有限时间稳定的球杆控制系统设计

针对目前球杆系统控制存在不能在短时间内稳定与抗扰动性能差的问题,提出一种有限时间稳定控制方法,用于提高系统的控制性能。通过对球杆系统的结构分析,建立了相应的数学模型,设计了有限时间稳定控制器;运用Lyapunov稳定性理论和齐次性理论对设计的系统进行有限时间稳定性分析;最后通过仿真实验对有限时间稳定控制器与PID控制器的控制效果进行比较。仿真结果表明:有限时间稳定控制器较PID控制在超调量和调节时间等指标方面更加优异,表明所设计的控制方法能让球杆系统有限时间内稳定,同时提升了系统的抗扰动性能。     

无轴传动张力控制系统中PFC算法的研究

以无轴传动在印刷中应用为背景,系统对卷绕过程中张力变化的一般规律进行研究,并建立数学模型。为了实现恒张力控制,系统引入PFC算法,分别用PFC控制算法和PID控制算法实现无轴传动中恒张力控制系统的仿真。仿真结果表明,在无轴传动这样的多变量、参数时变、速度-张力强耦合系统中,PFC控制算法的控制效果明显优于PID控制算法的控制效果。该仿真系统为搭建实际控制系统提供了理论依据。     

轧机液压压下系统的特性分析

通过建立液压压下系统位移控制方式下的数学模型,以及使用Maflab软件对此方式下液压压下系统的动态特性进行了仿真,我们能够确定：该系统是稳定的．从这可见系统建立的数学模型对液压压下系统的设计具有一定的参考价值．     

基于模糊控制的温室温度控制的研究

利用模糊控制算法对温室这种具有非线性、时变、滞后、不确定性、多目标、难于建立精确的数学模型的系统进行控制。设计了模糊控制器,对其进行了仿真,仿真结果看控制效果比PID控制效果好。     

泵控马达调速液压系统的建模与仿真

论述了变量泵控马达调速回路的基本原理,在对回路系统进行了一定的假设等效和忽略一些对结果影响较小因素的基础上,对某一变量泵控马达系统进行了分析和参数选择,建立了其液压系统数学模型,利用Matlab／Simulink对回路进行仿真分析,分别得到系统在有无PID控制、加载时间、载荷大小对系统响应的影响,仿真结果表明,系统在PID控制下,负载力矩不为零时,在同一时刻加上不同的负载,系统响应的超调量和调整时间均随着负载的增加而增加;PID控制器具有消除系统响应的稳态误差的作用,能够使系统抗负载扰动的性能提高。     

基于模糊-PI控制的沥青混凝土摊铺机行驶系统仿真

为了提高摊铺机的恒速行驶能力,提出一种将模糊算法和比例积分相结合的模糊-PI双模控制算法,并应用到摊铺机的行驶驱动系统上。为了观察其控制能力,建立了整个行驶驱动系统的数学模型,并且分别采用了模糊-PI双模控制算法和传统的PID算法对系统进行控制,利用Mat-lab/Simulink对整个行驶驱动系统进行了仿真分析。仿真结果表明：当采用模糊-PI双模控制对摊铺机行驶系统进行控制时,其控制效果要优于传统的PID控制,系统的反应速度快、超调量小,并且外界的冲击对系统的影响较小,摊铺机能得到很好的加速特性。     

基于耦合分析的高超声速飞行器纵向协调控制

为解决高超声速飞行器纵向飞行控制系统设计中的协调问题, 基于高超声速纵向非线性数学模型, 对其状态变量组与输入变量组、 轨迹变量组与姿态变量组之间进行了耦合分析, 根据量化耦合程度提出了一种新型的纵向系统分层协调控制方法。 仿真结果表明, 与传统控制方法相比, 该方法可有效解决高超声速飞行器在轨迹运动、 姿态运动和推进系统之间的强耦合问题, 在保证姿态稳定的基础上, 实现更加平稳和高效的轨迹跟踪。     

电站锅炉磨煤机模糊-PID复合控制系统仿真

针对目前国内燃煤电站钢球磨制粉系统运行控制过程存在的主要问题,建立了钢球磨制粉系统动态过程数学模型.在对系统的动态特性进行了较为全面的仿真分析基础上,基于模糊控制理论,提出参数在线自校正模糊-PID控制,并对所提出的控制系统的控制效果进行了仿真研究.结果表明,所提出的模糊-PID复合控制方案能显著提高燃煤电站钢球磨制粉系统的运行控制效果和适应能力.     

磁浮列车悬浮系统的二次型最优控制

针对多变量、非线性的单磁铁悬浮系统，建立其线性化数学模型，讨论了系统的能控性、能观性和稳定性问题。采用线性二次型最优控制策略LQR方法对磁浮列车悬浮系统进行控制系统设计。MATLAB仿真研究了 二次最优控制中加权矩阵Q和R的问题。通过改变Q和R的数值，得到不同的仿真图形，并根据仿真图形进行控制性能比较。仿真结果表明磁浮间隙在二次最优控制下能回到额定值，获得了良好的控制性能。     

板形板厚的自适应解耦控制

针对板形板厚耦合系统中参数在一定范围内变化的情况下,将自适应控制与系统具体的数学模型相结合,提出自动调整解耦网络和控制器参数的设计方法.仿真表明,该方法消除了参数变化的影响,使解耦控制效果良好.     

