HindmarshRose神经元之间的同步控制. 仿真结果表明, 该控制策略不但可完成神经元内部参数变化而导致不同放电状态的同步控制, 还可完成由于外部干扰导致不同放电状态的同步控制, 并证明了该控制策略的有效性.     

基于自适应渐近预设性能的电静液作动器跟踪控制

针对电静液作动器存在的固有非线性、建模不确定性和跟踪性能约束的问题，该文提出了一种基于自适应渐近预设性能跟踪控制策略。该方法建立了电静液作动器的非线性数学模型，通过增益自调节的误差符号积分鲁棒方法处理模型不确定性和扰动，并引入预设性能函数保证系统的跟踪误差满足约束条件，提高了系统的瞬态跟踪精度。最后，Lyapunov函数证明了即使存在匹配和不匹配扰动，闭环系统仍可获得渐近稳定性能。联合仿真试验对比结果表明，该控制策略能够有效解决电静液作动器高精度跟踪问题，满足瞬态和稳态性能的控制要求。     

均值耦合多电机滑模速度同步控制

针对传统阿胶制粒机多电机速度同步控制精度低和控制系统响应速度慢的问题,提出了一种无速度传感器的多电机均值耦合非奇异全局快速Terminal滑模速度同步控制方法。首先,设计转速自适应磁链观测器,避免了加热筒体温度较高导致电机速度传感器检测精度不足的问题;然后,利用均值耦合策略对多电机转速进行耦合控制,实现系统误差全局补偿,保证多电机速度误差同步收敛;其次,通过设计具有非线性函数的非奇异全局快速Terminal滑模面,实现电机速度误差在有限时间内全局快速收敛,并消除了Terminal滑模的奇异问题,提高了单电机速度跟踪精度,降低了多电机间速度同步误差;最后,利用Lyapunov函数证明了观测器和控制器的稳定性及收敛性。仿真与实验结果表明：速度观测器能够在0.4 s内实现速度跟踪,当系统存在负载扰动时,调节时间小于0.05 s,具有良好的跟踪性能和稳态精度;与均值耦合滑模多电机速度同步控制相比,本文控制方法能够在0.15 s内实现对期望转速的跟踪,各电机同步误差调节时间减少了1.2 s,响应速度快,能够有效抑制负载扰动,具有更好的动态调节能力、稳态精度和鲁棒性,可满足阿胶制粒工艺的要求。     

卷板机电液伺服同步控制系统设计及仿真

为了提高水平下调式三辊卷板机的上工作辊同步运动精度,以及抗重负载干扰能力,采用电液伺服技术与模糊自整定PID控制器相结合,设计了一种基于主从控制策略的电液伺服同步控制方案,并进行了计算机仿真.结果表明该方案提高了同步控制精度,增强了设备抗干扰能力,为多缸同步系统提供了有效控制方法.     

单片机在大磁致伸缩高精度电反馈同步阀中的应用

针对工程中两液压缸的高精度同步问题,本设计采用一种新型的功能材料,即大磁致伸缩材料,作为阀的电-机转换元件,并采用8051单片机采集与处理两液压缸的位移反馈信号,从而达到高精度同步控制.阀的特性分析结果显示其能够实现两液压缸的高精度同步控制,并具有一定的抗干扰能力.     

维修企业三元催化器再生工艺设计

随着在用汽车数量的不断增加,三元催化转换器及其所需贵金属材料的需求量也在增加,维修企业往往采取更换新部件的方式去解决三元催化器老化、失效问题,造成了不必要的浪费。通过实际考查,本文应用超声波清洗设备及维修企业常见设备,设计出一套简便、高效的三元催化器再生更新工艺,供维修企业参考使用。     

基于电子齿轮箱的内齿珩轮强力珩齿轮廓误差补偿控制研究

多轴控制系统的轮廓误差具有强耦合特点，由于是多轴联动产生的结果，仅提高单轴的跟踪精度不一定能降低轮廓误差。为降低珩齿多轴控制系统的齿面轮廓误差，进一步提高珩齿的加工精度，文章提出一种简单有效的补偿控制策略。分析珩齿机的机床结构，根据珩齿多轴电子齿轮箱(electronic gearbox, EGB)控制系统的数学模型推导出基于齿轮啮合原理和坐标变换的齿面轮廓误差数学模型，并设计出一种简单的齿面轮廓误差补偿控制器。仿真和实验结果表明，所提出的补偿控制策略对降低齿面轮廓误差有显著的效果。该文方法对提高珩齿实际加工精度具有一定的指导意义。     

基于低通滤波器的机械手滑模控制

机械手是典型的多输入多输出非线性系统,具有时变、强耦合、非线性、快速高精度跟踪等特点.滑模控制是机械手控制的一种重要方法,但基于一般滑模控制方法设计的控制器,其输出存在高频抖动,给被控对象带来不利影响.采用滑模结合低通滤波器的控制策略,定义滑模面,利用趋近律方法设计滑模控制律,基于李亚普诺夫(Lyapunov)函数证明系统的渐近稳定性.以双关节刚性机械手为例,MATLAB仿真结果表明,该控制策略能减小抖动、实现高精度跟踪.     

