基于MATLAB的自动控制原理课堂教学

自动控制原理课程涉及电子信息工程、机械设计制造及其自动化、热能与动力工程等专业知识,强调工程应用、数学推导与证明,理论性与实践性较强。在自动控制原理课堂教学中应用MATLAB仿真技术,在讲课途中辅以设计好的实验,可以让学生对所讲内容获得感性认识;而且MATLAB仿真所得图形可以形象直观地说明抽象的理论问题,使学生在加深对理论知识理解的同时,提高学习的积极性,这样课堂教学效果就能得到有效保障。

极大似然模糊控制器在光伏MPPT中的应用

针对光伏电池的非线性输出特点,其最大功率点具有时变性,提出了基于极大似然估计的模糊PID控制算法。该算法根据最大功率阻抗匹配原则,建立了基于Boost结构的光伏电路系统,通过调节电路的占空比实现最大功率点跟踪,当外部环境变化时,根据光伏阵列的P—U非线性曲线,得出功率预测原理,将功率预测原理应用到模糊PID控制器,通过对模糊PID控制器中模糊规则的参数进行极大似然估计,从而更快、更准地找到最大功率点。仿真结果与传统扰动法进行比较,表明系统运行动态响应速度快、跟踪效率高,验证了算法的正确性,具有一定的推广应用价值。

基于MATLAB仿真的电机与电力拖动交互式课堂教学模式探究

《电机与电力拖动》作为电气、机电及自动化专业的一门专业课程,涉及的知识面宽、概念抽象、实践性和工程性较强。为提高课堂教学质量,进行了基于MATLAB仿真的《电机与电力拖动》交互式课堂教学模式研究,在课堂教学中实时穿插虚拟实验,让学生参与实验的操作,并根据所讲内容的需要自行修改一些数据观察结果,实现理论联系实践,加深学生对学习内容的认识与理解,充分调动学生学习的主动性和积极性,培养学生的动手能力和创新能力。

无刷励磁同步电动机励磁系统智能控制

无刷励磁同步电动机的励磁系统是一个非线性时变系统,很难总结其精确的数学模型,将模糊控制和神经网络算法引入同步电动机功率因数控制系统,从而构成了模糊神经控制器,实现电机启动阶段的控制。当电机转速达到给定值后,由PID调节器起作用,实现无差控制,输出西门子6RA70整流器电流的给定值,以控制励磁发电机的励磁电流。整个控制采用S7-300及Profibus-DP现场总线,并运用西门子6RA70整流器组成硬件结构;系统软件设计采用面向对象程序,利用S7-300编程软件STEP7的梯形图编程语言实现励磁系统的智能控制,给出了主要控制模块的设计框图。实验证明,在结合模糊神经算法和PID算法的控制下,该系统运行稳定、可靠。

粒子群模糊控制技术在船舶锚机控制系统的应用

船舶锚机的控制系统十分复杂,尤其是起锚阶段,锚链上的受力不断变化,锚链张力和链索的速度之间存在耦合关系,难以建立精确的系统数学模型,提出基于量子粒子群优化模糊PID控制器的隶属度函数算法对控制变量进行寻优,利用PLC编制算法程序,通过变频器调节占空比使锚机输出相应的速度,从而实现锚机的智能控制。仿真结果表明,系统运行误差小、响应速度快、无超调、鲁棒性好,具有很好的应用价值。

船舶锚机控制系统量子粒子群优化PID算法的研究

由于船舶锚机起锚锚链受力连续变化,且力与链索的速度存在动态耦合,提出了基于量子粒子群优化PID算法对锚链张力进行寻优,通过编制PLC算法程序,控制变频器调速使锚机输出相应的速度,实现了锚机的自动控制。仿真结果表明,该船舶锚机系统运行良好,具有一定的应用价值。

基于智能控制技术的家居系统的研究

家居系统是一个复杂的多变量系统,具有非线性时变及变量之间动态耦合,不易建立精确的数学方程,将PLC控制技术和基于平均速度的粒子群优化模糊PID算法相结合,通过电力载波线组网,采用组态技术,实现家居智能控制。实验表明,该系统能够根据环境变化实时动态地开窗通风、启动窗帘调光及开启空调调温等,使家居温度稳定,环境舒适,而且界面简单易操作,方便在线修改,推广价值良好。

