基于稳定张力的光纤绕制系统建模与仿真

针对光纤绕制的特点,设计了一种基于稳定张力绕制的系统实现方法。分析并给出了各检测和执行部件的数学模型,在此基础上采用增量PID控制算法对系统进行仿真,通过与实际系统的试验对比,对模型和算法进行了验证,结果表明采用的算法有效,相关控制指标达到或优于系统设计要求。     

一种自动绕线机的设计与应用

定子绕组组件是有限转角力矩电机的核心部件,针对其单线、多极、双向缠绕、双向排线绕法、张力的稳定控制和均匀紧密排线的工艺要求及现有纯手工绕制生产方式存在的绕制效率低、人工成本高、产品一致性、质量稳定性差,以及无法满足批量化生产的问题,采用“双驱动”控制方法设计制造自动绕线机,分析总体结构、主要功能和工作原理。通过进行绕制试验以及对比绕制前后理论与实际数据,表明该设备能够满足产品使用所要求的批量化自动绕制。     

带缆水下机器人控制仿真模拟与水动力分析

本文以Fluent多重滑移网格技术对带缆水下机器人系统进行路径跟踪的仿真计算,将收放缆反馈控制与PID算法调节螺旋桨转速的双重控制策略应用于带缆水下机器人系统,并对带缆水下机器人系统升沉运动的控制误差、螺旋桨推力与转速之间的关系、缆绳系统的张力特性以及水下机器人的水动力响应做了分析。文中数值模拟结果表明,双重控制策略下,带缆水下机器人路径跟踪的控制运动较为精确,其升沉运动位移最大误差约为0.2 m;螺旋桨的转速与推力呈正相关性,转速越大,推力也越大;水下机器人沿预定轨迹运动过程中,缆绳系统张力呈现周期性震荡的变化规律,机器人主体受到的水动力荷载与多种因素相关。     

基于直流电网的异步发电系统控制策略

针对异步直流发电中变转速控制与变转矩控制相结合的新颖综合控制模式,介绍其发电系统的结构、变转速模式特性、转速寻优策略和转矩控制特性并给出具体方法。以柴油机组万有特性为着眼点,提出分级阶跃变转速策略和控制程序流程,通过Matlab/simulink搭建系统模型进行仿真试验以验证变速控制策略的正确性;以异步发电机和变换器为对象,提出基于直接转矩控制策略(DTC)的转矩控制模式,以实现单机直流电压的稳定;最终通过小比例试验验证转矩控制模式实现的可行性。     

船舶直流电力系统负阻抗特性补偿控制策略

为解决船舶直流电力系统中恒功率负载负阻抗特性引起的母线电压谐振不稳定现象,提出两种基于输入电压前馈的负阻抗特性补偿控制策略。首先,利用小信号稳定性分析方法推导出系统稳定运行工况。然后,再推导出系统的输入、输出阻抗,通过阻抗稳定判据分析系统的稳定性。进而提出电压前馈的控制方法用于改善系统输入、输出阻抗之间的关系,提高系统的稳定性。最后,在MATLAB/Simulink中进行仿真试验,试验结果表明:基于负阻抗特性补偿的控制策略能够抑制直流母线电压的振荡,提高系统的稳定性。     

光伏微网并网逆变器下垂控制策略改进研究

传统下垂控制策略广泛应用于光伏微网并网逆变器控制,但是没有考虑在低压微网系统中由于线路阻抗比较大引起的功率耦合问题,以及多个微电源供电时系统功率分配不均衡问题。针对这些问题,本文在传统下垂控制基础上,应用坐标变换对有功功率与无功功率进行耦合控制,又通过在电压电流环之中加入虚拟动态阻抗环,提出一种基于电压-电流-阻抗三环控制的光伏微网并网逆变器控制策略。该策略随电压电流的波动而改变虚拟阻抗值,合理分配系统的有功和无功功率,在系统稳定时自动切除虚拟动态阻抗,减小系统的功率环流和线路的损耗,同时限制系统的电压降落,提高电网的电能质量。最后,仿真实验验证该改进控制策略的有效性和可行性。     

船用轴带无刷双馈发电机标量控制研究

为了验证在船用轴带发电系统中使用标量控制进行无刷双馈发电系统控制的可行性。首先利用闭环标量控制策略的对无刷双馈电机的发电状态进行仿真分析。然后对一台64 kW无刷双馈电机进行独立发电试验并根据实验结果,在普通标量控制的基础上应用一种基于自适应PI的控制策略,通过检测无刷双馈电机的实时工作状态,选取合适的PI参数进行控制。实验结果表明,电机可以在特定船舶轴速范围内空载或带载保持发电稳定。     

基于ADINA有限元软件的圆柱绕流三维数值模拟

利用ADINA有限元计算软件建立基于N-S控制方程的圆柱绕流三维数学模型,模拟不可压缩粘性流体中单个固定圆柱的绕流问题,计算不同雷诺数(Re)条件下圆柱绕流的压力系数、升阻力系数和Strouhal数等相关参数.通过与物理模型试验结果的对比对该数学模型进行验证,进一步分析在大雷诺数条件下圆柱绕流的三维效应.     

网络环境下无人水面艇航向控制器设计

无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性.为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络的无人艇航向控制策略.首先,建立基于网络的无人艇航向控制系统模型.基于这个模型,运用Lyapunov稳定性理论和凸分析方法导出能使网络环境下无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制律,并设计基于网络的航向控制器.通过仿真验证所提出方法和设计控制器的有效性.     

网络环境下无人水面艇航向控制器设计

无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性。为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络的无人艇航向控制策略。首先,建立基于网络的无人艇航向控制系统模型。基于这个模型,运用Lyapunov稳定性理论和凸分析方法导出能使网络环境下无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制律,并设计基于网络的航向控制器。通过仿真验证所提出方法和设计控制器的有效性。