液压负载模拟器控制方法研究

液压负载模拟器是典型的电液伺服加载系统(EHSLS)。介绍了液压负载模拟器的结构和工作原理,建立了其数学模型,并对控制系统进行了设计和仿真分析。由于液压负载模拟器是典型的力伺服系统,设计CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)与PID并行控制方案,克服了常规PID控制参数整定不良、性能欠佳,适应性较差的缺点。仿真表明负载模拟器表现了较强的力矩跟踪能力。     

航空助力器耐久试验台油温控制系统设计

航空助力器是一种以液压油为工作介质,辅助飞行员调节飞行器机翼,以便于控制其飞行方向和速度的执行机构;其工作环境恶劣、油液温度高。航空助力器在装备前需要在地面试验台上进行包括耐久性试验在内的一系列测试。某型航空助力器耐久试验台是一种地面模拟设备,用于供给高温液压油给助力器、模拟飞行器实际飞行过程中助力器所受的作用力、模拟飞行员手动操作助力器的过程等。耐久试验台的油温控制系统加热温度高、升温速率大、温度变化快、不间断持续工作时间长。针对此特点,设计专用的油液温度控制系统,采用管路两级加热和带死区的乒乓控制策略,大大改善了控温区的温度过冲现象,解决了油温控制响应滞后、控制精度低等问题。该系统成功应用于某型航空助力器耐久试验台,控制精度高,系统响应速度快,达到预期性能要求。     

车辆悬挂系统液压负载模拟器设计

为了对车辆的悬挂系统的性能进行检验,对车辆的悬挂系统中的负载模拟器进行了设计,并因此建立出了相应的数学模型。并在基于Lab VIEWde软件平台上开发出了用于虚拟仪器的相关实验系统,该系统因而可以就各种车辆的需要进行跟踪性的设计,从而证明了系统具有的稳定性以及精度性。     

基于混合灵敏度方法的负载模拟器的控制研究

将电液负载模拟器(EHLS)系统中的多余力矩视为外干扰,考虑各种不确定性的影响,采用基于H∞鲁棒控制理论的混合灵敏度方法设计了鲁棒控制器,同时针对系统存在参数变动、高阶未建模动态及外干扰等不同工况时的特性进行了仿真研究。仿真结果表明:在该控制器的作用下,电液负载模拟器系统实现了动态跟踪性能,表现出对系统不确定性及多余力矩干扰不敏感的良好鲁棒性。系统的性能指标达到幅值误差在±10％以内、相位滞后小于10°时,闭环频宽为10 Hz。     

Lua在电动负载模拟器系统中的应用

将脚本语言Lua解释器与负载模拟器的实时控制软件,以及控制系统设计仿真软件MATLAB/SIMULINK相结合,构建了功能强大,操作方便的控制系统设计与实验环境。能够在实现各种典型控制算法与负载模拟算法的基础上为各种新算法提供丰富的接口。实际使用表明,脚本语言的引入,增强了原有实验系统的功能,为负载模拟器控制系统中各种算法的实现提供了包括设计、仿真与验证的完整实验环境。     

面向制动踏板感觉的助力器主缸动力学模型

面向制动踏板感觉,考虑结构间隙、弹簧预紧力、摩擦力、反作用盘刚度、气体质量流量变化以及制动液体积弹性模量变化,建立了包含关键结构件、气体和液体的真空助力器-制动主缸复杂系统动力学模型.在无真空助力、无/有制动液工况下,分别对真空助力器和制动主缸进行试验,辨识了模型的关键参数.在此基础之上,开展了面向制动踏板感觉的真空助力器-制动主缸系统特性仿真,以进程阶段真空助力器推杆力-行程、主缸油压-行程和主缸油压-推杆力形成的3象限图为评价体系,利用试验分别验证了制动主缸模型、真空助力器机械系统模型和真空助力器-制动主缸系统模型的有效性.     

基于高速开关阀的电控汽车辅助制动系统

为解决目前纵向运动控制系统通常采用的电子真空助力器(EVB)响应速度较慢的问题,设计了一种基于高速开关阀的电控汽车辅助制动系统.采用脉宽调制(PWM)方法对高速开关阀进行控制,然后对开环系统进行辨识,在辨识模型基础上设计PI控制器实现对制动压力的控制.试验结果表明 该系统的稳态误差小于0.1 MPa, 响应时间小于0.2 s; 该系统具有安装方便、与原制动系统可以很好兼容的优点.     

基于PMSM的电动负载模拟器建模与控制

电动负载模拟器是舵机测试和半实物仿真的关键设备之一.介绍了永磁力矩电机驱动的电动负载模拟器的结构和工作原理,建立了其数学模型,并对控制系统进行了设计和仿真分析.针对加载梯度大范围变化条件下,一套固定的PID参数适应性较差的问题,设计了基于CMAC的复合控制方案,控制系统表现了较强的自适应性.     

