冷连轧机系统中过程优化计算机的建模与仿真

介绍了冷连轧系统中过程优化计算机的仿真设计与实现。通过分析仿真原型系统的特点,对仿真原型系统进行了模块化分解,并将软件再工程的方法运用于仿真的软件设计以及建模过程中,这是具有一定意义的模型化方法的扩展。根据设定值计算系统的抽象,建立了相应的基于有限自动机的多模型集成仿真模型。     

感应电机无速度传感器模糊控制仿真研究

基于Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,提出了一种感应电机的模糊转速磁链观测器,并实现了一种新的感应电机无速度传感器模糊控制方法。该方法利用Lyapunov稳定性理论分析了观测器的稳定性,通过求解受线性矩阵不等式（LMI）约束的广义特征值问题来得到观测器的反馈矩阵。在Matlab软件平台上,利用SimPowerSystems Blocks（PSB）电气模块和Simulink通常模块搭建了基于模糊观测器的无速度传感器控制系统,仿真实验验证了该系统的正确性。仿真结果表明该方法在全速度范围各种工况下都能稳定工作,准确观测定子磁链和转速。

Abstract：

Based on Takagi-Sugeno （T-S） fuzzy model,a fuzzy speed and flux observer of induction motor （IM） was proposed and a novel speed sensorless fuzzy control for IM drives was developed based on fuzzy observer design. This method utilized Lyapunov stability theory to analyze the stability for the observer. The observer gains were obtained by solving a generalized eigenvalue problem （GEVP） under linear matrix inequality （LMI） constraints. The speed sensorless control system of IM drives on the basis of the fuzzy observer was built with PSB blocks and Simulink blocks in Matlab platform and verified by simulation results. The simulation results indicate that the proposed method could operate stably in whole range of speed with preferable observation precision of stator flux and rotor speed.     

基于Simulink/PSB的异步电机变频调速系统的建模与仿真

针对PWM逆变器供电驱动的异步电机矢量控制变频调速系统的特点，利用Simulink和PowerSystem Blocksets，采用结构化和模块化的方法，对异步电机变频调速系统进行建模和仿真，详细介绍了各子模块的构造方法及功能。仿真模型可以逼真地模拟实际系统，实现简单，便于修改。仿真结果验证了建模方法的有效性。     

六相感应电机调速系统的建模和仿真研究

提出了一种新颖的六相感应电机调速系统的仿真模型。采用广义两轴正交实变换建立了静止坐标系下的六相感应电机的数学模型,给出其在Matlab/Simulink下仿真模型。研究了利用开关函数概念构成实用的六相电压源逆变器仿真模型的设计思想,给出采用Matlab/Simulink实现的具体步骤。整个调速系统模型简洁、方便,解决了仿真模型的收敛性问题,减少了计算时间。仿真结果表明该模型的有效性,为研究不同控制策略下系统的动态性能仿真奠定基础,并极易扩展到任意相交流电机调速系统的建模和仿真研究中。     

具有离合器的双机械端口电机系统仿真

双机械端口电机(Dual Mechanical Ports Electric Machine,DMPM)是一种具有两个机械端口和两个电气端口的新型电机,基于该种电机的混合动力系统能够实现电力无级调速,已成为混合动力汽车研究领域中的一个热点。深度混合动力系统中的双机械端口电机内外转子之间设计一离合器,当内燃机工作在高效区时,离合器闭合,能量直接从发动机传递到驱动轴,提高效率。在分析整车工作模式、双机械端口电机和离合器数学模型的基础上,基于Matlab/Simulink/Stateflow建立了集DMPM、离合器、内燃机、控制器和整车为一体的仿真平台,经过对FTP75工况仿真表明:建立的仿真平台可以实现整车工作模式的模拟,同时对发动机启停、离合器闭合的动态过程进行实时仿真,对控制策略的仿真验证,减少调试和实验时间。     

基于MATLAB/Simulink S-Function感应电机矢量控制仿真建模

在分析感应电机的动态数学模型及矢量控制基本思想基础上,采用基于MATLAB/Simulink S函数进行仿真建模的新方法.该方法仿真程序编写简单,修改方便,通用性强.感应电机模块基于坐标系构建,再配以矢量控制器模块、SPWM模块及变换模块等构成感应电机矢量控制系统.仿真结果显示了电机负载变化时转矩、转速、磁通的动态变化曲线,验证了该方法的有效性、实用性,为实际电机控制系统的实现与调试提供了新思路.     

