单级倒立摆系统的仿真研究

对单级倒立摆系统的平衡控制问题进行了研究. 首先建立了系统的数学模型,然后分别采用PID方法、最优控制策略的LQR方法和极点配置方法设计控制器,最后对控制系统进行了仿真实验研究. 仿真实验结果不仅证明了三种方案对系统平衡控制的有效性,同时也展示了它们的控制品质和特性.     

直线一级倒立摆模糊控制器的设计

倒立摆系统以其自身的不稳定性而难以控制,也因此成为自动控制实验中验证控制策略优劣的极好的实验装置.本文针对直线一级倒立摆系统的平衡控制问题。应用牛顿力学方法对其进行数学建模,对系统进行了能控性分析.应用模糊控制理论设计了控制器,仿真及时控结果表明,模糊控制方法对于典型非线性自不稳定系统有着很好的控制能力.     

双馈风力发电机柔性并网控制实验

变速恒频双馈风力发电系统与电网之间是一种柔性连接关系.利用定子电压定向的矢量控制技术,研究了变速恒频双馈风力发电机的并网原理,建立了基于定子电压定向的空载并网控制策略.通过搭建一个3kW双馈风力发电仿真与实验平台,对双馈风力发电机空载并网控制策略进行了仿真分析及实验验证.仿真和实验结果验证了控制策略的正确性和有效性,利用所设计的控制策略,双馈风力发电机能够实现柔性并网控制.     

用于转子自动平衡的双盘电磁型平衡头移动控制方法研究

电磁型自动平衡系统通过在线辨识转子系统不平衡量,计算并控制平衡盘移动至最佳平衡位置,从而减小或消除原系统的振动。但该技术的工业化应用受到移动控制过渡时间长且可能令系统瞬时振动增强的限制,实例罕见。针对其在移动控制上的不足,采用系统仿真方法研究了可相对转轴正反两个方向任意转动的双平衡盘移动控制策略,并对两类特殊情况给出了解决措施。实验表明使用该控制策略平衡头移动迅速准确,缩短了动平衡时间,规避了系统瞬时振动增强的可能。     

基于智能融合的油田注水系统控制策略

为解决油田开发导致地层能量失衡,提出了一种向地层注水的智能融合控制策略。分析了油田地层能量系统的控制论特性,对比研究和提出了基于仿人智能融合的控制策略,构造了地层注水能量平衡的控制模型和控制算法。文中以二阶加时延的过程模型为例,鉴于被控过程大滞后等特点,采用两种控制策略分别作了数字仿真实验,对比系统响应曲线可知,基于智能融合的策略在控制品质方面有明显的优势,控制精度高,稳定性好。系统仿真结果表明,该融合控制策略无须建立数学模型,控制算法鲁棒性强,对油田地层复杂对象控制是一种好的控制策略。     

双馈风力发电机电网磁链定向矢量控制实验

双馈发电机有功、无功解耦控制是变速恒频风力发电系统的关键技术,这是通过发电机矢量控制实现的.在分析双馈风力发电机数学模型的基础上,推导了其有功及无功功率解耦控制策略,设计了基于电网磁链定向的功率解耦控制方案,搭建了基于Matlab/Simulink的双馈风力发电系统仿真平台和基于TI公司TMS320F28335DSP的双馈风力发电矢量控制实验系统.通过仿真研究和实验研究,证实了控制策略的有效性.     

基于HSIC的适应性融合控制策略

针对不确定性复杂关联系统难以采用PID控制,探讨了一种基于仿人智能的适应性融合控制策略.分析了系统的控制论特性,讨论了PID控制面临的挑战,基于仿人智能控制,研究了对复杂关联系统的适应性融合控制策略,构造了相应的控制算法.文中以某不确定性复杂关联对象控制为例,分别采用PID与适应性融合控制策略进行了仿真对比研究,实验的系统响应曲线验证了该策略的良好动静态控制品质与适应性.研究结果表明,适应性融合控制策略与控制算法是可行与合理的.     

悬臂梁结构串级无线预测控制算法研究及验证

应用无线方式对结构进行主动控制已经有了初步研究,并逐步取代传统的有线控制策略.无线方式不可避免地引入了延时,影响了系统稳定和控制效果,所以无线主动控制必须要解决延时问题.基于悬臂梁结构搭建了无线控制实验系统,采用PID和模型预测控制相结合的串级控制策略,增加了延时补偿算法,分别以无延时、信号采集端有延时、信号采集端及控制信号输出端都有延时3种工况,对悬臂梁无线控制系统进行了仿真与实验.仿真和实验结果表明,所建立的无线控制系统可以对模型结构实现控制,所运用的延时补偿策略能达到与有线控制相媲美的控制效果,对实际工程应用具有很好的借鉴作用.     

基于因素空间变权理论的开关控制仿真研究

针对开关控制策略的决策问题,研究因素空间变权理论在开关控制中的应用.该方法利用变权均衡原理确定开关控制策略,无需整定控制器参数,控制精度高且简单实用.首先对基于因素空间变权理论的开关控制和基于PID控制算法的开关控制进行了仿真对比,研究结果表明基于因素变权的开关控制控制精度更高,抗干扰能力更强,适合复杂工业系统的应用.然后以啤酒发酵过程为对象,在由该过程非线性机理模型构成的仿真平台上进行发酵温度的开关控制仿真实验,实验结果表明因素变权开关控制具有较好的工业应用前景.     