多电机同步控制方式的研究

本文针对多电机同步控制问题,研究了多电机同步控制系统,通过对系统中常用的各种多电机同步控制方式的分析和比较,选择了主从同步控制方式和偏差耦合同步控制方式;结合综合指标优的无刷直流电机作为执行电机。在建立无刷直流电机数学模型的基础上,对双电机主从控制和偏差耦合控制分别进行了数学建模,并用MATLAB对其进行仿真,仿真结果验证了采用偏差耦合控制具有更好的跟随性能。     

非对称柔性支撑龙门双驱平台的解耦与同步控制

针对采用非对称柔性支撑结构的龙门双驱运动平台，提出基于模型补偿扩张状态观测器的解耦与同步控制策略.考虑柔性支撑结构特点和负载加速度对龙门平动、转动模态的影响，采用拉格朗日方程建立了龙门动力学模型.依据该模型设计平动和转动控制回路并采用带有已知耦合项补偿的扩张状态观测器，估计并抑制由建模误差和未知耦合项等因素组成的总扰动.试验结果表明，该控制框架与解耦策略能有效解除双驱动轴间的动态耦合并抑制扰动，显著提升龙门试验台的动态响应和同步精度，且具有部署简单、所需测量模型参数少等优点.     

基于积分滑模变结构的双轴伺服电机同步控制

在实际运用中,传统的双轴伺服电机同步控制存在转速跟踪延迟和稳定慢的问题。针对于此问题,提出了积分滑模控制和主从同步控制相结合的方法。本方法是在以永磁同步伺服电机为例,通过矢量控制,并利用积分滑模控制改善双轴伺服电机同步控制的快速性和稳态精度。最后经过MATLAB仿真,仿真结果验证了加入了该控制策略使系统的转速具有更快的跟踪和稳定特性。     

基于迭代学习控制的下肢外骨骼康复训练机器人运动策略

将具有不依赖系统模型精度，并且能够通过不断学习实现高精度控制等优点的迭代学习策略应用于下肢康复训练机器人运动控制.通过分析人体下肢结构与运动特征，得到下肢外骨骼系统各关节的空间位置参数；采用拉格朗日法对下肢外骨骼康复训练系统进行动力学分析，设计迭代学习控制器.仿真结果表明：迭代学习控制策略能够实现高精度跟踪期望轨迹的目标.     

基于FPGA的活套高度和张力系统解耦控制器设计

针对板带热连轧机活套的高度和张力系统,在工作点附近,以实际热轧现场数据为依据,建立了对象的动态数学模型.采用基于BP神经网络整定的PID控制策略以减弱系统的耦合影响,并给出了其控制算法在FPGA上实现的方法,包括脉动阵列算法映射、数据表示及精度和运算部件设计.仿真结果验证了本算法的有效性和控制策略的适用性.     

QTT高精度位移促动器设计与测试

本文针对110 m口径全向可动射电望远镜的高精度位移促动器进行设计与测试研究.设计了采用步进电机、角度传感器、滚珠丝杠+蜗轮蜗杆的位移促动器方案.针对关键部件进行了详细设计和仿真分析,并对精度、电磁兼容性、环境适应性进行了专门设计.对促动器样机进行了精度测试,结果表明促动器定位精度小于15μm,满足设计精度要求.将促动器样机放置于新疆,进行了超过1年的实地环境适应性测试,在整个测试过程中,促动器样机运行可靠,未出现故障,满足环境适应性要求.     

基于粒子群优化的升降机驱动装置控制策略

针对由于施工升降机驱动装置存在非线性因素,导致吊笼驱动装置运动精度低和响应慢的问题,提出了一种基于粒子群优化的比例、积分和微分(proportional integral derivative, PID)控制策略。首先,建立异步电机的矢量变频控制模型,基于MATLAB/Simulink通过偏差耦合控制策略实现三电机同步控制模型搭建,并设计了粒子群PID控制器以及模糊PID控制器;然后在ADAMS软件中建立驱动装置的虚拟样机,通过ADAMS的Controls接口模块与MATLAB实现机电联合仿真;最后根据施工升降机实际运行工况进行联合仿真验证并分析控制策略可行性。研究结果表明：粒子群PID控制器提升了吊笼位置控制精度与响应速度,粒子群优化PID系统响应时间相较于PID控制系统提升38%,相比模糊PID提升6%,系统稳态误差分别提升62%、98%,满足实际运行需求。