基于MMC的柔性直流输电动模装置节点控制器的设计及其动模实验

为了解决目前模块化多电平换流器动模装置所有子模块均由一个阀级控制器控制从而导致的控制系统复杂、系统成本升高等问题。本文提出了一种在阀级控制器和子模块级控制器间加入节点控制器的方案并在此方案上研制了动模装置。节点控制器的加入降低了主机控制器的硬件要求和光纤通道的使用数量,大大地降低了装置成本。同时,主机控制器与节点控制器之间的通讯采用循环冗余校验算法,增加了大容量数据高速传输的实时性和可靠性。通过对动模装置进行稳态实验和功率阶跃实验,结果表明系统能够正确快速地进行有功类物理量和无功类物理量的追踪控制以及子模块电容电压的稳定。     

基于DSP的电力系统分散励磁控制及其动模试验

为了解决电力系统励磁控制实际应用中的问题,利用先进的数字信号处理(DSP)技术,结合理论研究,探索了先进的控制手段对于电力系统安全稳定运行性能的改善情况,介绍了改进后的分散非线性励磁控制规律、基于DSP的控制器电路设计和相关的软件算法以及动模试验情况。动模试验结果表明,基于DSP的新型励磁控制器的软硬件完全满足电力系统实时控制的要求,新的分散非线性励磁控制(DNEC)与传统的比例积分微分的PID控制相比对于改善系统的稳定性具有更优的控制性能。     

仅利用位置测量信息的机器人滑动模跟踪控制

提出一种仅利用位置测量信息的机器人滑动模跟踪控制方案使机器人跟踪给定轨迹．整个控制器分为两部分：仅利用位置反馈的控制器和变结构滑动模控制器．由位置反馈实现的虚拟速度反馈实质上是一种动态补偿器,而变结构滑动模控制方案则主要用来消除或抵消系统中所存在的不确定性的影响,达到提高系统鲁棒性的目的．在上述控制器控制下,系统的输出跟踪误差可以渐近收敛到零．利用边界层控制方案可消除或减弱滑动模控制中经常出现的抖振现象．     

基于现场总线的三模冗余计算机联锁控制系统的研究

控制器局域网是主要用于各种过程检测和控制的一种现场总线网络,它具有优先权和仲裁功能．多个单片机可通过ＣＡＮ控制器连接到ＣＡＮ总线上,形成多主机的局部控制网．本文主要介绍ＣＡＮ控制器８２Ｃ２００在三模冗余计算机联锁系统中的应用．     

一种基于PLC的滴灌遥控系统的实现方法

本系统在滴灌水网的控制节点处加装无线通讯单元实现了对全系统的远动功能.滴灌控制装置主要由PLC、无线数传电台/遥控模块、交流变频器、远传压力表组成.通过PLC控制数传电台和遥控模块,成功地实现了数传电台及遥控模块间的无线通讯,使得滴灌系统中各节点协调工作.     

基于气动装置神经网络模型的anti-windup控制器设计

为提高气动系统的控制效果,以Levenberg-Marquardt算法训练多层前馈神经网络,建立了一气动装置的神经网络模型并推导出ARX模型.基于气动装置的ARX模型,采用Ragazzini方法设计了anti-windup控制器.实时控制结果表明,所设计的控制器有效地克服了控制死区和阀的饱和效应,实现了对该气动装置快速和高精度的控制.     

双阀芯组合控制策略研究

针对传统的液压挖掘机控制方案的缺点,提出了液压挖掘机工作装置在不同工况下采用基于流量控制与压力控制的组合控制方案,从而实现了进出阀流量不受负载变化的影响,并降低了系统背压.进一步通过联合仿真证明了该组合控制方案的可行性.基于被控对象的特点设计了PID控制器,改善了系统的动态响应特性.最后通过实验表明该方案可以有效降低系...     

