提高EVO切丝机控制稳定性研究

为了提高EVO切丝机切丝质量,提高切丝合格率,对刀门高度、刀门宽度、铜排链输送速度、物料密度匹配性进行研究,对磨削系统控制优化研究,改进砂轮修整器设计,对砂轮架改进优化。改进后切丝质量合格率能提高10%,经过对EVO切丝机控制稳定性研究提高了切丝质量。

弱电网下基于矢量控制的并网变换器功率控制稳定性

研究了基于矢量控制的电压源型变换器(VSC)功率控制的稳定性问题。VSC通过控制基于电网电压定向的d轴和q轴电流来调节注入电网的有功和无功功率。VSC注入电网的功率与d轴和q轴电流间的关系特性对功率控制稳定性影响重大。基于VSC经线路阻抗接入无穷大电源的单机无穷大系统,研究了VSC输出有功功率、端电压幅值与注入电网的d轴和q轴电流间的关系特性。发现电网逐渐变弱时,有功功率对d轴电流的灵敏度由正变负,此关系特性制约了VSC弱电网运行时功率控制的稳定性。进一步分析了功率、端电压幅值对d轴和q轴电流的灵敏度特性。基于分析结果,提出了提高VSC弱电网运行时功率控制稳定性的基本思路。

分导式多弹头变轨控制稳定性分析与仿真

弹道导弹弹头分导控制技术的研究是我国导弹技术发展的必然。文章依据所设计的弹道导弹多头分导方案,基于非线性系统控制理论,对分导式弹头在其改变轨道进行机动飞行时的控制稳定性进行了分析,并根据分析结果进行了实例仿真,提出了分导式弹头在机动飞行中的控制稳定的条件性,并验证了分导式弹头机动飞行稳定的控制可行性,为进一步研究弹头分导控制技术奠定了一定的基础。

电动汽车驱动电机控制稳定性评价方法研究

环境治理及新技术的发展再一次将电动汽车带入世人的视野。电动汽车是未来节能汽车发展的必然趋势。驱动电机是电动汽车的动力核心,对其控制是驾驶员操作车辆的最终实现途径,驱动电机的控制技术仍是当前电动汽车的关键核心技术之一。控制精度能够反映对驱动电机控制的稳定性。提出一种能够综合评价驱动电机控制稳定性的方法,为此后不同驱动电机的横向比较评价提供依据。

固定鸭舵双旋弹角运动特性与控制稳定性研究

为深入理解固定鸭舵双旋弹的弹道修正力学本质,对固定鸭舵控制下的角运动特性和控制稳定性进行了研究。依据弹箭外弹道学知识,建立固定鸭舵双旋弹的复攻角运动方程,推导出起控后舵面控制力项对应的特解以及由此产生的起始扰动项对应的通解表达式,从理论上阐述了固定鸭舵起控后双旋弹复攻角运动是由复动力平衡角、复控制平衡角的强迫角运动和舵控起始扰动产生的自由角运动综合构成的运动,基于此提出了固定鸭舵双旋弹的控制稳定性条件,并通过求解舵面控制力和复扰动攻角引起的复偏角运动,分析了固定鸭舵双旋弹弹道修正的力学本质。控制固定鸭舵在不同滚转角方位时的弹道数值计算结果表明,理论推导的角运动解析解与数值解在频率和幅值上基本吻合,验证了本文推导的复攻角运动方程及其解析解和建立的控制稳定性条件合理可行,为该类弹丸的研制提供了理论依据与设计参考。

飞行器气动弹性响应与控制稳定性研究

研究飞行器气动弹性响应与控制稳定性问题．用有限元建立柔性飞行器运动方程，引入气动干扰力和气动控制力．结合控制方程给出受控飞行器的伺服气动弹性动力学方程、用阵风响应分析考核飞行器的气动布局和控制稳定性．