民用飞机工程模拟器仿真模型加载与测试

工程模拟器是用于完成飞行控制律的设计评估、飞行品质评估等的重大设计试验平台,在民用飞机设计研发中起到至关重要的作用。仿真模型是支撑工程模拟器系统模拟的重要部分,模型的加载与测试是确保工程模拟器反映飞机系统的逼真度的前提。本文对此过程进行了描述,并给出了加载与测试方法。     

基于模糊自适应PID控制电液伺服加载系统的方法研究

针对某随动系统性能检测的需要,研究了电液伺服模拟器的加载,建立了电液负载模拟器的数学模型,结合前馈补偿抑制干扰力矩,采用模糊自适应PID加以控制,得到了较好的仿真效果。     

基于面向对象的钻井模拟器图形系统设计

钻井模拟器图形系统是钻井模拟器的一个子系统,主要以三维图形的方式,在脱离钻井现场的情况下向用户展示钻井现场的实物以及各操作的过程。由于系统复杂,以起钻工艺为例讲述如何运用面向对象的思想进行钻井模拟器图形系统的设计。介绍了起钻的工艺流程,着重分析了该工艺中的提取动画动作和元素。阐述了如何针对该工艺进行类和程序的设计。实践证明,该系统在运用了面向对象的方法设计之后,具有扩展性强、灵活性高等特点。     

基于CAN总线的飞行模拟器仪表仿真系统设计

阐述了飞行模拟器仪表仿真系统的功能、作用.介绍了基于CAN总线的飞行模拟器仪表仿真系统的性能特点、总体结构和设计方法.实践证明,该系统扩展灵活,具有通用性和实用性等特点.     

机械式反操纵负载模拟器的设计方法

针对机械式反操纵负载模拟器加载精度低的问题,提出了提高其加载精度的设计方法,即采用虚位移原理法对机械式反操纵负载模拟器建立负载力矩模型,利用杆件角度的变化从负载力矩模型中分析得出杆件的合理范围.通过对负载力矩模型的负载曲线做逼近处理,达到对负载力矩模型进行重构的目的.提出了利用负载力矩模型杆件角度分析与蒙特卡罗相结合的方法来设计杆件,其优点在于可找寻同时满足多级加载梯度条件的杆件组,避免了传统方法的不足,即利用最大加载角度进行优化从而导致无法模拟真实加载情形及最终找寻到的是加载梯度少的杆件组.最后,利用仿真验证了优化结果.     

虚拟船用内部通信系统的构建

为使航海模拟器中仪器仿真更加计算机化,提高模拟器的通信性能,根据局域网的通信原理,在win2000下使用VC 6.0实现船用内部通信系统的软件仿真.该仿真系统根据语音通信原理设计语音的接收类、压缩类和发送类.同时根据航海模拟器用于培训的特点进行设计,方便航海模拟器使用者间的通信.     

一阶脉宽调制型负载

针对目前负载模拟器动态和时变特性的局限性,提出了一种新的一阶电气负载设计方法。该方法借助调节负载开关管的导通时间实现电气负载的切换,以模拟一定参数范围内的任意一阶目标负载,通过单位周期内负载响应曲线的“函数距离”在负载曲线面积中所占的比例评判负载的模拟程度。对任意给定的实际负载使用其截止频率信号作为输入进行仿真,结果显示：对截止频率分别为20、50、80Hz的3个负载进行模拟,PWM的周期T为1 ms,占空比δ分别为9.9%、39.4%、69.1%,模拟偏差为1.48%、3.92%、3.57%,可见其负载模拟程度很高。仿真实验表明用该方法设计的一阶电气负载能够模拟一定参数范围内的任意一阶负载。     

飞机飞行模拟器方案设计

飞行模拟器主要用于民用与军用飞机飞行员的飞行训练,是飞机试飞员、飞行员、领航员和地勤人员进行技能培训和维持、飞行训练、试验研究的有效手段。该文主要介绍了飞机模拟器的基本组成,从软硬件方面详细描述了模拟器各子系统的设计与实现方法。实践证明,该模拟器性能稳定,操作方便,能满足专业人员飞行训练的需要。     

基于模拟发电系统的调压器动态性能测试

为解决脱离发电机拖动试验台对调压器动态性能进行测试的问题,设计了基于磁放大器的发电系统模拟器,结合计算机自动测试技术,达到了脱离拖动试验台,也可对调压器进行动态性能测试的目的。试验结果表明:该方法达到了预期目的,验证了设计方案的可行性。     

踏板行程模拟器在线控制动系统中的应用

为了提高制动过程的舒适性并消除制动操作时的不适感,考虑到制动踏板感觉是线控制动系统研究的核心内容并直接关系到车辆的驾驶舒适度及行驶安全性,利用踏板行程模拟器来模拟制动踏板感觉,并分析比较传统制动系统和带有踏板行程模拟器的线控制动系统.利用AMESim软件建立踏板行程模拟器模型,利用MATLAB/Simulink软件设计踏板行程模拟器的单神经元自适应智能PID控制策略.设置传统车辆制动系统台架试验基本参数并进行仿真验证,最终得出该线控制动系统中的踏板行程模拟器和控制策略均能达到传统制动系统的性能要求,并有效地改善了制动过程中的舒适度.     

电磁脉冲模拟器用直流高压源的设计

论述了用于电磁脉冲模拟器的直流高压电源的设计.该电源由自耦调压器、升压变压器及4倍压整流电路等部分组成.用Pspice电路仿真计算软件分析了电容量对输出纹波的影响,给出了具体的设计参数和联结结构.试验表明电源性能满足电磁脉冲模拟器的要求.     

智能汽车电子真空助力器设计

为优化智能汽车电子真空助力器系统设计, 达到满足智能汽车的自适应巡航控制系统、自动紧急刹车系统的制动性能和控制性能的应用要求。利用AMESim 一维仿真软件分析汽车电子助力器主动控制匹配参数及ANSYS workbench 软件匹配电磁阀结构参数, 给出了电磁阀行程、驱动电参数和线圈参数等关键设计参数的匹配方法。该方法满足智能汽车的自适应巡航控制系统、自动紧急刹车系统的应用要求, 为提高EVB(Electronic Vacuum Booster)系统智能车辆制动控制的可靠性和舒适性提供借鉴参考。