静电悬浮转子微陀螺悬浮控制系统级仿真

给出了一种基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,可同时测量两轴角速度和三轴线加速度;采用力平衡原理和力矩平衡原理测量壳体输入的线加速度和角速度,即对转子实行闭环控制使转子保持在零位,输出控制电压反映壳体输入线加速度和角速度的大小。针对转子结构,提出了一种基于模拟PID技术的非集中控制策略来实现悬浮控制,建立了一种基于Coventorware的机电混合仿真模型,对结构、电路和控制进行通盘考虑。通过起支仿真和加速度输入仿真可以看出,系统级仿真结果表明了其具有仿真速度快、仿真结果准确等优点,在与实验结果的比较中证实仿真结果的准确性和有效性。

智能电子称重系统

针对当前电子称普遍存在测量精度不高、灵敏度低、功能简单等不足,研制了一种新颖的由单片机控制的智能型电子称.它具有通讯及语音功能较强的特点,是高灵敏度、高精度及高稳定性的电子称.

模糊-PID控制在深海采矿升沉补偿模拟系统中的应用

文中提出了应用于水力提升式深海采矿系统中一种新型电液伺服补偿模拟系统 ,给出其软、硬件结构以及模糊 PID控制在其中的应用 。

模糊自整定PID控制器设计以及MATLAB仿真分析

为了解决液压控制的关键技术,该文针对时变、非线性的电液伺服系统提出了模糊自整定PID控制器设计的思路,结合S imu link和模糊工具箱并进行仿真分析,该仿真模型具有结构简单、界面直观、便于修改等特点,根据PID参数变化需要提出了模糊控制规则选取方法,给出了系统软、硬件实现方法,该系统具有操作方便、人机界面风格良好等优点。使用仿真和实验相结合的方法获取最佳控制参数,通过仿真和实验结果可以看出这种算法的实用性和有效性。

静电悬浮转子微陀螺再平衡回路设计

给出了一种基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,可同时测量两轴角速度和三轴线加速度,采用力平衡原理测量壳体输入的角速度,即对转子实行闭环控制使转子保持在零位,输出控制电压反映壳体输入角速度的大小。在分析转子所受力矩的基础上,建立了转子的力矩平衡方程。当陀螺工作在理想状态下,提出了两种再平衡回路设计,即只采用校正环节和采用解耦网络的自平衡回路设计。通过系统仿真表明了采用解耦网络设计的再平衡回路的优越性。当壳体输入阶跃角速度时,解耦控制具有响应速度快、超调小、动态性能好等优点。最后给出了采用积分电路和加法运算电路实现解耦控制的电路实现方案。

静电悬浮转子微陀螺悬浮控制系统的研究

针对一种新颖的基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,提出了悬浮控制系统的原理和设计,并着重对Z轴悬浮控制系统的设计进行了分析,建立了Z轴方向悬浮控制系统的数学模型,通过分析扰动力对转子位移的影响,得出PID(比例-积分-微分控制)参数决定动态刚度,通过仿真结果可以看出,采用反馈线性化可补偿系统的负刚度特性,结合变预载控制实现转子的快速准确定位,为后续的旋转和加矩控制提供良好的条件。

静电悬浮转子微陀螺模糊自整定PI控制器研究

给出了一种基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,可同时测量两轴角速度和三轴线加速度。针对转子结构,提出了一种基于模拟PI技术的非集中控制策略来实现悬浮控制。由于起支控制是一个典型的非线性控制,使用传统PI控制很难满足系统对快速性、稳定性和鲁棒性的要求,提出了一种模糊逻辑在线调整PI参数的方法,提高起支控制的鲁棒性和动态响应特性。通过实验结果可以看出,应用模糊自整定PI控制,超调量从应用PI控制器的27%下降到17%,上升时间为3.6 ms,调节时间为25.6 ms,显示了良好的动态性能和全局稳定性。

模糊控制在静电悬浮转子微陀螺起支中的应用

给出了一种基于UV-LIGA技术的静电悬浮转子微陀螺,提出了控制系统组成方案,为了实现转子的起支控制和稳定悬浮,模糊控制被应用于该系统中,首先,对轴向压膜阻尼和滑膜阻尼进行有限元分析,并用解析法进行分析,计算结果表明两种方法的一致性,从而得到阻尼的解析表达式。然后,建立了带偏置电压的双边支承下的数学模型,并对数学模型进行模糊控制仿真研究,仿真结果表明,相对于PID控制,模糊控制具有较强的鲁棒性,具有响应速度快,自适应能力强的优点。最后,设计了悬浮控制系统,给出了硬件和软件组成。

静电悬浮转子微陀螺宏模型的提取和分析

静电悬浮转子微陀螺是一种新型陀螺,通过静电力控制转子使其自由悬浮在空腔中,利用有限元法提取转子在平动和翻转时的压膜阻尼。在考虑边缘效应的情况下,提取电容和位移的解析表达式。建立静电力方程,为系统级仿真模型提供阻尼和静电宏模型,以获得不同条件下微陀螺的控制分析结果。