太阳翼驱动机构机电耦合建模及微振动控制稳定性分析

针对永磁同步电机太阳翼驱动机构(SADA)与柔性太阳翼的耦合现象,通过建模、仿真及实验的方法研究了耦合结构微振动影响SADA控制稳定性的问题。给出了采用微步驱动方法的永磁同步电机模型,通过线性化方法简化了上述模型的动力学方程。采用固定界面模态综合法建立了一种面向控制系统的SADA驱动柔性太阳翼模型。根据经典控制理论给出了一种控制参数的确定方法。仿真和实验结果表明:SADA驱动柔性太阳模型预测的微振动频率准确,幅值误差小于9.7%;当不满足控制参数的稳定条件时,微振动将提高一个量级,控制参数的确定方法有效。

恒压式变量柱塞泵控制稳定性影响因素分析

恒压控制式变量柱塞泵在工作过程中,当压力达到设定值时,液压泵将工作在恒压状态下。通常情况下,其恒压工作稳定性由泵出口压力、阀调节弹簧、阀口遮盖量和变量活塞等多个元件参数决定,并且各参数之间相互关联、相互影响。该文通过AMESim仿真和实际试验相结合的方式,研究变量活塞间隙对液压泵恒压控制稳定性的影响。结果表明,不同的变量活塞的径向间隙会影响液压泵恒压工作稳定性。

过程控制中的巨大改进 提高生产控制稳定性

位于美国Clarkdale Arizona的Phoenix Cement^TM公司，曾经面临这样一项任务他们将对1959年兴建的工厂进行改造。

电气自动化设备控制稳定性分析

我国电气自动化行业的发展非常迅猛。许多行业已经开始把自动化控制作为生产中的一项重要技术,为扩大生产力的提供了有利保证。同时,可降低人工支出的高成本,这样人员管理起来也方便简单了。但是,自动化设备在使用过程中,容易发生故障,设备运行极其不稳定。因此,本文将重点分析影响电气自动化设备稳定性的因素,探究控制电气自动化设备稳定性的措施,让自动化设备得到更好的运用。

基于控制稳定性的汽车自动空调舒适性评价方法研究

文章提出了一种基于汽车自动空调控制稳定性的乘员热舒适性试验方法,考察环境温度、日照和车速等关键参数变化的情况下,汽车自动空调系统是否能够持续控制乘员舒适性。首先将人体划分为不同的热感区域,然后通过人体局部热感觉对乘员整体热舒适的影响测试,确定了头部和足部是人体热感觉最为敏感的部位。通过大量试验数据分别拟合头部和足部温度与气流速度的配合曲线,以维持乘员持续舒适。最后设计一套汽车自动空调热舒适性测试方法,并按照此方法对两款车型进行测试,证明此方法的有效性。

面向线控制动车辆单轮制动失效的稳定性控制

基于线控制动系统四轮可独立控制的特点,提出一种协同线控转向与线控制动的制动力实时分配的控制方法。该方法根据三轮富余制动力能否补偿失效轮损失制动力,按制动强度分为轻度、中度和重度制动3种工况,针对重度制动工况下制动力补偿不足问题,基于积分滑模控制方法设计前轮主动转向器,综合考虑单轮制动失效时各轮垂直载荷的变化和前轮转角介入后轮胎力的耦合,采用序列二次规划算法(sequental quadratic programming,SQP),实时分配剩余三轮制动力。仿真结果表明:在不同制动强度及不同轮制动失效下所提控制方法相较于无控制,横向跑偏分别减少了89.98%、91.90%、96.96%、89.62%,制动强度至少达到正常制动时的97.5%。因此,该控制方法在保证横向稳定性的同时最大限度地满足驾驶员的制动期望,有效抑制因单轮制动失效导致的车辆跑偏甩尾等问题。

汽车线控转向系统稳定性控制策略研究

以汽车线控转向系统为研究对象,构建滑模观测器对汽车质心侧偏角进行实时估计,用于主动前轮转向控制器设计。以汽车线性二自由度模型为参考模型,设计了基于扰动补偿的主动前轮转向滑模控制器,由主动转向控制器决策出额外附加前轮转角,使车辆响应跟随理想横摆角速度与质心侧偏角,改善汽车的横向稳定性。通过所建立的Carsim和Simulink联合仿真平台,在双移线低路面附着系数,有、无侧向风的工况下验证了主动转向控制策略的有效性。

