桥式起重机吊重二自由度摆角模型与仿真

为了实现桥式起重机小车的准确定位和尽快消除吊重摇摆，研究吊重摇摆的规律和影响因素．根据小车吊重系统三维动力学方程建立了吊重二自由度摆角的数学模型．动态仿真结果表明：小车运行加（减）速度对摆角的影响比绳长显著，加（减）速度增大1倍时，摆角和摆速分别约增大0．12rad和0．164rad／s；绳长增加2m时，摆角和摆速无明显变化，吊重自由摆动周期约增加1．3s．     

基于状态观测器的单相逆变电源控制技术研究

文章基于单相逆变电源的数学模型,设计了能保证系统渐进稳定的控制率,同时利用观测器观测控制率中的部分状态变量,在理论分析的基础上进行了实验研究。实验结果验证了控制方法的有效性。     

全状态观测器异步电机矢量控制系统极点配置

从异步电机在ｄｑ轴系的电压方程式导出异步电机在ｄｑ轴系的状态方程．提出用电流预测误差修正的全状态观测器的结构，导出控制系统误差方程，对误差方程的系统矩阵求特征根，实现全状态观测器异步电机矢量控制系统的极点配置。     

基于水面机器人的溢油回收处理装置搭载平台的建模与分析

通过基于水面机器人的溢油回收处理装置搭载平台的摆动模型的建立,运用Matlab数值仿真的方法,分析在波浪影响下船摆动时,影响吊重摆角变化的因素.结果表明,吊重做复杂的规律变化,摆角随绳长变短而变大,随回收船摆动角速度变大而变大.据此我们可以综合考虑,设计出合理的结构,有效的保证平台工作的平稳性以及安全性.     

基于极点配置法的倒立摆系统控制器设计

研究了倒立摆系统的建模与控制.首先对倒立摆模型进行抽象处理,对处理之后的模型进行受力分析,利用机理法建立倒立摆系统的数学模型,根据系统的需要设定参数,设计出该系统的极点配置器,最后通过MATLAB仿真软件得到系统在大约经历3秒后趋于稳定,仿真结果证明了设计方案的正确性.     

基于Simulink的单级倒立摆仿真对比

为了实现对单级倒立摆非线性不稳定系统的稳定控制,采用极点配置和模糊控制理论中的T-S模糊模型两种方法建立倒立摆系统的状态方程模型,并进行了状态反馈控制器和模糊控制器的设计.通过Simulink对倒立摆系统进行了建模仿真和对系统控制效果的分析,结果表明:这两种模型均解决了非线性系统问题,实现了对单级倒立摆的稳定控制,并且结构简单,稳定性和快速性很好,对于其它非线性不稳定系统的控制提供了一种有效的途径.     

阀控非对称缸全状态反馈位置系统研究

根据非对称缸电液位置伺服系统的组成,对系统中的阀控非对称缸的数学模型进行了研究,得出基于全状态反馈的电液伺服系统的框图和仿真模型.控制器采用全维状态观测器实现状态反馈,以二阶工程最佳为优化目标.仿真结果表明：该控制器实现了液压位置伺服系统的极点配置,完成了优化目标,验证了全状态反馈控制应用在非对称缸电液伺服系统中的可行性.     

一种基于键合图模型的未知输入观测器设计

针对观测器匹配条件满足情况下的线性定常和时变系统未知输入重构问题,利用系统键合图模型提出了一种未知输入观测器设计方法.首先,利用系统未知输入广义逆矩阵构建线性系统状态与未知输入观测器以对未知输入进行重构.该观测器设计方法可分别应用于线性定常与时变系统.选取一直流电机为研究对象,分别建立线性定常与时变系统键合图模型并利用MATLAB对所设计的未知输入观测器进行仿真研究.仿真结果表明,所设计的未知输入观测器可以实现对匹配条件满足情况下的线性定常和时变系统未知输入进行有效的观测.     

变频调速起重机起升动载特性

为了精确计算起重机的起升动载,提出了采用广义精细积分法对起重机提升系统动载特性进行分析,并采用该方法研究了不同提升工况下,变频调速起重机提升系统吊重起升过程中的动态响应历程,得到了各种加速方式下起重机的动载特性.计算结果表明:起升动载系数与起升速度成线性关系,与加速时间成指数函数关系;与有级调速相比,采用变频调速技术的起重机系统起升动载降低了10%～60%.      

考虑执行器故障的电动汽车空调鲁棒控制

为了保证空调系统在部分故障的条件下,依然满足系统性能要求正常工作,通过对电动汽车空调系统分析,依据空调执行过程的故障模型,建立考虑执行器故障的空调不确定系统,利用状态观测器对系统状态进行了观测.采用线性矩阵不等式LMI（linear matrix inequalities）,设计了能够对空调执行器故障进行补偿的H_∞状态反馈鲁棒控制器,并证明了该控制器的稳定性.仿真实验表明,在有故障和无故障模式下的观测误差最大分别为0.1%和0.6%,满足系统的观测需求;与未考虑执行器故障的电动汽车空调H_∞控制器相比,在10 Hz以下频段,考虑执行器故障的H_∞控制方式可有效地抑制系统输入端所带来的干扰.      