自适应反步法感应电机控制器的设计和仿真研究

基于静止d-q坐标系下的感应电机数学模型,在参数不能确定的情况下,通过位置、速度、磁链和线圈电流信号,采用非线性反步法设计了感应电机的自适应位置控制器,该控制器不依赖于电机参数。基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立感应电机位置控制系统仿真模型。仿真结果表明:用该方法设计的控制器得到的位置跟踪误差迅速渐近趋于零,达到了较好的位置控制性能。     

直线感应电机牵引互馈试验台系统仿真研究

在分析直线感应电机动态数学模型的基础上,研究了一种新型的能量互馈式直线牵引传动试验系统.讨论了该试验系统的构成与运行原理,分析了其高效节能、控制灵活等优点.利用计算机仿真技术,建立了包括直线感应电机、逆变器、矢量控制器以及车体在内的直线感应电机牵引互馈试验台系统仿真模型,对该系统进行了全面仿真研究.仿真结果表明了所提出方案的有效性,为实际直线感应电机互馈试验台系统的设计和调试提供了新的思路.     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模研究

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上，提出了SRM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如电机本体模块、速度控制模块、电流控制模块、转角选择模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建SRM控制系统的仿真模型。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与电流斩波控制相结合的方法，保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能。仿真结果证明了该SRM建模方法的合理性、有效性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于控制叶片的太阳帆姿态控制系统建模与仿真

针对由太阳帆薄膜、结构杆、有效载荷和四个控制叶片所组成的太阳帆航天器系统,从物理模型出发,利用欧拉方程建立了姿态动力学模型.对该类太阳帆航天器的系统能控性和稳定性进行分析,并通过数值仿真对太阳帆航天器三轴姿态控制的响应特性和行星际轨道转移过程中姿态控制效果进行研究.研究结果表明,在行星际飞行中利用四个控制叶片来对太阳帆航天器进行三轴姿态控制的方法是可行的.     

冷连轧过程仿真软件包的研制

以四机架冷连轧机为背景,开发研制了一个结构简单、使用方便、具有一定开放性的冷连轧过程仿真软件包（ＴＣＲＳＩＭ）,为新的建模与控制方法在冷连轧过程中的应用研究提供了良好的仿真环境。     

双机架可逆冷轧机液压系统的稳定控制

以双机架可逆冷连轧机液压APC(Automatic Position Control—位置自动控制)系统为研究对象,建立了相应的轧机液压APC系统的数学模型,根据轧机液压系统的结构特点,分析了系统中参数不确定的因素,采用了不同的控制方式对参数摄动等的不确定性进行了仿真比较。结果表明采用H∞控制具有更加良好的跟踪特性和对参数摄动的鲁棒稳定性。     

冷连轧机穿带过程带钢厚度建模及仿真

通过对某钢厂冷连轧机穿带过程的深入研究，提出了在该轧机上应用“厚带头”穿带工艺的新方案。并且利用不同的建模方法，推导出用来计算穿带时出口厚度设定值的三个数学模型，即：机理建模模型、辨识建模模型和模糊建模模型。经过仿真和试验，最后根据该冷连轧机自身的实际特点，将模糊建模模型成功地应用于实际的控制系统中，缩短了轧机穿带过程所用的时间，取得了较为明显的效果。     

基于MATRIXx的分布式仿真通讯研究

在分布式仿真系统的架构上分析了网络通讯在分布式仿真系统中的重要性。以冷轧仿真为例,讨论了仿真系统中各个功能模块之间的数据通讯问题,仿真平台采用基于CORBA的Plug&Sim通讯,访问后台数据库采用了开放式数据库访问接口ODBC技术,仿真平台和轧制过程动画显示之间采用了套接字通讯技术,多种通讯机制的配合使用成功解决了多功能模块之间数据的实时传输问题。     

板带轧机变刚度控制的应用及仿真

变刚度系数是板带连轧机厚度自动控制系统中一个重要的参数。通过对变刚度厚度控制原理和控制模型的研究,辅助于必要的仿真手段,研究了不同的变刚度系数对消除入口厚度偏差、轧制力扰动以及轧辊偏心等三种情况的影响。最后,综合考虑三种控制效果,对变刚度系数的合理取值作了定量的研究和分析。     

冷带轧机板形闭环反馈控制策略及模型研究

针对现代化高技术冷带轧机拥有四种以上的执行机构(包括压下倾斜和精细分段冷却)参与板形闭环反馈控制而构成的复杂板形自动控制系统,推导建立板形自动控制数学模型的通用数学表达式,并进行板形闭环反馈控制策略的机理研究,揭示现有各类板形闭环反馈控制策略的板形控制原理、简化建模思路、优化求解方法及其优缺点,并且研究提出了一种相对完备的板形闭环反馈控制新策略方法--浪形模态法.经离线仿真调试后,浪形模态法已被成功应用于宝钢1550 冷连轧机组的板形控制系统.生产试用表明,浪形模态法可快速精确地将板形缺陷(尤其是四次板形缺陷)控制到目标期望,控制效果良好.     

PDES策略在冷连轧动态系统仿真中的应用研究

并行离散事件仿真(PDES)策略是当今仿真界研究的热点，它是解决复杂系统问题以及分布式仿真交互管理的有效工具之一。冷连轧动态仿真是由多台计算机组成的分布式协同仿真系统，该论文在处理其中的离散事件管理以及系统运行的逻辑管理上不仅使用到并行离散事件仿真策略，而且在某些应用上改进或调整了PDES仿真算法，取得了预期的控制效果。     

离散事件系统仿真在冷连轧动态系统中的应用

离散事件仿真技术是仿真领域中应用比较广泛的一种技术。本文以冷连轧生产过程为例,分析了带钢轧制过程中离散事件仿真的特点,结合生产过程中的实际问题,提出了冷连轧机过程仿真中各种事件的处理方式,并根据事件的特点和作用对象的类别,将事件进行分类组合优化处理,大大提高了仿真系统的效率。