轴-径向混合磁轴承动态特性及控制研究

为了减小三自由度轴-径向混合磁轴承（ARHMB）的涡流损耗并增加轴向磁力，提出轴向采用软磁复合材料（SMCs）制备的推力轴承，在推力盘与转子的气隙处引入Halbach阵列以增强轴向气隙磁密，径向采用叠片结构. 首先，基于动态磁通分布及等效磁路法，建立综合考虑涡流、漏磁及交叉耦合效应的等效磁阻模型；其次，对比分析了材料类型及交叉耦合效应对等效磁阻频率响应、动态刚度的影响；最后，采用计及涡流、漏磁及交叉耦合效应不完全微分PID控制对ARHMB进行研究. 研究结果表明:SMCs制备的ARHMB相比碳钢材料可以提供更大、更稳定的磁力以及更大的工作带宽，在高频条件下具有更好的动态特性；考虑交叉耦合效应时，SMCs制备的ARHMB动态特性在高频时变化率较大，不可忽略；对于低带宽工作的碳钢轴承，交叉耦合效应不明显；电磁轴承系统响应速度很快、超调量小、稳态误差近似为0，具有良好的控制特性.      

基于OpenMV的云台追踪系统设计

为解决传统目标识别过程中目标不能移动、动态追踪等问题,基于OpenMV,采用PID控制、模块识别、颜色识别、图像处理等技术和方法,设计了一种能够自主动态追踪目标物体的云台系统。锥桶的动态追踪识别测试结果表明:系统能够较好地完成动态追踪。     

车用主动转向液压系统非线性建模与仿真分析

基于非线性状态方程,建立位置反馈PID控制闭环系统Simulink模型,分别对阀控非对称缸及整个闭环系统进行仿真分析;利用AMESim软件建立相同结构及参数模型进行对比,验证了非线性状态方程模型的有效性。结果表明:位置反馈PID控制可改善主动转向液压缸活塞运动方向改变时位移、速度、流量的不对称特性,但压力差异与突变依然存在,并在换向位置出现轻微振荡现象。     

基于改进支持向量机的船舶电力系统稳定性容错控制研究

为了提高船舶电力系统控制稳定性,提出基于改进支持向量机的,船舶电力系统稳定性容错控制方法。在传统支持向量机的基础上添加SVM分类策函数,生成电磁波最优超平面,对电磁波进行微观划分,引入模糊控制思想,建立模糊控制PID控制器,将划分后的电磁波作为PID控制器输入值,利用控制器模糊传递函数,提取电力系统控制输出值,建立PSO-LSSVM电力系统无线传感路径,通过传输节点,将控制输出值传输到电力系统指令层,实现船舶电力系统稳定性容错控制。实验数据表明,该控制方法对电力系统正向电流控制稳定性提高了16%,反向电流控制稳定性提高了22%,具有鲜明优势性。     

基于果蝇优化算法的轮廓误差控制研究

针对传统果蝇优化算法精度低、收敛慢、易陷入局部最优的问题,通过增加随机机制扩大其探测能力,并通过改变步长,提高其后期寻优精度。将改进后的算法应用于PID控制器的参数优化,并将复杂的时变信号作为优化模型的输入。对获得的PID参数的控制效果进行验证,结果表明:改进后的果蝇算法寻优速度快、精度高,其优化后的PID参数,轮廓运动控制精度高、鲁棒性好。     

欠驱动便携式ROV定深运动特性分析与控制研究

针对研制的一种三推进器布局的欠驱动便携式ROV(Remotely Operated Vehicle)无法垂直定深这一问题,利用流体仿真软件Fluent中RNG k-ε湍流模型分析了其斜航定深过程中航速和俯仰角度对航行稳定性的影响。基于动网格技术和用户自定义函数(UDF)对不同定深航姿进行了模拟仿真并得到了相应的航行阻力、俯仰力矩及变化规律,出于稳定性的考虑,确定了便携式ROV斜航定深时的最佳航行姿态。并根据定深运动特性设计了双闭环模糊PID定深控制器,利用Matlab/simlink仿真软件结合流体分析结果进行仿真,仿真中模拟施加了不同工况下的干扰。结果表明,与传统PID控制器对比该控制器具有更好的控制性能。