径向电磁轴承的灰色系统控制与数值仿真

应用灰色系统去余控制理论，以径向电磁轴承为对象，提出该轴承的灰色系统控制方法，以实现对转子的稳定控制，并进行了数值仿真。建立了径向电磁轴承转子系统的动力学模型与传递函数，按照灰色系统理论设计了控制系统，由数值仿真结果表明，该转子系统能实现稳定良好的控制效果。     

基于电流重新分配的电磁轴承的线圈容错控制

电磁轴承是通过控制线圈的电流,在预定的方向产生指定大小的力,以支撑转子的正常悬浮.线圈出现故障,将使整个系统失去稳定而崩溃.文中运用广义偏流线性化的方法提出了电磁轴承系统控制器重构的一种算法,并基于此算法设计了线圈容错控制的方案.该方案不依赖线圈的冗余,只通过对磁极线圈电流的重新分配,来达到系统所提供轴承力不变的目的.为此,利用MATLAB中的Simulink模块和S-function功能对此方案进行了仿真研究,得到了较好的结果电磁轴承系统在有一个线圈或两个线圈发生故障时,仍然能保持稳定,证明了这种方案的可行性.     

基于MATLAB的电磁轴承开关功放建模与仿真研究

在分析电磁轴承开关功放的工作原理基础上,应用MATLAB/Simulink中的电力系统工具箱（PSB）建立了电磁轴承开关功放系统的仿真模型,并详细介绍了系统模型的内部结构和Simulink/PSB建模方法。电磁轴承开关功放系统的仿真与实验显示,仿真与实验结果吻合较好,验证了系统模型的正确性,从而为电磁轴承开关功放的特性分析提供了一种可行的研究方法。     

基于边界层法的电磁轴承滑模变结构控制研究

针对常规滑模变结构控制方法在电磁轴承控制当中引起的抖动问题，将边界层法用于滑模变结构控制器的设计。通过建立电磁轴承动力学模型，基于李亚普诺夫稳定性理论，用饱和函数取代常规变结构控制的符号函数，以有限大的增益近似实现无穷大的增益；最后，对控制器的性能进行了仿真研究，并和常规滑模变结构控制方法进行了比较。结果表明，采用边界层法可以有效减弱抖动对系统的不利影响，实现了转子的快速调整和稳定悬浮，并且具有良好的跟踪精度和强的鲁棒性。     

无轴承永磁薄片电机转子不平衡振动补偿控制

无轴承永磁薄片电机转子质量的不平衡振动严重影响了系统的动态特性及安全运行。介绍了无轴承永磁薄片电机转子悬浮力产生机理,推导了悬浮转子的动力学方程,在电磁转矩和径向悬浮力解耦控制的基础上,对无轴承永磁薄片电机转子进行了振动补偿控制,设计了反馈不平衡补偿控制系统,采用Matlab/Simulink工具箱构建了仿真系统,进行了性能仿真试验。研究结果表明:基于反馈补偿控制器的振动控制策略能够较好的抑制悬浮转子振动,大大提高了转子的旋转精度。     

磁轴承柔性转子系统动力特性建模与优化仿真

建立了电磁轴承柔性有质转子系统计入陀螺、阻尼、轴－径向动力耦合及机械－电磁－控制系统耦合等影响的动力特性分析计算数学模型，导出了多变量控制系统的标准化系统矩阵向量方程。以系统仿真响应为目标，通过复合寻优方法实现了系统最佳工作区（点）的求解。对优化仿真结果与试验现场调试结果进行了对比分析。     

飞轮电池磁悬浮控制系统的仿真和实验研究

提出了一种用于飞轮电池的电磁和永磁混合磁悬浮轴承设计方案，其轴向位移由电磁铁主动控制，其余自由度由永磁铁以吸力方式给以约束，同时由永磁铁提供电磁控制的偏置磁场。对电磁力和永磁力进行了有限元计算和线性化，建立了磁悬浮控制系统的模型。对系统在不同的PID控制器参数下。受到阶跃扰动力的位移响应进行了仿真。采用上述磁悬浮方案和PID控制器，完成了一个单自由度磁悬浮实验，洲试了飞轮转子轴向脉冲力位移响应．实验结果证实上述磁悬浮方案和控制器能够实现飞轮转子的稳定悬浮。     

相参脉冲雷达中频信号通用采集系统设计

针对相参脉冲雷达中频信号通用采集系统的设计问题,首先阐述了采样率选择的两个约束条件及其物理意义,然后针对通用采集系统无法满足脉间相参条件的问题,提出了两种信号重建算法,并深入分析了算法性能。由于重建算法需要已知触发延迟时间,随后介绍了一种基于TDC的延迟时间测量方法,并推导了TDC器件的测量精度与重建信号信噪比之间的解析关系,为工程应用中选择TDC器件提供了依据。最后介绍了一个基于虚拟仪器技术构建的雷达中频信号通用采集系统,该系统已成功应用于多种雷达中频信号采集。     