家居系统智能控制的研究

针对家居系统的大滞后、时变及变量间耦合性强等特点,创建精确的系统数学模型非常困难,提出用PLC作控制器,组网以有线为主,无线作为补充,引入基于混沌模拟退火粒子群算法优化分数阶PID算法,实现家居智能控制。仿真结果表明,该系统通过根据实时环境变化动态地开启窗户通风、窗帘调光及空调调节温度等,使家居温湿度保持稳定,室内环境保持舒适,而且系统调节速度快精度高,操作界面简单容易,在线修改方便。

浅谈基于高职院校学生个性的素质教育

90后的高职院校的学生,个性鲜明,自我意识很强,同时又存在某种程度上的自卑。文章提出基于高职院校学生个性的素质教育,旨在尊重学生个体多样性的前提下,贯彻素质教育理念,培养出有个性有能力的新时代人才。

高速PCB信号过孔的仿真优化

文章分析了过孔对高频信号的影响,运用Ansoft HFSS三维仿真软件对信号过孔的等效模型进行仿真验证,提出了对过孔的优化方案,对高速PCB的设计具有一定的指导意义。

农产品保鲜冷库的PLC控制与关键技术研究

增加农民收入是国家发展农村经济的重要内容,提高农产品的收入是其重要组成部分。农产品从传统依靠天气种植转变为温室大棚培育,改善了种植方法,提高了经济效益,但是温室农产品仅限于果蔬产品,而且品质相比于当季农产品有所下降。保鲜冷库技术的发展解决了夏秋季丰富果实的贮藏问题,受到了企业的重视和农民的欢迎,利用可编程逻辑控制器(PLC)控制技术设计小型冷库,控制过程分为预冷入库、恒温保持、智能通风和升温出库等阶段,各阶段对冷库温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度进行智能化处理,并对控制过程中的一些关键程序和技术作了详细分析。通过测试表明,系统运行稳定,温度误差小于5%,湿度误差小于1.67%,精度较高,满足工业设计的要求,并能实现本地、远程控制以及无线报警,有一定的推广价值。

温室系统温湿度、水肥耦合的解耦控制器设计

温室控制研究已开展多年,一方面是关于温度和湿度的耦合问题运用多种算法进行解耦,另一方面是针对温室内营养成分进行水肥耦合研究。针对温室系统控制问题,目前还没有对上述2种耦合进行综合研究,因此提出温湿度耦合和水肥耦合的温室系统生态耦合观点,通过传感器采集温度、湿度以及土壤氨氮等养分信号,并基于能耗模型以PLC(可编程逻辑控制器)为核心设计集中式PID(比例、积分和微分)解耦控制器,实现温室系统在喷淋农作物时考虑到土壤水肥营养成分的流失,以此提高温室系统的产量和品质,同时降低温室系统的生态损耗和污染。

基于遗传算法的多学科设计优化分解方法

通过分析现有的多学科设计优化中任务分解方法(枚举法、聚类识别法和分支定界法)的特点,指出了现有方法的不足.提出了将遗传算法应用于优化任务的分解问题,给出了具体的算法描述和详细的任务分解算法流程,并分析总结给出了该算法的优点:①遗传算法对搜索空间没有任何要求,因此对函数关系矩阵(FDT,Function Dependence Table)也没有任何要求;②遗传算法是一种随机迭代方法,不需要估计初值;③遗传算法同时对一组解进行搜索,大大提高了搜索速度,在保证计算精度的基础上得到全局最优解.最后还以齿轮减速器优化问题为例,将遗传算法应用于上述问题的任务分解过程,得到了较为满意的分解结果,并从计算方案次数的角度定量地比较了所提出方法与现有方法的区别,从而证明了该方法的正确性和优越性.

