基于模块化多电平流器的柔性直流输电动模装置节点控制器的设计及其动模实验

为了解决目前模块化多电平换流器动模装置所有子模块均由一个阀级控制器控制从而导致的控制系统复杂、系统成本升高等问题。提出了一种在阀级控制器和子模块级控制器间加入节点控制器的方案并在此方案上研制了动模装置。节点控制器的加入降低了主机控制器的硬件要求和光纤通道的使用数量,大大降低了装置成本。同时,主机控制器与节点控制器之间的通讯采用循环冗余校验算法,增加了大容量数据高速传输的实时性和可靠性。通过对动模装置进行稳态实验和功率阶跃实验,结果表明系统能够正确快速地进行有功类物理量和无功类物理量的追踪控制以及子模块电容电压的稳定。     

基于DSP的电力系统分散励磁控制及其动模试验

为了解决电力系统励磁控制实际应用中的问题,利用先进的数字信号处理(DSP)技术,结合理论研究,探索了先进的控制手段对于电力系统安全稳定运行性能的改善情况,介绍了改进后的分散非线性励磁控制规律、基于DSP的控制器电路设计和相关的软件算法以及动模试验情况。动模试验结果表明,基于DSP的新型励磁控制器的软硬件完全满足电力系统实时控制的要求,新的分散非线性励磁控制(DNEC)与传统的比例积分微分的PID控制相比对于改善系统的稳定性具有更优的控制性能。     

双阀芯组合控制策略研究

针对传统的液压挖掘机控制方案的缺点,提出了液压挖掘机工作装置在不同工况下采用基于流量控制与压力控制的组合控制方案,从而实现了进出阀流量不受负载变化的影响,并降低了系统背压.进一步通过联合仿真证明了该组合控制方案的可行性.基于被控对象的特点设计了PID控制器,改善了系统的动态响应特性.最后通过实验表明该方案可以有效降低系...     

一种基于PLC的滴灌遥控系统的实现方法

本系统在滴灌水网的控制节点处加装无线通讯单元实现了对全系统的远动功能.滴灌控制装置主要由PLC、无线数传电台/遥控模块、交流变频器、远传压力表组成.通过PLC控制数传电台和遥控模块,成功地实现了数传电台及遥控模块间的无线通讯,使得滴灌系统中各节点协调工作.     

仅利用位置测量信息的机器人滑动模跟踪控制

提出一种仅利用位置测量信息的机器人滑动模跟踪控制方案使机器人跟踪给定轨迹．整个控制器分为两部分：仅利用位置反馈的控制器和变结构滑动模控制器．由位置反馈实现的虚拟速度反馈实质上是一种动态补偿器,而变结构滑动模控制方案则主要用来消除或抵消系统中所存在的不确定性的影响,达到提高系统鲁棒性的目的．在上述控制器控制下,系统的输出跟踪误差可以渐近收敛到零．利用边界层控制方案可消除或减弱滑动模控制中经常出现的抖振现象．     

基于气动装置神经网络模型的anti-windup控制器设计

为提高气动系统的控制效果,以Levenberg-Marquardt算法训练多层前馈神经网络,建立了一气动装置的神经网络模型并推导出ARX模型.基于气动装置的ARX模型,采用Ragazzini方法设计了anti-windup控制器.实时控制结果表明,所设计的控制器有效地克服了控制死区和阀的饱和效应,实现了对该气动装置快速和高精度的控制.     

基于现场总线的三模冗余计算机联锁控制系统的研究

控制器局域网是主要用于各种过程检测和控制的一种现场总线网络,它具有优先权和仲裁功能．多个单片机可通过ＣＡＮ控制器连接到ＣＡＮ总线上,形成多主机的局部控制网．本文主要介绍ＣＡＮ控制器８２Ｃ２００在三模冗余计算机联锁系统中的应用．     

无变压器MMC交流故障穿越策略

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了 一种基于无变压器混合子模块MMC的供电分区柔性互联装置.分析了装置连接的分区电网间零序电流特性,设计了 一种基于比例谐振控制器的零序电流抑制策略.针对电网故障时,非故障相电压抬升对装置运行特性的影响,指出了一种降低直流电压的控制方法,并给出了电网故障时直流电压参考值和装置MMC桥臂全桥子模块占比的设计方案.在基于RT-LAB的半实物实验平台上进行了实验,实验结果表明电网单相对地故障时分区电网间的零序电流为零,装置仍然可以实现75％额定功率的传送,验证了本文直流电压参考值和全桥子模块占比设计的正确性以及交流故障穿越策略的有效性.     

一种基于自主寻址的类Modbus协议的设计

针对标准Modbus协议发送信息前需要知道对方地址,提出一种改进方案,设计出能自主寻址的类Modbus协议。该方案在主节点中设置子地址表,并且定时更新表信息,使主节点能够及时知晓新子节点的加入和旧子节点的断开等信息。为了降低寻址时系统的负载量和数据的冲突概率,采用时间槽的机制发送信息,并根据数据量确定时间槽。采用带ACK的CSMA/CA机制报告子节点的存在,并对相关的请求/应答帧进行了设计。     

基于动静态混合算法的仲裁器模块设计

总线仲裁器模块广泛地应用于控制类芯片的各个领域。本文在讨论动静态混合算法的基础上 ,详细地介绍了该算法在控制类芯片设计中的设计方法与技巧 ,并给出了 VerilogHDL 源程序。动静态混合算法不仅在总线仲裁器模块设计中具有指导意义 ,而且在其它控制类芯片中也具有很好的参考价值。     

