四旋翼飞行器的动力学建模及PID控制

为了解决四旋翼飞行器的飞行控制问题,对四旋翼飞行器进行了动力学建模,并在动力学建模的基础上设计了PID控制器.通过Matlab/Simulink仿真和飞行试验对所设计的PID控制器的有效性进行了验证,仿真结果表明:在所设定的PID参数下,控制器可以有效地完成四旋翼飞行器的自稳定控制.飞行试验结果表明:PID控制器可以有效地校正由于杂乱气流等扰动造成飞行角偏移.该成果对四旋翼飞行器的自稳定控制具有一定的参考价值和指导意义.     

高加速度系统的快速高精度定位控制

随着工业的发展,越来越多的机械系统提出了高速、高精度的运动性能要求．特别在半导体制造行业,芯片集成度的不断增大,芯片尺寸的减小,而生产效率要求的不断提高,对设备的加速度、速度和精度的要求也越来越高．这些设备的运动多可以描述成高加速度下的快速高精度定位．影响高加速度系统快速高精度定位的两个关键因素是负载惯量和干扰：负载惯量减慢了系统的响应速度,而外界干扰则降低了系统的定位精度．文中首先从补偿或抑制干扰的角度出发设计控制算法以及从消除干扰出发设计气浮平台,使得系统能进行高精度定位,然后设计控制器补偿负载惯量和有规律干扰对运动系统的影响,并对其他无规律干扰进行抑制,从而使得系统能在高加速度下实现快速高精度定位．X-Y平台的实验验证了所提出的控制算法的有效性．     

基于磨耗数据驱动模型的轮对镟修策略优化和剩余寿命预报

基于广州地铁车辆轮对的磨耗实测数据, 首先针对踏面直径和轮缘厚度两个型面参数以及镟修比例系数, 给出了一种轮对磨耗的数据驱动模型. 根据轮对应用要求, 提出一种轮对镟修的控制限策略. 在前述轮对磨耗模型的基础上, 给出了该镟修策略的蒙特卡罗仿真步骤. 然后应用蒙特卡罗仿真方法, 实现以期望费用率最小为目标的轮对镟修策略优化, 并给出轮对剩余寿命仿真预报. 研究结果表明: 当轮缘厚度减少到27 mm至27.5 mm时, 通过镟修将轮缘厚度恢复到29mm至30mm, 这样的镟修策略能降低轮对镟修期望费用率, 并延长轮对期望使用寿命; 提出的轮对剩余寿命仿真预报法能够给出某时刻轮对剩余寿命的概率密度分布.