静电悬浮转子微陀螺五自由度位置检测研究

给出了一种基于微机电系统(MEMS)技术的静电悬浮转子微陀螺,为了实现对静电悬浮转子微陀螺转子的五自由度(5-DOF)悬浮控制,需要对转子进行五自由度位置检测,首先介绍了微位移检测原理,提出了一种基于频分复用技术和开关解调技术的微位移检测方法,设计了基于直接数字频率合成(DDS)技术的多频率信号发生器、前置放大器及锁相放大器组成的位置测试系统,位移检测电路的各项性能指标能满足静电悬浮转子微陀螺的五自由度控制需要。

水下温度压力自动数据采集系统的研究

本文介绍了为了测量水下温度而研制开发出的一个由压力、温度传感器、89C51单片机和计算机组成的水下温度采集系统,介绍了系统硬件组成及相应的软件,给出了部分汇编语言编写的程序。该仪器具有结构简单、精度高、使用方便等优点。

模糊-PID控制器在静电悬浮转子微陀螺起支控制中的应用

针对起支控制的非线性特性,提出了模糊-PID控制器。当转子远离平衡位置时,采用模糊控制提高快速响应特性,在平衡位置附近采用PID控制器以消除系统的稳态误差。实验结果表明,采用模糊-PID控制,超调量从27%减小到20%,调节时间为25ms,显示了良好的动态性能和全局稳定性。

模糊控制在足球机器人底层动作控制中的应用

介绍了足球机器人比赛系统的组成,分析了模糊控制在底层动作控制系统中的应用,通过仿真和实验结果可以看出,模糊控制具有较强鲁棒性,在控制系统中发挥良好的作用。

局域波时-频特征提取及其在机械早期故障诊断中的应用

机械设备的早期故障检测是当前自动化设备高效运行的技术保障.由于各种故障具有突发性、瞬变性的特点,因此传统以傅里叶变换为基础的信号处理方法不能满足这种瞬变信号的需要.本文探讨局域波时一频分析技术,从信号去噪、信号奇异性检测、信号频带能量分布等方面分析分析、提取瞬变信号的特征,并以电机轴承故障为例,验证该方法的有效性.

静电悬浮转子微陀螺微位移信号检测系统的设计

为实现对悬浮转子微陀螺转子五自由度的测量,提出了一种频分复用的微位移检测原理,主要介绍了多频率信号发生器,前置放大器,锁相放大器组成的测试系统,设计了一种基于DDS技术的多频率信号发生器和基于锁相放大原理的解调电路。实验和分析结果表明,该电路能实现多自由度微位移检测,设计的多频率信号发生器的频率分辨率能达到0.005821Hz,相位分辨率可以达到0.006rad,检测轴向灵敏度为1.34V/μm,检测径向灵敏度为0.092V/μm,测量电路的轴向位移分辨率为0.45nm,径向位移分辨率为6.6nm,转角的分辨率为0.25μrad,位移检测电路的分辨率,灵敏度和测量范围能够满足静电悬浮转子微陀螺的控制需要。

基于DSP的静电悬浮转子微陀螺多自由度控制系统设计

本文给出了一种静电悬浮转子微陀螺,提出了控制系统组成方案,设计了多自由度控制系统,给出了硬件和软件组成。在实际应用中证明该控制器是有效的。

动态链接库技术在光栅数据采集中的应用

该文提出了利用动态链接库技术和VB语言编制程序提取光栅位移传感器数据的一种新方法,给出了测试软件编写过程,直接为电液伺服系统的位移测试服务。

双丝焊温度场仿真的热源模型研究

分别以高斯热源模型及双椭球形热源模型为基础,推导出两种模型用于双丝焊的计算公式,建立了合适的有限元模型。在充分考虑各种边界条件下,对两种模型所建立的温度场进行了计算,得到25钢的双丝焊接瞬态温度场的分布规律。两种模型的仿真结果与工艺试验结果比较表明,双椭球形热源模型比高斯热源模型更适合双丝焊的三维有限元分析。

基于DSP的静电悬浮转子微陀螺测控系统

开发了一种基于数字信号处理器(DSP)的静电悬浮转子微陀螺的可视化闭环测控系统。该系统是在VC33 DSP平台下,采用增量式PID算法控制器,对VC33 DSP开发系统的外设A/D、D/A和PCI芯片进行编程应用。具体为使用VC++编写可视化界面,对PCI芯片编程实现DSP与PC之间通信,使用VC33 DSP汇编语言编程实现数据的输入输出。经编程测试,增量式汇编函数能够有效运行,为静电悬浮转子微陀螺的悬浮、旋转等检测控制实现奠定了一定的基础。

基于角度传感器的扫地机路径规划控制系统开发

为实现对地面和空气中粉尘双重清洁功能,设计开发出家用智能净化清扫一体机,在阐述系统主要功能的基础上,进行扫地机控制系统的软硬件设计,主要包括传感器数据采集系统、通讯系统、人机交互系统、电机驱动系统。该系统智能化程度高,可以控制扫地机按指定路径自动清扫、避障、防跌和回充,从而保持地板清洁。在对扫地机运动数学模型建立和航位推算的基础上,实现扫地机自动路径规划,仿真结果表明车体能自动跟踪速度和转角。原型样机的建立实现对室内环境高效、节能的清扫和净化。