微电机盖板多工位级进模设计

针对微电机盖板在单工序模具生产过程中出现的高成本、低精度和低生产效率等问题,提出了一种新型的多工位级进模冲压方案。在分析微电机盖板的冲压工艺性的基础上,详细介绍了条料排样、模具结构设计等一系列技术难题的处理方案。模具选用滚动式精密模架,其运作平稳无偏斜。设计了弹压卸料装置以提高凸模导向精度,同时可保护细小凸模。为了保证送料的精度和平稳性,进一步采用了自动送料机构作粗定位、导正销作精定位及浮料装置相结合的方式。生产实践表明,该排样方案和设计的10工位级进模是合理可行的,能满足零件大批量、高效率、高品质的生产要求。     

一种基于自主寻址的类Modbus协议的设计

针对标准Modbus协议发送信息前需要知道对方地址,提出一种改进方案,设计出能自主寻址的类Modbus协议。该方案在主节点中设置子地址表,并且定时更新表信息,使主节点能够及时知晓新子节点的加入和旧子节点的断开等信息。为了降低寻址时系统的负载量和数据的冲突概率,采用时间槽的机制发送信息,并根据数据量确定时间槽。采用带ACK的CSMA/CA机制报告子节点的存在,并对相关的请求/应答帧进行了设计。     

家居新风系统控制器的设计与实现

为使新风系统与空调协调工作,设计了由主控制器、空调控制单元、空调状态检测单元以及室外温度采集节点等模块组成的新风系统控制器.该控制器各模块间利用Zigbee技术进行通信,控制器通过对室外当前温度与预设的房间期望温度的比较,以±1℃温控的方法平滑控制空调的启闭以及智能地控制新风的引入.实验表明:该控制器功耗低、可靠性高、成本低、使用方便,可在智能家居领域推广使用.     

高速开关阀控制的电液式节气门执行器

研究了一种利用高速开关阀对节气门进行电子控制的系统方案。使用电液式执行器作为节气门控制的执行机构，利用高速开关阀对执行器进行连续的流量控制。建立了控制系统的数学模型。关于高速开关阀的开启时间所引起的精确定位问题，通过在控制器中加入非线性补偿环节的方法予以补偿。文中还对节气门位置控制中，被控对象的主要影响参数进行了讨论。数字仿真和装车道路试验，证明了该控制系统的实用性和可行性。     

无变压器MMC交流故障穿越策略

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了 一种基于无变压器混合子模块MMC的供电分区柔性互联装置.分析了装置连接的分区电网间零序电流特性,设计了 一种基于比例谐振控制器的零序电流抑制策略.针对电网故障时,非故障相电压抬升对装置运行特性的影响,指出了一种降低直流电压的控制方法,并给出了电网故障时直流电压参考值和装置MMC桥臂全桥子模块占比的设计方案.在基于RT-LAB的半实物实验平台上进行了实验,实验结果表明电网单相对地故障时分区电网间的零序电流为零,装置仍然可以实现75％额定功率的传送,验证了本文直流电压参考值和全桥子模块占比设计的正确性以及交流故障穿越策略的有效性.     

液位过程控制系统的设计与实现

本文设计了用于多种控制算法研究的液位实验系统,包括液位控制实验装置、通讯硬件和上层控制软件.通过液位控制实验装置回路和阀位的不同组合,能够使被控对象具有多变量、有耦合、有干扰、多种工况等各种情况.通讯硬件完成串口通讯和信号A/D,D/A功能.上层控制软件采用VC+ +编程语言,其中控制算法作为一个独立的模块,易于修改或加入各种控制算法.该系统集成度高、功能完善,界面友好.实验实例结果表明该系统是验证多种控制算法的良好实验平台.     