可控永磁悬浮系统动态特性的研究

针对单个电磁永磁混合悬浮系统的特点，建立其数学模型，采用两级串联的悬浮控制器对其进行控制，并对整个控制系统进行了动态特性的仿真分析和研究。分析结果表明：电磁永磁混合悬浮系统的悬浮刚度与间隙反馈系数减正比，悬浮阻尼不仅与间隙反馈系数减正比，而且也与间隙变化速率反馈控制系数成正比。从而为电磁永磁混合悬浮控制系统的设计和开发应用打下了一定的基础。     

四旋翼飞行器时延积分反演容错控制

针对四旋翼飞行器在飞行过程中会出现执行机构故障,提出了一种简单有效的容错控制方法,该方法是将积分反演控制技术与时延控制(time delay control,TDC)技术相结合得到的。采用积分反演控制方法设计基本控制器,在此基础上利用TDC技术的逼近能力来补偿执行机构可能出现的故障,该方法省去了在线的故障检测和估计,仅需要一步状态迭代即可,仿真结果表明该控制器对执行机构故障具有较强的鲁棒性。     

丙烯腈工艺全流程DCS仿真培训系统

本文介绍了年产五万吨丙烯腈的全流程仿真培训系统，该仿真系统采用微机网络结构模拟了化工过程特性和仿ＴＤＣ３０００集散控制系统，并拥有工艺现场模拟站以及教师指令台     

航天器三自由度模拟器自动配平

基于气浮球轴承的航天器模拟器广泛用于研究航天器的姿态动力学与控制,为了在地面模拟太空中的失重环境,必须将重力力矩的干扰减到最小。因此,模拟器的旋转中心要与气浮球轴承的中心重合。提出一种自动配平系统的设计方法,将姿态稳定控制作为系统的内回路,自动配平作为系统的外回路。通过姿态稳定控制,用反作用飞轮反馈的力矩信息,实时计算出模拟器质心位置。通过控制3个正交的配平系统,补偿质心位置偏差。根据实验测得的回路参数,优化设计配平系统控制律。将跟踪微分器应用于力矩信息处理,有效减少电机反复运动,提高配平效率。提出的配平方法成功用于航天器三自由度模拟器的实验中。     

基于物联网的河北果蔬产业全程监测与控制信息服务平台研究

利用信息技术、传感技术及传输技术,开展了果蔬产业全程监测与控制信息服务平台的开发研究。以嵌入式系统与农业智能产品为基础;以成熟的传感器技术为核心;以溯源码技术为主线;以果蔬产业安全生产信息数据库服务系统为支撑;以无线传输与互联网技术为承载;以企业、专业合作组织、种植户为服务主体;构建而成＂基于物联网的河北省果蔬产业全程监管与控制信息服务平台＂。     

超低干扰力矩微纳卫星姿控半物理仿真平台

微纳卫星姿控的反作用飞轮输出力矩小,难以克服普通气浮转台的干扰力矩,为了解决上述问题,实现微纳卫星姿控地面半物理仿真验证,必须对干扰力矩进行有效补偿。为此,对干扰力矩分类并分析了各自的特性,针对性提出了干扰力矩主动补偿方法,研制了主动补偿式超低干扰力矩气浮转台,并基于此开发了微纳卫星姿控半物理仿真平台。研制的气浮转台的干扰力矩达到2×10^-5 Nm,小于微纳卫星反作用飞轮的最小输出力矩,利用半物理仿真平台有效地验证了微纳卫星大角度姿态机动控制算法。     

化工炼油技术仿真训练装置的设计与开发

本文介绍了国内第一套化工炼油仿真训练装置的设计开发思路。该仿真训练装置是由真实的化工设备、仪表、真实的工业控制系统和计算机相结合、以水和氮气代替真实生产装置中的液相和气相化工物料,构成一个主要用于炼油、化工领域的技术人员、操作人员的技能培训的仿真工厂。其各种培训功能和过程的动态特性由计算机上的仿真培训软件实现。     

两轴型混合磁悬浮轴承变结构控制与仿真研究

介绍了两轴型混合磁悬浮轴承的系统结构,基于分散控制建立了磁轴承的控制系统模型。对磁轴承进行了变结构控制研究,根据二次型最优控制设计了切换函数,根据指数趋近律设计了变结构控制输入,实现了磁轴承的快速稳定和鲁棒性控制。通过与最优控制的对比仿真研究,表明了变结构控制具有良好的动静态特性。     

模糊变结构在三滑块质量矩导弹系统上的应用

以建立的质量矩导弹的数学模型为基础,通过对模型合理简化,得到一个耦合的非线性动力学系统。考虑到系统的鲁棒性要求和三个滑块伺服机构的协调控制问题,用基于滑动模的非线性系统控制理论解决了系统姿态控制系统设计问题。同时,采用模糊逻辑算法来进一步抑制系统的抖振现象。仿真结果验证了方法的有效性。