基于Matlab的交互式课堂教学模式研究

本文以"电机与电力拖动"课程为例,开展基于Matlab的交互式课堂教学模式研究,将构建的虚拟仿真环境融入课堂教学中,并采用教师讲授与学生主动参与的交互式课堂教学,以实现理论与实验的有机结合,增强课堂教学的互动性,提高学生学习的主动性和积极性。

基于工程教育和课程思政的电路理论课程教学

结合工程教育和课程思政理念,设计电路理论课程基于CDIO教育模式和PBL教学方法的实践案例,挖掘课程思政元素。通过校内外实践平台的建设,以及“评价—反馈—改进”闭环课程评价体系的构建,探索实施工程教育和思政教育人才培养的新模式,实现知识传授、能力培养和价值塑造的融合统一。

考虑微细超声加工系统动力属性的切割自校正控制

微细超声加工系统的控制过程复杂,当前控制方法均忽略了其动力学属性,因为动力学属性特征较为模糊,过于复杂的约束条件会降低切割控制速度,造成能耗高、切割精度低等问题,基于自校正模糊控制理论,设计了一种考虑微细超声加工系统动力属性的切割自校正控制方法。通过对微细超声加工系统展开详细的动力学分析,获取系统的加速度向量。根据分析结果,结合微细超声加工系统的理想运动变换条件,建立割刀误差数学模型,并计算割刀末端位置误差,再通过自校正模糊控制方法校正该误差,实现对切割过的高精度控制。实验结果表明:该方法提高了微细超声加工系统的切割速度,提高切割误差的控制精度,切割能耗也在承受范围内。

企业化改革背景下航天物资保障单位经营发展的思考与探索

党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央将全面深化改革作为国家“四个全面”战略布局重点推进,习近平总书记站在党和国家事业发展全局的战略高度,对国有企业改革发展发表一系列重要论述,强调了深化国有企业改革的重要性和必要性。航天企业作为国防战略安全的重要力量,在加强国防能力建设的同时,应根据国民经济建设和经济社会发展的需要,加快改革步伐,建立市场化、产业化的发展思路,不断激发自身价值和活力,实现创新、高效发展。

航天企业智慧物流发展路径研究与实践

智慧物流,旨在实现物流资源和服务的自动化、信息化和智能化,并通过数据资源的互联共享、动态感知及决策分析,实现物流资源和服务的高效配置,促进全产业链提质增效。智慧物流内涵丰富,专业化类别范围广,精准化服务特色鲜明。在“工业4.0”“互联网+”等政策发布与实施的大背景下,物流作为智能制造的必要环节,迫切需要实现智慧化升级改造。

前置位姿误差预测引导下的机器人目标抓取轨迹跟踪

机器人在目标抓取过程中,当前方法以真实误差和标准位置的差值,作为抓取轨迹控制的依据。但是,这种后置性误差计算的方式,忽略了机器人产生真实误差的盲目性,在强干扰下,会造成控制偏差过大,控制幅度过大。提出前置位姿误差预测引导下的机器人目标抓取轨迹分解跟踪方法。匹配抓取目标的容积点,利用Cholesky分解算法将正定对称的真实位姿矩阵,分解为一个下三角矩阵和其转置的乘积。对容积点矩阵进行展开计算,预测下一刻位姿。引入SR-CKF-SLAMOT算法,建立机器人运动模型;利用笛卡尔坐标系投影分拣机器人位姿信息,根据期望位姿与预测位姿差调控目标抓取轨迹,利用前置性误差估计结果,实现对机器人目标抓取轨迹跟踪。实验表明:所提方法目标识别精准度高,目标抓取轨迹控制偏移量小,并准确跟踪机器人运动轨迹。

基于多网络数据采集的疫苗冷库控制系统设计

传统的疫苗冷库控制是通过温湿度传感器采集数据传送至PLC和上位机,再由PLC控制制冷设备,使得疫苗冷库保持在2～8℃。该控制方式是单一的温湿度采集通道,难以克服可能存在的传感器故障、电气接线故障、停电故障和数据库损坏等故障。提出一种多网络数据采集控制方式,即电气接线数据通道、Wi-Fi无线网数据通道和"Wi-Fi+GPRS"数据通道的三重数据采集通道,三者相互补充和验证。通过设计疫苗冷库控制系统的模型,三重通道成功采集数据,疫苗冷库温度控制稳定。