总线型智能电动执行机构设计

电动执行器是自动化系统中大量使用的一种执行部件．随着信息技术和自动化技术的发展,对电动执行机构的性能要求不断提高,要求电动执行机构的更高的控制精度以及具有网络通信功能．本文针对电动执行器的控制难点介绍了一种具有PROFIBUS-DP现场总线从站接口智能电动执行器的结构原理和软硬件设计,提出了一种基于模糊专家规则的智能控制算法,应用于电动执行机构的控制．实验表明本装置设计方案的有效．     

变频调速在智能电动执行机构控制部分的研究

智能电动执行机构是工业自动化系统中的执行单元。它以电动机作为动力源，将控制信号转换成相应的动作来控制阀门的位置。本文分析了国内外电动执行机构的研究现状和发展趋势，并在国内现有同类产品基础上，应用变频调速技术、单片机技术、微电子技术，开发了集执行机构、驱动单元调节控制单元、现场显示仪表等为一体的机电一体化现场总线型智能电动执行机构。智能电动执行机构从结构上主要分为控制部分、执行驱动部分、信号检测部分。控制部分主要由单片机、EPROM、PWM发生器、IGBT逆变器、整流模块、开关量输入输出通道等组成：执行驱动部分主要包括执行电机和机械传动部分。本文主要论述变频调速在电动执行机构中的应用。     

基于单片机的电动执行机构控制器的研究

提出了一种执行机构控制器设计方案,详细介绍了各功能元件的选型与设计等关键问题的解决方法.通过智能模块控制执行机构带动电机转动以达到控制阀门开度,并采用AT89C51单片机来实现阀门的动作和位置控制.     

基于滑模观测器的卫星姿态控制系统滑模容错控制

针对卫星姿态控制系统执行机构故障,设计了基于滑模观测器的滑模容错控制律.采用迭代学习算法在线调节观测器滑模项切换增益,设计滑模观测器估计卫星姿态和角速度.在此基础上,将执行机构故障作为系统的未知动态,提出一种对卫星姿态控制系统执行机构故障不敏感的滑模容错控制方法.该方法利用系统输入和状态信息,结合动力学特性实现未知动态估计,以此设计滑模控制律.通过数字仿真验证了该容错控制方法的有效性.     

基于MCS-51单片机的智能电动阀门控制器

阀门是管道系统中应用最广泛的执行机构.随着机电一体化技术和计算机控制技术的发展,实现阀门的数字化、智能化和网络化已经变得十分迫切.设计了一种基于MCS-51单片机的智能电动阀门控制器,给出了硬件设计、部分软件流程图及控制方法.采用了智能控制、自校正、自诊断和数字通信等技术,提高了系统的实时性和可靠性.实现了电动阀门的数字化、智能化和网络化.     

水下机器人智能自救系统

结合某型水下机器人智能自救系统的研制工作,介绍了该系统的工作原理和体系结构,采用基于模糊推理和专家系统相结合的方法,实现水下机器人故障诊断和智能自救决策,同时详述了基于电机驱动和爆炸驱动方式的自救系统执行机构,以及基于冗余CPU热备份技术的释放控制系统.     

仿射非线性系统的可靠H∞控制

研究了仿射非线性系统的可靠 H∞ 控制问题 .引入新的执行机构故障模型 ,它能同时描述执行机构正常、部分失效和完全失效三种情形 ,针对只有任意一个执行机构发生故障和指定执行机构集合中任意多个执行机构发生故障的情形 ,运用非线性 H∞控制理论中的 Hamilton- Jacobi不等式方法 ,分别设计了两种可靠 H∞ 控制器 ,给出了控制器存在的充分条件 .分析表明 ,提出的可靠H∞控制器能够使得闭环系统在正常状态和执行机构发生故障的情况下都能保持渐近稳定 ,且具有一定的干扰衰减能力     

CAN总线技术在小型挖掘机电子控制系统上的应用

传统的液压挖掘机电子控制系统采用控制器对车辆传感信息的采集处理,显示器对测量数据进行显示；在控制器与各类型测量变送器、电磁阀、比例阀、油门执行机构之间均采用一对一的设备连线,由于控制相对集中,系统可靠性不高,单个节点的实效往往会造成整个系统运行不正常甚至引发事故.且该类系统中有众多连线,占用安装空间,不利于维护和管理,特别是在老系统改造中需要重新设计整个系统,开发性和可宽展性差.CAN总线技术的发展可以很好的解决上述问题,利用CAN总线技术,可以把车辆上显示器件、传感器件、执行机构设计成带有CAN总线接口的智能节点,整个控制系统的信息交互在放在一条总线上即可.这样就可以大大减少电缆线的数量,缩小安装空间,降低安装和其他方面的费用,提高了电子系统的可维护性和可扩展性.该文说明了应用带CAN总线接口的油门执行机构对传统机械式油门发动机的电控改造,得到了很好的效果.     

大规模多智能体仿真平台设计方法的研究

大规模多智能体系统是分布式人工智能领域的一个研究热点,由于多智能体间复杂的交互过程受到诸多不确定性因素的影响,实现系统的宏观优化是关键难点.前期研究发现,某一参数的小范围变化可能引起整个多智能体系统性能的大范围的波动;并且多智能体控制协作算法的研究多数仅与非智能的控制方法进行简单对比,缺乏通用的仿真平台来抽象系统环境并模拟复杂的多智能体行为.为此设计了一种通用的大规模多智能体协同控制平台,该平台能够模拟多智能体系统必须完成的协同控制任务,并且通过变换多智能体系统的相关参数模型及加载不同的智能体控制策略,可以模拟和评测系统各项协作性能指标,为未来设计和提升算法性能提供研究基础.     

电厂过热汽温串级系统的约束预测控制

针对实际电厂过热汽温系统中减温水阀门受到物理约束限制,外环控制器计算的设定值造成执行机构饱和从而影响系统性能的问题,提出了串级预测控制算法,并采用约束预测控制算法进行求解,在系统约束范围内求得系统性能的优化解,对电厂过热汽温控制系统进行了仿真论证.仿真结果表明,过热汽温系统控制量能被有效控制在约束范围内,并且系统保持了良好的运行结果.