交流接触器闭环控制联合仿真系统及实验研究

提出一种交流接触器闭环控制联合仿真分析方法.基于PSCAD,根据电压平衡方程和达朗贝尔机械运动方程构建了电压平衡、机械运动子模型,并结合有限元分析软件,构建交流接触器的动态仿真模型,将其与PSCAD搭建的闭环控制系统相结合,组成联合仿真系统.该系统突出优点是将控制方案与动态仿真计算相结合,灵活改变控制方案,为接触器的智能控制提供仿真分析平台,为确定最优的控制策略和硬件电路结构提供科学依据.搭建硬件电路,通过实验验证联合仿真系统的可行性和准确性.采用该系统可以明显缩短硬件电路的设计周期,大幅度节约开发成本.     

IP网QoS策略控制系统的研究

首先提出了策略控制系统的概念,然后介绍了策略控制系统的框架结构,最后在策略受控路由器中增加策略代理和主控程序模块,完成对IP网QoS(QualityofServices)策略控制系统的设计和仿真。     

辽宁省宏观经济模型和最优控制解

建立了辽宁省宏观经济模型,依据最优控制理论给出了最优控制解,并且在软件实现上引入了人-机交互方式。该模型在省级宏观经济政策分析中得到应用。     

客车气压制动时延分析及其控制研究

提出了一种客车气压制动时延控制方法.考虑到客车气压制动系统的延时特性,建立了客车气压制动回路的数学模型,运用Matlab/Simulink和AMESim软件分别建立了其仿真模型,采用理论分析与仿真实验相结合的方法,分析了客车气压制动的时延特性;基于闭环反馈控制理论,提出了客车气压制动回路时延控制方法.运用PID控制算法设计了时延控制器,并进行了对比仿真.仿真结果表明,进行时延控制后,客车的制动时延为0.3s,制动距离缩短1.8m,提高了客车的制动稳定性.     

四足机器人斜坡运动的自适应控制算法

受到自然界中四足动物运动的启发,提出了一种四足机器人对角小跑步态下的坡面运动自适应控制算法.在机器人质心原有运动轨迹上加入横向和纵向偏移补偿量,并采用符号微分策略梯度法对质心偏移补偿量进行自动调整,以减少机体翻转力矩和对角足着地时间差,从而提高机器人运动稳定性.在Webots软件中建立了四足机器人的模型并进行仿真试验,仿真结果表明所提出的算法能够有效提高四足机器人坡面运动的稳定性.      

基于现代工业过程控制的预测函数控制

分析了预测函数控制算法的原理,通过仿真研究表明预测函数控制在工业过程控制中表现出较强的鲁棒性和抗干扰性.     

凿岩钻臂模糊PID控制的研究

就凿岩钻臂的自动定位系统进行了研究.针对比例阀阀控非对称缸位置系统存在的响应较慢、时变严重等特点,提出了模糊自适应整定PID(Proportional-Integral-Differential)的控制策略,仿真结果表明,这种方法具有结构简单、实时性好、对参数的扰动具有较强的鲁棒性等优点,可以实现钻臂的精确定位.     

基于自适应逆控制方法的小型四旋翼无人直升机姿态控制 

以上海交通大学工程训练中心运动控制实验室自行研制的小型四旋翼无人直升机为研究对象,搭建了姿态控制实验系统.根据牛顿 欧拉方程建立了小型四旋翼直升机的动力学模型,首次将自适应逆控制（AIC）方法运用于小型四旋翼直升机控制系统中,实现了小型四旋翼直升机的姿态稳定控制.仿真结果和实际飞行实验表明,AIC方法在小型四旋翼直升机姿态控制中具有很好的实时性和鲁棒性.     

排烟量和送风比对地下街烟气控制的模拟研究

以淮南市某地下商业街其中一防火分区为研究对象,采用模拟软件FDS进行了火灾烟气控制的数值模拟,对顶棚机械排烟条件下,排烟量和送风比对室内火灾烟气有效控制的影响进行了研究,模拟分析结果表明,在顶棚机械排烟时,排烟量对室内烟气控制的影响较大。当排烟量为115m3/（m2·h）时,可以达到很好的烟气控制效果,送风比对此的影响较小;当排烟量和送风比过大时,使室内烟气紊流加剧,火场情况混乱。研究结果为此类狭长型地下建筑火灾的控制和人员疏散提供参考。     

基于拥塞通知速率的主动队列算法及仿真

随机早期确定(random early detectim,RED)算法是网络拥塞控制策略中基于网络节点的一种主动管理队列技术.就该算法的缺点-滞后效应进行了研究和探讨,并提出了一种基于分组丢失和链路使用历史的解决办法,使得RED的滞后效应得到克服,最后并用NS进行了仿真研究.并就仿真方法进行了探讨.对RED和blue算法用NS就队列长度、平均队列长度、吞吐量等进行了对比分析.