考虑摩擦干扰的机非混合交通流元胞自动机仿真

自行车与机动车混行是我国道路上最常见的交通流形式,而元胞自动机(CA)是研究交通流的有力工具。实际观察表明,与高、低速机动车混合交通流不同,自行车流对机动车流的影响形式主要是摩擦干扰而非阻滞干扰。鉴于此提出了一种考虑摩擦干扰的自行车-机动车混合交通流元胞自动机模型,自行车与机动车分道行驶,但当自行车距离机动车道很近时将给机动车带来侧向安全压力从而引起机动车的减速。通过仿真试验,发现摩擦干扰使得机动车流量-密度曲线更加平滑,并且随着自行车密度增大,中、低密度车流的流量有显著降低,而高密度车流的流量没有明显变化,通过与实测数据的对比,证明该模型能够反映真实混合交通流的关键特性。     

基于模糊时间窗的车辆调度干扰管理研究

为解决由顾客需求变动引发的物流配送干扰问题,最大化满足顾客需求并兼顾企业利益,提出基于模糊时间窗的车辆调度干扰管理方法.采用干扰管理思想对由客户需求变动引起的实时车辆调度问题进行研究,在深入分析现实中客户服务时间要求特征的基础上,把客户满意度水平定义为模糊时间窗的隶属度函数,并提出了车辆调度干扰恢复问题转换策略,构建了基于模糊时间窗的客户需求变动干扰管理救援模型,实现从顾客、驾驶员和供应商3方面对干扰影响程度的度量.为寻求最优解,设计模糊遗传算法,并改进了基于客户点的编码方式.在算法中用模糊优化程序处理问题的模糊特征,通过对客户服务时间的局部调整来确定最佳服务时间.实例结果表明了时间窗模糊化处理、扰动恢复模型及算法在应用中的有效性.     

基于模糊干扰观测器的自适应反演滑模控制研究

摩擦等外界干扰,系统不确定性信息及参数变化对飞行仿真转台的运行造成不利影响。针对该问题,提出基于模糊干扰观测器（Fdo）的自适应反演滑模控制方案（ABSMC）,在对外界干扰和不确定信息进行补偿的基础上,从稳定性出发,对不确定上界进行自适应估计,并逐步反推出控制器。通过对某型仿真转台进行仿真,得知该方案与普通滑模控制（SMC）方案相比,具有更高的跟踪精度,并极大的提高了对外界干扰,系统不确定信息和参数变化的鲁棒性。     

仿真转台克服低速滞滑的判据研究

常规PID控制器由于摩擦存在 ,使得转台低速产生滞滑爬行现象 ,严重影响了仿真转台的低速性能。采用相平面法和代数分析法、李雅普诺夫稳定性定理 ,得出了克服低速滞滑爬行的判据 ,通过该判据得到系统参数与低速滞滑爬行的关系 ,由此可确定在满足常规稳定PID参数选择范围的基础上 ,为消除低速滞滑爬行现象 ,PID参数还应满足的条件。根据该判据确定PID的参数系统既满足稳定 ,又无低速滞滑爬行现象 ,而且简单实用 ,工程上证明了它的正确性。     

摩擦非线性环节的特性、建模与控制补偿综述

首先介绍了机械伺服系统中摩擦非线性环节的动态、静态特性的研究成果和目前常用的几种摩擦模型 ,讨论了摩擦非线性环节对伺服系统的动态性能和静态性能的影响 ,以及摩擦非线性环节导致的极限环振荡、低速爬行等现象。然后对有关摩擦补偿方法方面的研究成果进行了总结 ,介绍了传统的摩擦补偿方法和基于智能控制理论的摩擦补偿方法方面的研究成果。最后 ,展望了该领域今后的发展方向。     

小卫星飞轮低速摩擦补偿观测器及半实物仿真

反作用飞轮在低速过零时，摩擦力矩的突变严重影响小卫星姿态控制的精度和稳定度。文中研究了改善其低速摩擦特性的补偿观测器技术，并基于dSPACE仿真系统和实物飞轮，对该补偿观测器性能进行了半实物仿真验证。仿真结果表明，补偿观测器可有效改善姿态控制性能，克服低速摩擦对小卫星姿态控制精度和稳定度的影响。     

