基于状态反馈线性化的阀控非对称缸系统模型预测控制

针对使用PID方法对阀控非对称液压缸位置控制中出现的超调问题,以及传统非线性模型预测控制优化求解计算时间较长的问题,提出了一种基于状态反馈线性化的阀控非对称缸模型预测控制方案。首先建立了阀控系统状态空间模型,运用微分几何理论讨论系统可反馈线性化的充要条件,并将非线性系统映射为新坐标空间内的线性系统模型;设计了反馈线性化模型预测控制器(Feedback Linearization Model Predictive Controller,FLMPC),讨论了线性系统下的约束问题,其中由于系统仿真预测时域远小于系统响应时间,对模型预测控制的损失函数加以修正。结果证明,在相同输入情况下,反馈线性化系统与原系统的位置误差满足控制需要,且在保证被控对象快速稳定控制的条件下,对比该算法与非线性模型预测控制的单步计算时间,证明该算法能够缩短计算时间。

低速重载轴承智能滚子的设计与振动特性

为了有效测量低速重载轴承的振动信号,设计了一种智能滚子。在空心圆柱滚子的内部安装电路,测量滚子的振动信号。给出了智能滚子结构与测量电路的设计方法,并分析了智能滚子在轴承转动时振动加速度信号的变化规律。最后,将智能滚子安装在低速重载轴承中,让轴承匀速转动,测量智能滚子的振动信号。实验结果表明,智能滚子中传感器测量的振动信号能量较强、信噪比高,径向振动加速度信号随时间的变化规律近似为三角函数,轴向振动加速度信号反映了滚子所受轴向冲击。