基于组态软件的阀门性能测试实验教学平台设计

为了开展阀门等机械设计类元件实验教学,设计并搭建了基于组态软件的阀门性能测试实验教学平台。针对该实验平台设置了三类实验：被测阀门的多样性及性能对比;全范围覆盖公称直径DN25～DN400的阀门性能测试;调节阀的动态性能测试等。通过实时数据采集及监测系统记录不同流量、压差、调节阀开度值时的被测阀门的阀流量、阀压降、流量流阻系数、压差-流量曲线、固有流量特性等。该平台不仅能够运用于“阀门性能检测及结构创新设计”实验教学,同时能够进行不同流量、不同压差、不同阀门的性能对比实验,为研究阀门性能及内部结构参数创新设计提供了实验基础。     

基于机器视觉的智能小车转向系统滑模控制

针对智能小车转向时跟踪精度差、响应时间较慢的问题，提出了一种基于机器视觉的智能小车转向系统的滑模控制方法。首先，以感知路面信息的智能小车为研究对象，对其转向系统进行了原理分析及数学建模。通过对永磁直流电机工作过程的分析，建立了电枢电压平衡方程和转矩平衡方程，得出了相应的传递函数，并采用实验方法对传递函数参数进行了辨识。其次，针对上述被控对象，设计了滑模控制器，并进行了稳定性证明。利用Matlab/Simulink仿真结果验证了滑模控制算法的有效性。理论结果和实验验证相结合表明，相较于PID(proportional integral differential)控制，滑模控制具有较好的跟踪精度和响应速度。在频率为20 Hz时，跟踪精度提高了89.3%。此外，滑模控制能够克服系统的不确定性，尤其是对于非线性系统，显示出良好的控制效果。