雷达干扰效果模糊综合评估方法研究

运用模糊综合判别的思想 ,研究了雷达干扰效果的评估问题 ,建立了衡量干扰效果各因素的模糊评价模型 ,提出了一种新的基于模糊综合的干扰效果评估准则和度量方法。结合实例 ,在分析影响雷达干扰效果因素的基础上 ,应用这种方法做了初步评估 ,并对该评估方法做了简要分析     

基于干扰观测器的导引头稳定平台滑模控制

针对导引头稳定平台存在不确定弹体速度干扰以及非线性摩擦干扰的问题,结合滑模控制和非线性干扰观测器理论,提出一种基于非线性干扰观测器的二阶滑模控制方法。针对系统模型中的多个不确定干扰项,首先,采用新型微分跟踪器对状态量的导数值进行估计,进而得到干扰项的估计值,通过坐标变换,将系统中的不确定项进行归一化处理,便于控制器设计;其次,基于新型微分跟踪器设计了新型非线性干扰观测器,以实现对归一化后系统干扰项的精确估计;最后,采用二阶滑模控制算法进行控制器设计。仿真实验证明,新型非线性干扰观测器精度高、响应快,基于干扰观测器的二阶滑模控制方法能够有效隔离弹体扰动与非线性摩擦对导引头稳定平台的干扰,提高了稳定平台的鲁棒性和跟踪精度。     

基于NDO的飞行模拟转台伺服系统跟踪控制

针对飞行模拟转台伺服系统跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer, NDO)的反推全局滑模控制方案。该方案利用NDO观测系统的参数不确定性及非线性摩擦干扰,通过选择适当的设计参数使观测误差指数收敛,进而对引入NDO的系统采用反推全局滑模设计控制器,控制律的设计保证了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制方案能够有效克服参数不确定性及非线性摩擦干扰的影响,实现了转角位置的精确跟踪,并且有效去除了控制抖振。     

基于摩擦动力学的交流伺服运动控制系统仿真

提出了一种通过测量交流伺服电机输出扭矩间接测量摩擦的方法。建立了运动控制系统矢量控制完整的数学模型。基于matlab软件,进行了动力学仿真,定量分析了摩擦对于低速运动影响的速度和位移曲线特性,并且找到了所谓＂低速＂的范围。将仿真分析结果与实验结果进行对比,找出了3个影响运动性能的关键参数,分析了偏差产生的原因。     

变频洗衣机系统中电磁干扰模型仿真与分析

在变频洗衣机中,通过变频模块产生的PWM信号,在控制直流无刷电机中,会产生严重的电磁噪声,将影响电磁兼容测试中的指标.因为变频洗衣机的调制频率一般在7k-18kHz之间。这样具有一定频率和一定能量的信号,会在空间形成高频干扰信号,也会对电网形成电磁干扰,并将影响电磁兼容测试中的电压传导和功率辐射两项指标。这是目前一个急需解决的问题,本文采用理论分析和仿真试验得出了一种抑制干扰的可行性方法,解决了电磁兼容中的EMS问题。     

电动助力转向系统永磁直流电机PWM控制模式研究

电动助力转向系统依靠助力电机实现转向助力,电机的PWM控制是影响电动助力转向系统助力性能的关键。从H型PWM的控制原理出发,利用MATLAB仿真分析探讨了不同控制模式下EPS永磁直流电机的控制特点,在结合单、双极H型脉宽调制优点的基础上,提出了一种综合控制模式,并给出了相应的占空比转换关系。实验结果表明:这种单双极综合控制是合理的,提出的综合控制模式能够使电机起动电流小,回正控制平顺。     

高精度飞行仿真转台的鲁棒自适应控制

针对高精度直流伺服系统,提出一种基于Lyapunov直接法的鲁棒模型参考自适应控制方法.在算法中,通过调节增益系数,以适应系统中参数的变化,通过引入鲁棒补偿项,实现对摩擦环节的补偿,使得在具有参数不确定性和未知非线性摩擦特性的情况下,跟踪误差渐进收敛于零.并以三轴转台为例,进行了数值仿真,其结果表明该方法的有效性和鲁棒性.     

基于神经网络的直流电动机实时跟踪控制

研究了三层对角回归神经网络(DRNN)用于直流电动机实时控制的方法.首先采用动态反传算法训练神经网络以辨识直流电动机的逆模型,然后将这一训练后的网络作为前馈控制器与常规反馈控制器一起输出控制电压,以控制系统跟踪位置或速度指令.该算法简单、计算量小,适于实时控制.仿真结果表明了该方法的有效性.     