基于滑模变结构控制的异步电机调速系统研究

为提高异步电机调速系统抗干扰能力,改善其动态特性,以异步电机矢量控制系统为基础,针对电流环和转速环分别设计了电流滑模控制器和转速滑模控制器,并利用指数趋近律来削弱抖振,详细阐述了控制器设计步骤。利用MATLAB／SIMULINK对滑模控制系统进行仿真,并与PI控制系统进行对比分析。最后利用dSPACE实时仿真系统对异步电机滑模变结构控制系统进行实验验证。结果表明,所设计的异步电机滑模变结构控制系统动态特性更好,抗干扰能力更强。     

基于模糊干扰观测器的移动机器人自适应滑模跟踪控制

针对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot, WMR)轨迹跟踪中存在的速度跳变和未知系统扰动,提出一种新型轨迹跟踪控制策略。该策略基于反演技术,分别设计WMR系统的运动学控制器和动力学控制器。在运动学控制器中,采用分流技术克服了轨迹跟踪初期的速度跳变问题;在动力学控制器中,将模糊干扰观测器与自适应滑模控制结合,有效解决了未知系统扰动对控制性能的影响,并且消除了传统滑模控制的抖振现象。通过Lyapunov稳定性理论,证明了该控制策略的稳定性。仿真研究表明,该控制策略具有较小的速度跳变,控制信号抖振较小,并对系统扰动具有强鲁棒性。     

基于 ZigBee 的径流场水土侵蚀采样系统设计

为解决径流小区径流采样中有线数据传输带来的传输不便的问题, 基于无线局域网(ZigBee)技术, 设计 了一种低功耗的径流场水土侵蚀采样系统, 用于自动采集雨后地表径流样品, 并记录径流的采样时间等参数。 装置采用 TI 公司的 CC2530 为核心控制器, 负责无线数据收发及采样装置控制。 该系统由无线手持机和多台 径流采样装置组成, 无线手持机和径流采样装置组成星型 ZigBee 网络传输数据, 手持机作为中心节点负责整 个网络的管理及对各个采样装置的控制, 径流采样装置作为网络分节点, 根据中心节点设定的采样规则自动对 径流进行分离采样。 该系统使用 12 V 铅酸电池作为供电电源, 实现了硬件和软件的低功耗设计。 通过径流场 的现场实验, 验证了该系统具有使用方便、 稳定性好和可靠性强等优点。     

四旋翼姿态的反步滑模自抗扰控制及稳定性

为了解决四旋翼无人机姿态控制中存在的问题,设计了一种基于反步滑模自抗扰姿态控制器.首先,介绍了四旋翼无人机的动力学模型,建立了基于反步滑模自抗扰控制算法的姿态控制方案.控制方案构成主要包括扩张状态观测器及基于Lyapunov稳定性分析的反步滑模控制器.稳定性分析表明,通过合理调整参数可以保证控制系统是渐近稳定的.仿真结果表明,所设计的控制器同经典自抗扰控制器相比,对扰动有较强的抑制能力,提高了自适应性和鲁棒性,表明该控制系统具有更好的稳定性和动态性能,对四旋翼姿态控制更加有效.     

空间三关节机器人自适应双模糊滑模控制

为了提高空间三关节机器人轨迹跟踪控制性能,提出了一种带双模糊自适应控制的滑模控制新方法.该方法将滑模控制器分为等效控制和切换控制两部分.采用一个模糊自适应控制器,根据滑模到达条件对切换增益进行有效估计.采用另一个模糊自适应控制器,根据滑模面来调整切换控制项.这些控制器结合起来消除了抖振,提高了控制性能.系统的稳定性通过李亚普诺夫定理证明.最后进行了仿真实验,并与其他方法进行了对比分析.结果表明所提方法是有效的.     

CAN总线网络节点的实现及应用

为了安全传送现场采集的数据，选择了CAN总线作为现场总线．利用独立CAN控制器SJA1000及普通的单片机可以组成通用的CAN总线网络节点，其应用范围广泛，可以扩展成现场测控装置(开关量输入输出装置)．该装置和上位机通信可以组成简单的集散控制系统．此网络节点方案已通过调试，可直接应用到其他系统中．     

电磁式动力消振系统

文中提出了一种带电磁式固有频率可控动力消振器的频率跟踪消振方法。消振系统由测振装置、频率跟踪控制器、功放及电磁式消振器４部分组成。文中介绍了消振器的原理及其特性，频率跟踪控制电路框图，变频振动时的频率跟踪消振实验。结果表明，本消振方法在变频振动条件下具有良好的消振效果。     

电动助力转向系统的模糊自调整PD控制

在对汽车电动助力转向系统(EPS)的结构及其动力学性能分析的基础上，构建出系统模型。提出性能较好的模糊自调整PD控制策略，并进行多环境仿真研究。仿真结果表明，基于模糊自调整PD控制策略的EPS比传统PD控制具有更好的助力特性和抗干扰能力。为验证理论分析和仿真计算结果，进行了EPS装置的台架试验。结果证明理论分析和仿真结果是正确的。     

基于CAN总线伺服控制系统的设计及控制方法

为了深入研究闭环网络控制系统中延时对控制性能的影响和延时补偿方法,将控制器局域网(CAN)总线应用到伺服控制系统中,组成具有总线式网络拓扑结构的分布式控制系统,研究了该运动控制系统实验平台的总体组成和实现.针对该网络控制系统存在的实际问题设计了控制器,有效地提高了系统性能,实验结果验证了其有效性.     

系统云灰色预测模型及其应用

将灰色系统云理论引入到滑模变结构控制中,设计了一种新型的灰色模糊滑模控制器。该控制器将灰色预测与模糊推理的相结合对滑模控制器的控制策略进行预测输出。能有效地解决滑模控制系统中由于系统惯性引起的切换滞后所带来的抖动问题。将此控制器应用到交调速系统中,仿真研究表明交流调速系统能获得优良的动态和静态性能。