基于PLC的混合型模糊PID在胶温控制系统中的应用

从一类工业过程控制对象出发,针对传统PID控制存在的设定值跟随特性不佳的问题,设计出一种基于变设定值权重思想的新型混合模糊PID控制器,该方法通过模糊系统的输出在线修正PID控制器比例作用部分设定值的加权系数,使系统的目标值跟随特性得到改善,并通过MATLAB仿真和PLC编程两种方式加以实现,结果表明本文所设计的控制器不仅响应速度快,而且超调量小,具有很好的设定值跟随特性,在模拟运行中亦取得了优于传统PID控制器的效果.     

摆动气缸位置伺服系统特性实验研究

该文通过大量实验对比例流量阀控摆动气缸位置伺服系统的典型非线性特性进行了研究,主要包括:研究分析了工作点位置、负载大小、摆动气缸两腔初始压力等工作参数对系统特性的影响;指出了系统存在的粘滑振荡、位移波动、"停滞"等现象,并分析了其产生的原因.研究得出:在摆动气缸行程范围内的不同位置或摆动气缸两腔初始压力不同时,系统呈现出不同的特性;摆动气缸的摩擦力及其两腔压力较慢的动态过程引起了系统的"粘滑振荡"等典型非线性现象.     

基于单向气动驱动器的软体手变形机理

针对软体气动驱动器的变形机理,以气动驱动软体手为研究对象,开展了基于单向气动驱动器的软体手指弯曲和摆动机理的研究。设计了气动驱动软体手,其弯曲和摆动结构均由多个相互连通的气室和一个不可延伸层组成。当相邻气室因充气膨胀而相互挤压时,气室受到不可延伸层的约束,实现了弯曲和摆动变形。为进一步考察软体手的变形机理,对620#T超弹性硅橡胶材料的非线性力学特性进行了研究,测定了其材料常系数。基于Yeoh模型密度函数,结合空间力矩平衡方程,建立了驱动压强和曲率半径的理论模型,并开展了软体手指弯曲及摆动变形的仿真研究,结果证明了理论模型的正确性。研究结果可以为其他基于气动驱动的软体结构变形机理研究提供理论基础。     

基于PSO的气动人工肌肉驱动关节优化的研究

提出在气动人工肌肉驱动的关节系统中,存在一个最优关节设计,包括关节半径、肌肉附着点最优位置等,使得对同一系统输出转矩达到最优.通过分析气动人工肌肉静态特性模型,推导出关节静特性模型.改变气动人工肌肉的状态参数进行仿真,得到关节半径变化、肌肉附着点变化与关节输出转矩、收缩量之间的关系,并利用PSO计算出最优关节半径与肌肉附着点最优位置.此分析方法与结果对气动肌肉驱动的仿生手臂的结构设计起到有效的指导作用.     

煤矿井下气动冲击回转钻进工艺参数试验

冲击回转钻进方法是解决硬岩层钻进效率低问题的主要技术方法之一。为了对煤矿井下穿层钻孔硬岩钻进采用的气动冲击回转钻进工艺参数进行优化,通过采集试验地层岩芯,制样并进行单轴抗压强度测试,将试验岩层分为下层泥质砂岩、中层石英砂岩和上层泥质砂岩;讨论了气动冲击回转钻进方法的工作原理和钻具组合特点,分析了影响钻进效率的主要工艺参数,包括气体压力、钻机转速和给进压力,并给出了在正交试验设计时各参数水平的选择;采用“纵向机械钻速对比、横向工艺参数优化”的技术思路,运用正交试验设计方法进行了工艺参数优化研究,分析了各岩层机械钻速及差异性原因。结果表明:气体压力对机械钻速的影响具有显著性,钻机转速和给进压力不显著,但钻机转速对机械钻速的敏感性比给进压力明显。通过工艺参数研究,在试验设备和钻具条件下,得出最优工艺参数:气体压力为1 MPa,钻机转速为40 r/min,给进压力为3.0 MPa。通过对各层机械钻速的研究,得到下层泥质砂岩机械钻速最高、上层泥质砂岩次之和中层石英砂岩机械钻速最低,分析认为对于两种泥质含量较大的砂岩,泥质含量越高,岩石相对越软,相应塑性增大,对于以冲击为主碎岩的方法,塑性越大对机械钻速越不利,钻进效率相对更低;上层泥质砂岩处于试验钻孔的最深孔段,钻头磨损较多,对深孔处的钻进效率有不利影响。     

基于气动人工肌肉的自适应模糊 小脑模型神经网络位置跟踪控制

针对一种气动人工肌肉驱动的弹簧质量位置控制系统,设计了一种自适应模糊小脑模型神经网络(AFCMAC)控制器.离散抗饱和PID (DASPID)并行监督控制设计保证了控制运行初期不会出现较大的跟踪误差和气压波动,使AFCMAC的在线实时学习调整成为可能.在线实时的自适应算法逐步提高了AFCMAC的控制性能,从而最终完全过渡到AFCMAC控制.通过规划AFCMAC的输入空间,保证了AFCMAC对迟滞力和气压波动等不确定因素的感知能力,为实现AFCMAC控制奠定了基础.对DASPID与AFCMAC控制器的位置跟踪控制性能进行了对比实验.结果表明,在非线性系统条件下,AFCMAC较之DASPID有着更好的跟踪控制性能和较低的实现难度.     

气动人工肌肉驱动球面并联机器人的位置控制研究

研究将气动人工肌肉驱动器应用于柔索驱动三自由度球面并联机器人机构,介绍了该机器人的运动学模型,提出一种简便的轨迹规划方法,在建立的实验测控系统中,应用含并联机器人的位置逆解和对气动人工肌肉的智能PID控制的位置控制算法,实现对机器人末端的位置控制,通过机器人的位置正解验证了位置控制的控制效果.     

基于专家控制器的风力送丝串级控制系统

风力送丝系统是卷烟厂卷烟生产流程的关键环节之一。由于风力送丝系统具有负荷变化频繁、随机性、调控滞后等特点,加之扰动因素较多,常规的PID控制器往往难以胜任。采用专家控制与传统串级控制相结合的风力送丝系统自动控制方案,能有效地解决上述问题。在工程上,该方案成功实现了对安徽省某卷烟厂风力送丝自动控制系统,并取得了良好的控制效果。通过实践证明,该算法具有响应快、超调小、稳态精度高、抗干扰和自适应能力强等优点,对于工程技术人员如何利用高级控制方法实现控制目标具有较好的指导意义。     

基于CIP现场总线的风力送丝控制系统设计

以卷烟厂制丝线的风力送丝系统为对象,研究了DeviceNet和ControlNet这2种CIP现场总线在工程上的实际应用.在项目的开发和设计中,采用了上层ControlNet和底层DeviceNet的2层网络模式,并结合了网络的配置,从而完成了PLC控制程序和触摸屏程序的设计.     

基于分项系数法的亭子口重力坝坝基抗滑稳定分析

采用基于可靠度理论的分项系数有限元强度储备法,对亭子口水利工程进行平面非线性有限元坝基抗滑稳定分析．通过计算分析,得到坝基渐进破坏的过程,并揭示出坝基深层滑动模式．同时,采用常规强度储备系数法和刚体极限平衡法对坝基抗滑稳定进行核算,结果表明工程坝基的抗滑稳定是有保证的．