近壁面水动力干扰下的AUV运动控制研究

按自治式水下机器人(AUV)需要接近水下工作站并实现坐落的要求,依据平壁面对AUV水动力干扰的力学机理,建立了AUV在平壁面附近运动时的数学模型,并设计了五个自由度运动PID控制器.在海流影响下,通过系统仿真,实现了AUV的五自由度运动控制和准确坐落,仿真结果验证了控制策略的可行性.     

新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向稳定性

针对永磁电动悬浮系统的垂向动态稳定性问题, 研究了永磁电动悬浮系统的临界稳定特性; 提出了一种永磁铁加常导线圈混合构成的新型Halbach阵列, 通过在永磁体表面缠绕有源常导线圈, 实现了永磁电动悬浮系统阻尼的主动控制, 并对比了新型Halbach阵列与其他2种主动电磁阻尼控制方案; 建立了新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向动力学模型, 并采用经典PID闭环控制方法设计了悬浮控制器, 分别在无外界干扰、外界扰动力干扰和轨道不平顺干扰3种情况下仿真分析了该系统的垂向动态稳定性。研究结果表明: 永磁电动悬浮系统在扰动力作用下将进行等幅震荡而不能稳定悬浮, 连续扰动力干扰下甚至可能撞轨; 提出的新型Halbach阵列具有磁场耦合计算方便、力调节范围大的优点; 设计的悬浮控制器能使系统稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置, 且线圈电流为0, 不产生损耗, 仿真分析所得系统悬浮气隙和线圈电流与理论分析结果的相对误差小于0.01%;当出现轨道不平顺干扰时, 系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置, 稳定后的线圈电流仍为0, 实现了永磁电动悬浮系统的零功率平衡; 当外界扰动力为±1 500 N时, 系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置, 稳定后的线圈电流分别为29.68和-30.40 A, 表明新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统能够实现垂向动态稳定。      

单片机提高点焊恒流控制精度的探索

根据点焊及单片机的特点探索用双CPU进行点焊恒流控制,解决利用逐点积分法计算点焊焊接电流有效值占用CPU时间多的难题,研制的双CPU控制器,一个8031CPU负责键盘、焊接过程控制、群控和触发角控制等,另一个803lCPU专职负责电流的采集、积分计算、显示,算出电流有效值后,送给上一个CPU与设定值进行比较,调整触发角,实现恒流控制。     

场地条件校正的PGA放大系数简化估计方法

地表峰值加速度(peak?ground-motion?acceleration,PGA)是直观反映地震动强度的一个物理量,概念清晰且工程应用方便.?场地条件校正的PGA及其校正方法是特定工程抗震设计需要解决的问题.?为此,选取日本具有地表和井下记录KiK-net台网的32个台站及地震数据,通过对实测地震数据分析,提出了...     

焊管机组焊缝温度的测量与控制

采用单比色测温法,解决了焊缝温度的控制问题,通过对水膜透过率及光谱响应曲线的分析,采用0．8μm和0．9μm两种工作波长,通过变送器采集测温探头在焊缝处波长的辐射信号并进行光电转换放大,最后利用单片机进行PID调节,在设计过程中,注重了对误差的消除．本方案对于冶金、铸造、水泥等行业都有实用价值．     

PID控制器在船舶减摇水舱控制器设计与优化的应用

减摇水舱控制系统中的摇摆台控制一般采用PID控制系统,借助PID控制系统的算法优势,传输摇摆角度信号,有效控制减摇。PID系统采用免疫遗传算法,该算法能够建立起数学模型,推理运算出目标函数值,向电液伺服阀输出动作指令,控制船舶横摇。本文分析了PID控制器在船舶减摇水舱控制器设计中的应用,提出优化PID控制器的设计方法,经过仿真实验证实,改进优化的变参数PID控制器能够有效控制船舶横摇角、鳍角速率,提高减摇效率。     

基于视觉传达技术的低分辨率舰船图像优化

现有图像优化方法存在噪声校正模型不完善的问题,导致优化方法覆盖率较低,设计一种基于视觉传达技术的低分辨率舰船图像优化方法。通过拟合尺度函数,检测低分辨率舰船图像关键点,构建非均匀噪声校正模型,抑制图像的突变灰度,利用视觉传达技术设置优化模式,判断图像像素的边界融合程度。实验结果:此次设计的图像优化方法覆盖率均值为93.28%,另外2种优化方法的覆盖率均值分别为:89.36%、88.54%,证明融合了视觉传达技术的图像优化方法使用价值更高。     

自动驾驶车辆纵向速度控制策略及仿真

针对自动驾驶车辆纵向速度的跟踪控制问题,提出了基于模型预测控制和微分先行比例-积分-微分（PID）的双层闭环控制策略：基于模型预测控制原理设计速度上层控制策略,采用层次分析法确定目标函数中的权重系数,计算出适应行驶条件的期望加速度;通过车辆逆纵向动力学模型计算对应的驱动力和制动力,控制车辆速度,采用微分先行 PID 进行反馈调节。结果表明：在该策略下车辆加速或减速行驶时,车辆具有较好的跟踪控制性能。     

基于模糊PID的恒功率车削控制方法

针对数控车床车削过程复杂多变、参数选择保守等特点以及传统控制方法自适应性差、超调现象严重等问题,将模糊控制与传统PID控制结合,以主轴功率恒定为约束条件,使用模糊PID控制算法,实现对数控车床车削加工过程的恒功率控制。对车削系统进行功率建模,采用Simulink仿真分析和车削实验进行验证,结果表明：文中方法优化了车削加工效率、降低了能耗。     

基于均值耦合的双振动台阵系统同步控制

对于双振动台系统,需要保证每个振动台的跟踪精度和2个振动台的同步精度。由于系统非线性耦合作用和负载质量偏心等问题,2个振动台的跟踪精度和同步精度都很差。为解决这一问题,提出一种基于均值耦合的振动台阵同步控制策略,将2个振动台的跟踪误差和同步误差组合成耦合误差,结合模糊PID控制算法将耦合误差补偿到控制回路中,实现台阵系统同步控制。最后,采用Adams和Matlab/Simulink软件进行联合仿真,结果表明,该控制策略可以使系统误差全局耦合,保证2振动台输出姿态同步的基础上,实现对期望信号的高精度波形复现。