直线一级倒立摆控制策略研究及仿真分析

应用牛顿力学定律建立了直线一级倒立摆的传递函数、状态空间表达式等数学模型,并分析其稳定性、可控性和可观测性。在此基础上,分别研究经典控制方法和现代控制方法在一级倒立摆系统中的应用,包括PID控制算法、系统频率响应分析与校正、线性二次最优控制算法和极点配置法,并在MATLAB/SIMULINK仿真平台上对这些控制算法的效果进行仿真,可以取得不同的控制效果。     

基于模糊控制的珩磨机伺服系统位置控制

在简要介绍珩磨机加工原理的基础上,通过实验建立其数学模型,然后利用MATLAB工具对系统进行了频域分析和时域分析.根据实际加工情况提出需要对控制系统的超调量进行控制,由于原系统不能满足要求,因此采用模糊控制策略对该系统进行了校正.仿真结果表明,校正后的系统完全满足系统超调量为零和快速性的要求.     

建筑结构振动的一种常分数阶控制策略

为了在实际控制中取得更优的效果,结构阻尼采用分数阶表示,以建筑结构为研究对象,设系统的阻尼为位移向量的α阶导数,提出一种变异阶次控制器的设计方法。具体过程为:首先,假设原运动方程中的阻尼项为系统位移向量的β阶导数,并对该运动方程进行控制器设计;其次,考虑控制对象为含α阶导数的运动方程,为达到控制目的,采取基于输出相同的处理方式;再次,根据第3代基准建筑物定义的性能指标,通过搜索的方式确定最优参数β,分数阶阶次在0和2之间均有阻尼效果,搜索范围为［0,2］。仿真结果表明,存在不同于α的β值可获得更优的控制效果,同时,针对不同的性能指标,最优β的选取亦不同。最后,通过一个仿真实例说明该控制方法的可行性。     

一种仿真系统数学模型的建模方法

建立精确的数学模型,是仿真系统开发成功的关键.为了对未知结构和动态外特性的对象进行有效的仿真,文章提出一种称为"复合法”的建模方法建立系统的数学模型.该方法可在仅知对象静态外特性的情况下,综合利用相近设备的机理和对象的"操作知识”,建立满足运算速度和精度要求的数学模型,能够满足一般仿真培训系统建模的需要.在大型冷冻站制冷控制仿真培训系统的开发中,应用该方法建立YORK公司螺杆式冷冻机的数学模型,取得了满意的效果.     

沥青混凝土摊铺机行驶系统模糊参数自整定PID控制

对沥青混凝土摊铺机行驶系统数字控制器进行了研究。重点研究了恒速控制技术 ,将 PID控制和模糊控制引入行驶系统数字控制器的设计中 ,利用 MATLAB语言对整个行驶系统的数学模型进行了仿真分析 ,证明了模糊自整定 PID控制效果要优于传统 PID控制。     

推力矢量发动机燃气舵系统的设计与分析

本文对推力矢量发动机燃气舵进行总体设计,构建燃气舵控制系统的仿真模型,为实用的推力矢量控制装置提供了有价值的参考。首先在大量试验的基础上,对推力矢量燃气舵进行初步设计,通过对燃气舵系统的受力分析,找出弹体和燃气舵之间的相互作用关系,推出了弹体和燃气舵片之间力的转换关系,燃气舵片偏角和舵机转角之间的转换关系,进而推导出燃气舵系统的铰链力矩;其次,对燃气舵系统进行力矩分析和力学转换,确定舵机系统受到的负载,结果表明,所设计的燃气舵曲柄滑杆传动机构能够有效减小铰链力矩对舵机系统的负载;最后,构建燃气舵系统数学模型,利用MATLAB对其进行仿真并取得了较好的效果,最终实现燃气舵系统的PID精确控制,为燃气舵系统的设计和控制研究提供了依据。     

超导储能装置提高电力系统暂态稳定性的研究

为研究超导储能 (SMES)装置提高电力系统暂态稳定性的作用 ,从超导储能系统的运行机理出发 ,建立了超导储能的单桥系统和双桥系统数学模型 ,并实现了有功控制和有功无功综合控制的各种控制策略。在单机无穷大和多机系统上的计算机仿真表明 ,超导储能装置能有效地提高电力系统的暂态稳定性。论文研究了控制方式对暂态稳定性的影响 ,对影响其效果的多种因素 ,如安装地点等 ,也进行了比较详细的研究。     

高阶滑模控制小型同步发电机系统

滑模变结构控制理论在电力系统控制中获得了广泛应用，但其在实际应用中存在抖振，无法满足系统要求，将高阶滑模控制应用于同步发电机励磁系统解决了抖振问题．首先将同步发电机的数学模型变为奇异摄动非线性系统，然后分别对快变和慢变子系统进行滑模控制设计．由于系统状态的不可测性，利用次最优算法保证滑模的存在，使系统渐近稳定．仿真结果证明该算法的有效性．     

板-球系统的经典控制和模糊控制的研究

本文介绍了板-球系统及其数学模型,该数学模型是分析系统运动特征和控制特性、揭示影响系统行为与控制性能的主要因素,从而实现系统控制的基础。本文建立了板-球系统的模糊控制模型,并对模糊控制方案进行了仿真研究,得出结论,模糊控制方案在板球系统中的控制效果要更好些。     

PMSM调速系统SVPWM控制的建模仿真

首先建立了基于矢量控制的永磁同步电机调速系统的数学模型,并对SVPWM控制原理和仿真算法进行了详细介绍.然后运用Matlab分别对采用SVPWM及常规SPWM控制的两种调速系统进行了仿真分析.仿真结果表明SVPWM方式下电机的启动时间短,转矩脉动小,因此整体控制性能要优于采用SPWM的系统.