分布式驱动电动汽车横向稳定性抗饱和滑模控制

【目的】探讨轮毂电机输出转矩的幅值和响应速度饱和的问题。【方法】以分布式电动驱动汽车为研究对象,结合二阶嵌套饱和函数对滑模控制进行抗饱和设计,并基于轮毂电机的峰值转矩及其在台架试验中的实际响应设计抗饱和滑模控制器的上下限参数。【结果】抗饱和滑模控制器能严格限制直接横摆力矩的幅值和变化速率,能极大地提高极限工况下车辆的横向稳定性。【结论】本文提出的方法有效解决了极限工况下轮毂电机易陷入饱和的问题,避免了因车轮滑移导致车辆失稳。

温室电动拖拉机旋耕稳定性时序分析与前馈PID控制方法研究

针对温室小型农机对地面平整度敏感,微小的地面起伏便会造成机具俯仰的情况,基于课题组已开发的温室电动拖拉机,将基于时间序列分析的角度预测方法引入前馈PID控制(Angle prediction and feedforward PID,APF-PID),解决了温室旋耕作业中因机具俯仰而出现的响应性差、耕深不稳定和功率突变的问题。建立了温室电动拖拉机旋耕作业的功率模型,并建立了俯仰角-耕深的转换矩阵,得到了旋耕系统实际耕深的转换值;采用时间序列分析预测机身俯仰角,并作为旋耕系统的扰动输入;结合耕深的转换值和预测得到的扰动,采用APF-PID控制器调节旋耕系统的提升机构,将旋耕机维持在目标耕深;在温室内未旋耕和已旋耕的两种地块进行实车试验。结果表明:俯仰角时序预测模型的相关系数可达0.983 2;APF-PID控制的控制性能优于PID控制,在目标耕深6 cm的测试路面中,APF-PID在两种试验地块上的平均耕深分别为6.47 cm和6.44 cm,均方根误差为0.80 cm和0.72 cm,绝对平均误差为0.67 cm和0.58 cm,耕深稳定性系数为89.95%和91.30%,消耗的总能量较PID控制分别降低4.18%和19.13%,较好地实现了温室电动拖拉机旋耕稳定性控制,满足温室作业需求。

考虑稳定性的4WD/4WS无人车路径跟踪控制策略研究

根据分布式四轮驱动/转向的无人车单轮独可控的特点,提出一种考虑稳定性的路径跟踪控制策略,以提升无人车在高速、低附着工况下的车辆稳定性:具体通过预瞄-跟随理论搭建路径跟踪控制器,实现对无人车规划路径的实时跟踪;并通过滑模控制理论对后轮转角和直接横摆力矩进行集成控制,考虑前后轴荷及路面附着系数实现转矩分配,提高车身稳定性。仿真结果表明:相对于未考虑稳定性的路径跟踪控制策略,考虑稳定性的路径跟踪策略在高速双移线工况下,平均横向跟踪误差下降5.2%,质心侧偏角峰值下降57.4%,横摆角速度峰值下降23%;在低附着山路工况下,平均横向跟踪误差下降9.1%,质心侧偏角峰值下降54.3%,横摆角速度峰值下降1.4%,车辆能够保持良好的跟踪能力和行驶稳定性。