密封圈级进模设计

级进模又称连续模、跳步模,是指压力机在一次行程中,在模具的几个不同位置同时完成多道冲压工序的冲模。设计的冲压件为某压力容器密封垫,通常情况下垫圈类零件多采用复合模生产,但受零件尺寸的限制,拟采用级进模加工生产,并对垫圈的排样方案进行了重点设计。     

基于动静态混合算法的仲裁器模块设计

总线仲裁器模块广泛地应用于控制类芯片的各个领域。本文在讨论动静态混合算法的基础上 ,详细地介绍了该算法在控制类芯片设计中的设计方法与技巧 ,并给出了 VerilogHDL 源程序。动静态混合算法不仅在总线仲裁器模块设计中具有指导意义 ,而且在其它控制类芯片中也具有很好的参考价值。     

机电一体化液动蝶形调节阀的原理和应用

简要叙述了一种新型的由微处理机控制的机电一体化液动调节阀门的基本结构、工作原理、特性和应用。该阀由阀体、电磁换向阀、油缸、阀位检测器和智能控制器组成，工作时控制器将接收到的调节器的信号和检测器的阀位信号进行比较，根据偏差大小和方向发出调节命令，经光电隔离驱动器使电磁阀和油缸动作，改变了蝶片的角度，达到控制流量的目的，具有较好的实用性。     

四旋翼飞行器串级PID控制设计与实现

针对四旋翼飞行器姿态与高度控制问题进行了分析,设计了串级PID姿态和高度控制器。以功能强大的STM32F407芯片作处理器,由MPU6050测量模块、磁力计、气压计和超声波模块进行姿态角度的检测与高度测量,结合四元数姿态表示方法,以多种传感器数据进行姿态解算,提高了测量精度;姿态与高度控制都使用串级控制算法,由于增加了内环角速度和高度速度的控制,提高了系统的抗干扰能力。最后根据MATLAB仿真对比实验和飞行实验平台验证,结果表明,所设计的控制器不仅提高了系统的抗干扰能力而且提高了系统的控制精度,具有较好的飞行控制效果。     

基于惯性作动器的四面固支板自抗扰振动主动控制

针对基于惯性作动器的四面固支板振动系统中存在的外部干扰强、建模误差大、系统时延等问题,提出了一种时延补偿的线性自抗扰控制(LADRC)策略。首先,将系统时延等效为一阶惯性环节,得到时延补偿惯性作动器与四面固支板系统的数学模型;其次,根据系统模型的阶数特征设计对应的四阶线性扩张状态观测器(ESO),对系统内部建模误差及外部激励扰动进行实时估计;然后,通过绘制Lissajous曲线计算出实验系统的时延常数,优化自抗扰控制器的控制参数,进行前馈补偿,抵消实验中内外干扰对控制效果的影响;最后,搭建1套基于NI PCIe采集系统的振动控制平台,通过半实物实时实验测试所提出的振动主动控制策略的控制性能。分别在系统中加入比例-积分-微分(PID)控制器、传统三阶LADRC和时延补偿四阶LADRC对四面固支板的振动进行控制实验。结果显示,LADRC在振动控制效果上明显优于PID控制,该文时延补偿的四阶LADRC的效果略优于传统三阶LADRC。     

一种深水网箱鱼群状态监测的数据采集与远程传输技术研究

为了满足抗风浪深水网箱中鱼群远距离监测的要求，本文提出了一种鱼群监测数据采集和基于无线模块的远程传输方案．该方案由海上现场监测系统和岸上控制及显示主机构成．在海上现场监测系统中，单片机把采集到的回波数据存储到扩展存储器62256，再通过无线模块发送回岸上控制及显示主机，由主机对接收数据进行处理和显示．厦门海域的海上实验结果表明，该方案能够简便、有效地对深水网箱中的鱼群状态进行数据采集，并在距网箱500m的距离内实现数据的可靠传输和显示，为正在新兴发展的抗风浪深水网箱养殖提供了一种简单、有效的鱼群状态安全监测技术．     

基于PC/104冲床装模高度监测控制器的研制

针对冲床装模过程中由于人工操作而引起的误差大、效率低等问题,设计了一种基于嵌入式计算机系统的装模高度监测控制器.该控制器选用PC/104总线单板电脑作为主控制器,配合于外部的SSI接口数据采集、人机交互和电机控制模块,实现对模具信息管理,装模高度监测及控制等功能.该控制器精度高、功耗小、成本低、结构坚固,特别适于小型冲床设备的加工过程及操作现场,有较好的市场应用前景.