带驱动直流电机两轮机器人运动系统仿真

在两轮轮式机器人运动学特性以及直流电机系统的实际响应特性的基础上,分析了实际机器人的各个子系统.根据两轮机器人运动学特性建立了机器人运动模块,采用简化了的直流电机系统模型建立了电机及驱动模块,建立了给定限幅模块.这些模块构成了完整的带双闭环驱动直流电机系统的两轮机器人运动仿真系统.以RoboCup足球机器人系统作为验证平台,将提出的仿真系统、只采用理想运动学模型的仿真系统,带有二阶电机系统模型的仿真系统和实际系统四者的运行结果进行了对比.实验表明提出的仿真系统能更为有效地反映实际系统的运行情况,可以用于实际系统控制算法的仿真设计.     

直流电机神经自适应滑模位置跟踪控制

针对系统部分非线性未知的直流电机的位置跟踪问题，提出了一种基于自适应控制的神经网络滑模控制策略，在这个控制策略里我们采用已有的输入输出线性化方法来消除非线性，且将神经网络的输出加入到控制器当中，仿真结果演示了变负载直流电机的位置输出能够跟踪任意给定曲线。     

基于Matlab无刷直流电机系统仿真建模的新方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上，提出了无刷直流电机系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如BLDC本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建无刷直流电机系统的仿真模型。为保证仿真快速性和有效性，模型采用分段线性法生成梯形波反电动势，系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时也适用于验证其他控、制算法的合理性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

Neural adaptive sliding mode speed tracking control of a DC motor

We propose a BPNN based adaptive sliding mode control scheme for speed tracking of a DC motor with unknown system nonlinearities. The input-output linearization technique is used to cancel the nonlinearities, and output of the BPNN is incorporated into the controller in the proposed scheme. It is shown that the rotor speed of a DC motor can follow any arbitrarily selected trajectories under variable load torque. Then the application of the approach is tested via some simulations.     

盘式无刷式直流电动机的瞬态电磁场仿真

建立了盘式无刷直流电动机的瞬变电磁场计算模型，通过变网络方程将盘式无刷直流电动机的外电路与电磁场耦合起来，并通过考虑盘式电机磁场三维分布的影响，对盘式电机的二维电磁场模型进行了完善，建立了盘式无刷直流电机动态性能仿真较完整的数学模型，提高了动态性能仿真的精度。提出了“相带运动法”模型，较好地处理了盘式的电机定、转子相对运动问题，用本文的方法对盘式无刷直流电动机样机进行了分析，取得了满意的效果。     

航空电动推进系统控制及半物理仿真研究

针对一类采用有限能量供电的新型航空电驱动系统,研究系统的最小损耗电流控制及母线电压直接前馈控制问题。提出一种考虑电机铁损的永磁同步电机（PMSM）Γ型等效电路模型,推导满足电机电磁损耗最小的励磁电流表达式。电机转子磁链定向控制,在dq轴电流解耦控制中引入dq轴电流近似表达式。同时,针对电源电压跌落现象,在逆变器空间矢量调制算法中引入母线电压的实时检测值。基于dSPACE半物理仿真实验平台,研制成功航空电驱动系统地面半物理仿真实验系统,给出了系统结构设计及基于MATLAB/SIMULINK的实时控制系统模型。实验结果表明,采用最小损耗电流控制及母线电压直接前馈可以扩宽PMSM高效运行范围,有效抑制电源电压扰动对系统的影响。

Abstract：

A loss minimization current control （LMC） and DC bus voltage feedforward control for a novel aero electric propulsion system with limited power supply were researched. The optimal magnetizing current expression was derived from a Γ equivalent circuit,with taking the iron losses of permanent magnet synchronous motor （PMSM） into account. Adapting rotor field oriented control,the d and q_axis decoupling current control was designed based on an approximate expression of d and q_axis current. As the output voltage sag of battery packs,the sampled value of DC bus voltage was used in the space vector modulation generation algorithm. Hardware-in-loop （HIL） simulation system for this electric propulsion system,based on dSPACE is constructed and the HIL system structure design and real time control module under MATLAB/Simulink were proposed. A variety of experiments was carried out. And experiments result shows that LMC can extend the PMSM operation area with high efficiency as well as restrain the influence caused by the DC bus voltage sags.