通信中断下考虑行驶状态时空收敛的混合编队稳定性控制算法

针对通信中断下由智能网联车辆(Connected and Automated Vehicles,CAV)与人工驾驶车辆(Manually Driven Vehicles,MDV)所组成的混合编队的稳定性控制问题,考虑基于前车-领航车通信拓扑(Predecessor-Leader Following topology,PLF)和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)的混合编队,构建通信正常和通信中断状态下的车辆控制器.基于Routh-Hurwitz稳定性判据和频域分析方法设计稳定条件求解算法,计算控制器和MDV跟驰模型的稳定性条件,并提出针对两种控制器的平滑切换策略.案例分析表明:车队能够稳定安全行驶,各车速度标准差变化率均低于1.8%,平均加速度变化量和其平均值均低于0.016 m/s^(2),说明所提出的稳定性控制算法具有良好的有效性,可实现车辆及编队行驶状态的时空收敛;针对加速场景和减速场景,所提出的控制器切换策略能够分别减小车辆加速度波动幅度达37.1%和59.9%,控制器切换过程中的车辆状态稳定性得到显著提升.

基于滑模协调控制的四轮独立电驱动车辆稳定性控制研究

针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱动力矩最优分配控制器,基于载荷分配方法将驱动力矩分配至4个车轮,以维持车辆稳定行驶。为验证驱动协同控制策略的有效性,基于CarSim软件建立四轮独立电驱动车辆模型,并将提出的驱动协同控制策略和普通滑模控制策略进行仿真对比。结果表明:驱动协同控制策略使横摆角速度偏差降低了25%,质心侧偏角偏差降低了23%,能够满足车辆稳定性控制要求,同时降低了整车驱动力矩分配控制难度。

双挂汽车列车横向稳定性控制策略

双挂汽车列车相较于传统半挂车具有更高的运输效率和较低的运输成本,更适合未来公路运输绿色、便捷、高效的发展趋势,但较长的车身总长度和组成单元个数必然会对双挂汽车列车的整车稳定性产生影响.为研究并验证控制策略对双挂汽车列车横向稳定性的改善情况,基于Trucksim仿真平台搭建双挂汽车列车(B型双挂车)动力学模型,依据运动力学定律建立Simulink双挂汽车列车简化参考模型,分别以动力学和参考模型中各个单元的横摆角速度偏差、横向载荷转移率偏差为输入,结合模糊推理和PID(proportional-integral-derivative control,PID)控制理论构建整车横摆和侧倾稳定性主动控制策略,并根据车辆状态识别结果对控制策略的介入时机进行调整.模拟结果显示:主动控制策略使双挂汽车列车横向稳定性评价参数的波动幅度均有明显减小;各个单元的质心侧偏角峰值降低5.7%∼53%,横摆角速度峰值降低4.9%∼23.8%,侧倾角峰值降低0.5%∼24.9%,质心侧偏角峰值降低0.3%∼32.9%.表明本工作所设计的控制策略对双挂汽车列车的横向稳定性有改善作用,研究结果可为未来双挂汽车列车的横向稳定性研究提供参考.

基于可拓相平面稳定域划分的Tube-MPC车辆稳定性控制

针对分布式四轮驱动电动车辆在极限工况下稳定性控制难题,考虑了横摆角速度、横纵向加速度等传感器噪声以及质心侧偏角估计误差的影响,提出了基于可拓理论的相平面稳定域划分方法以及自适应管道模型预测控制(ATMPC)算法,以快速量化车辆稳定性程度,并在满足跟踪精度的前提下保证车辆行驶的稳定性。所设计的车辆横摆稳定性控制系统采用分层设计架构,其中上层基于可拓理论,将车辆质心侧偏角-橫摆角速度相平面与可拓控制域相关联,并根据车辆实际状态判断可拓控制域并计算关联函数,实现了下层的管道模型预测控制(TubeMPC)控制目标权重与控制模式的决策;下层基于Tube-MPC对期望横摆角速度和质心侧偏角进行跟踪,实现附加横摆力矩的精准决策,之后采用轮胎负荷率优化方法进行横摆力矩的分配。通过CarSim与Simulink软件联合仿真,对所设计的控制策略进行仿真验证。结果表明,相较于常规MPC算法,所提出的控制架构与ATMPC控制策略能够有效提升车辆在极限工况下的行驶稳定性以及噪声干扰环境下的鲁棒性。