柴油发电机组并联运行稳定性研究

在船舶电站模拟器研制中,为了对柴油发电机组并联运行时的失步进行监视并定量分析其稳定性,推导了摇摆角的参数计算公式,提出了发电机组摇摆曲线参数的在线算法.通过求解多阶导数构成的状态方程组,求出了曲线的指数参数.定义并联运行稳定度,利用Simulink工具箱构建了仿真系统验证该算法.算例仿真结果表明:并联运行稳定度可以指示发电机组并联运行的稳定裕量;在电站模拟器训练中,该算法所求的参数能够及时反映发电机组并联运行的稳定性;发电机组的摇摆曲线参数可由曲线的1~4阶导数确定;当指数参数随时间变化或曲线数据离散时,可用五点式插值求导方法得到指数参数.      

基于Internet的遥操作机器人系统的鲁棒控制

在基于Internet的遥操作系统中存在时变的通信时延,时变时延会严重影响系统的稳定性和操作性能。本文针对时变的通信时延对系统的影响,将时延变化率建模为系统不确定参数,提出用时间前向观测器预测从机械手的状态,用力、预测的位置和速度反馈消除或减小时延对系统的影响。通过对反馈参数的分析与设计,使整个系统具有鲁棒渐近稳定性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

一种基于卡尔曼滤波器的单级倒立摆的LQR方法

倒立摆的控制因其系统动态模型是非最小相位系统而很难用经典控制算法得到较好的控制效果.提出利用最优控制LQR方法来完成控制.由于利用最优控制,系统状态必须全部已知.考虑到系统噪声和量测噪声,根据分离性原理,利用LQR方法设计控制律,利用卡尔曼状态估计来完成系统状态的重构.仿真结果显示该方法具有良好的控制效果.     

感应电机无速度传感器控制的降阶观测器设计

提出了一种简单的用于感应电机无速度传感器控制的自适应观测器设计方法．该方法以磁链误差作为校正反馈项,利用电流和电压模型组合成一个降阶观测器．在将电机模型和观测器进行线性化的基础上,利用劳斯一赫尔维茨稳定判据和极点配置方法得到了观测器增益,该增益能够保证获得一个全局渐近稳定并具有良好阻尼的感应电机控制系统．数字仿真试验结果进一步验证了所提出的自适应观测器的有效性．     

A Constrained Controller Based on State Estimation

IntroductionIn practice, owing to the limitations of actua-tors and other physical properties, the inputs of asystem are often subject to constraints. It has sig-nificant theoretical and engineering values to inves-tigate the control of constrained systems. In thepast years, many attempts have been made on thisissue[1-5]. For a class of uncertain constrained dis-crete-time systems, Kothare, et al[4]proposed anonline receding predictive control algorithm. Byanalyzing the degradation condition …     

制药厂污水处理的数学模型及自动控制技术

文中指出制药厂污水处理池是个自平衡和大滞后的动态对象,建立了被控对象的数学模型,研究在污水处理中应用极点配置控制的可能性,提出带状态观测器的系统控制方案,并与PI控制方案作了比较。     

车联网环境下公交路径交通状态估计方法研究

传统感应线圈的交通状态估计方法已无法满足准确性和实时性的状态估计需要,为此提出了基于联网公交车辆实时速度的交通状态估计模型。所提模型借助实时信息采集系统的高效性和准确性的优势,对道路交通运行状态进行估计,同时利用卡尔曼滤波算法对交通状态变量进行更新。基于历史观测数据对更新后的交通状态变量进行修正,进而得到交通状态的估计值。通过采集数据并进行大量的实验,研究结果表明：基于联网公交实时速度的状态估计模型,在各种交通环境条件和占有率下,估计值误差指数（变异系数） 均小于15%,最大仅为13.15%;状态估计修正模型与状态估计模型相比,估计值误差指数下降了2%,总体误差优化性能提升了11.87%。在确保实时性和高效性的同时,基于联网公交车辆实时速度的交通状态估计模型解决了传统道路交通状态估计方法准确性低的问题。     

电力机车粘着牵引力的在线检测

轮轨粘着牵引力是决定电力机车牵引性能的重要参量，但不能被直接检测到。应用状态观测器的方法，以可检测量（牵引电动机电流和转速）为输入量，通过观测器输出可得到轮轨间粘着力的动态估计量，此方法可用于对电力机车动轮粘着牵引力实现在线动态检测。文中推导出观测器状态方程并给出模拟电路图。经初步试验，结果是满意的。