基于增量式PI算法的V-M双闭环调速系统

提出了一种基于增量式比例积分(PI)算法的晶闸管-电动机(V-M)双闭环调速系统的设计与实现方法,该调速系统的主电路采用晶闸管智能控制模块进行设计,双闭环数字PI调节器采用增量式PI算法进行设计。详细分析了该调速系统主电路和双闭环数字PI调节器的设计原理,以及直流电动机电枢电流和转速采样电路、控制信号接口电路、键盘输入与LCD显示电路的设计方法。通过对比分析在不同的比例系数和积分系数时直流电动机满载运行的转速波形,验证了该调速系统的跟随特性完全满足PI参数整定规律,其设计与实现方法可推广到工业应用领域。

一类区间二型模糊PI控制器设计算法

区间二型模糊控制器在处理不确定性方面优于传统的模糊控制器,但带来的一个问题就是区间二型模糊控制器需要降阶过程。常用的KM等迭代式降阶算法效率低下,难以用于实时性较高的场合。本文利用直接降阶算法和动态解模糊化算法,提出了一类区间二型模糊PI控制器设计算法。该算法在降阶过程中考虑偏差和偏差变化量对控制器输出的影响,避免了KM等迭代式降阶过程。通过二阶迟延对象以及一个非线性对象的仿真实验表明,本文算法能够有效降低系统超调,降低系统的稳态时间,控制器在设定值附近的输出更为平滑。

基于曲线跟踪法的模糊增量型PI控制器设计及应用

随着天然气管网的建设发展,输气站场的控制方式逐渐由传统的人工值守方式向无人值守、集中监控的智能化方式转变。浙江省天然气管网在站场无人化系统的研究和建设过程中,为实现压力调节回路中主、备用支路的冗余及无扰切换的目标,以及在用户负荷剧烈变化时,特别是站场上下游两级调节器背靠背设置的极限管容工况下,满足系统调节的稳定性和抗耦合性要求,开发设计了一种有效的支路冗余及系统调节控制方法。研究结果表明:(1)在压力调节过程中,通过控制算法的改进,相比传统PID控制,无论在系统的快速响应还是超调量控制方面均有显著改善,且在合适的参数支持下具有极广的适应性;(2)在支路冗余切换方面,结合支路负载能力和调节控制算法,达到了支路间无扰切换的功能要求;(3)在抗耦合能力方面,根据设备特性和调节趋势来改变控制速度,以此优化调节过程而迫使系统收敛,从而实现解耦的目的;(4)在实际应用方面,系统完全满足输配站场无人值守集中监控的要求,系统运行稳定可靠。

基于数字PI的电网电压幅值测控系统

通过对交流电网幅值的测控研究,运用增量式数字PI算法,通过对差量绝对值放大后积分来消除误差。仿真结果表明,设计的系统能准确测量电网幅值,可根据积分器输出量来判断电网电压是否正常,并具有较好的抗干扰性和动态性。

基于DSP控制的超声金属焊接电源

为了进一步提高超声金属焊接的可靠性与稳定性,针对现有模拟超声焊接电源频率跟踪性能差、焊接过程振幅不可调的缺陷,文中提出了基于数字信号处理器(DSP)控制的超声电源方案.通过采集压电换能器两端电压、电流相位差,利用增量式PI控制算法实现了焊接过程的频率跟踪;采用脉冲宽度调节的方式实现了焊接过程超声振幅大小的调节.结果表明,采用数字控制的超声电源,实现了焊接过程振幅的连续可调;负载突变时,0.32 ms时间内可以实现频率跟踪过程.

应用手动脉冲发生器调压的可调直流稳压电源

针对目前可调直流稳压电源主要采用电位器调压而存在电位器寿命短、故障率高及调压精度低等不足,提出采用手动脉冲发生器作为其调压方式。阐述了系统的总体结构及增量式PI控制算法的基本原理,分析研究了利用手动脉冲发生器调节输出电压设定值的控制方法,并通过样机实验对其效果进行了验证。结果表明:该调压方式具有结构简单、控制灵活、调压精度高、抗干扰性强、使用寿命长等特点,具有一定的应用价值。

磁集成式双向DC/DC变换器的DCM模式分析

现有的关于双向DC/DC变换器的研究大多是分析在continuous current mode(CCM)的工作模式,而双向DC/DC变换器的discontinuous current mode(DCM)的工作模式少有人研究。然而,DCM模式被广泛应用在双向DC/DC变换器中,而且轻载时变换器的效率对延长装置的使用寿命至关重要。详细分析了双向DC/DC变换器Buck工作模态的DCM工作模式,此分析方法也可以扩展到N相双向DC/DC变换器。控制脉冲由TMS320F2812产生,闭环控制采用误差动作影响小、增量式与最近采样值无关和进行切换时,冲击较小的增量式PI算法,这样可以使输出电压和电流更加稳定。通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。

锂电池化成用双向DC/DC变换器研究

介绍了一种体积小、经济实用、便于管理的双向DC/DC变换器。主电路选择反激式拓扑,控制策略采用双闭环PWM,基于Dispic单片机实现了锂电池化成过程恒压、恒流充放电的全数字控制,并通过监控系统管理该过程。对控制策略和算法进行Simulink仿真和样机测试。结果表明,系统能够稳定高效地工作,双闭环控制可作为锂电池化成系统充/放电控制单元。

基于普通精度增量式编码器的永磁伺服电机低速检测与控制优化方法研究

针对永磁同步伺服电机传统控制方法的缺点,提出了一种基于普通精度增量式编码器的低速检测与控制优化方法。在普通低速区,该方法通过扩展M/T法来提高速度检测精度;在超低速区,采用一种改进的T法进行闭环跟踪反馈以实现高精度的速度检测,同时,采用参考速度自适应的PI控制方法,从而获得较好的速度控制性能。最后,在DSP控制器和永磁无刷伺服电机上进行了实验,实验结果表明,所提的优化策略提高了系统低速时的动态性能,扩展了系统的调速范围。

改进转速预测控制的无刷直流电机调速研究

在机床驱动系统中无刷直流电机有较多应用,文章主要研究无刷直流电机的控制方法,针对调速系统整体的抗扰动能力方面,给出了转速预测PI控制的调速方式。并重点对转速预测的方法进行了研究,结合传统的预测控制理论,给出了更加简便的多阶增量预测方法,即利用前一时刻电机转速的增量变化规律来预测后一时刻的电机转速,实现对电机转速的控制,获得了在较小的扰动误差情况下减少运算量的效果。通过MATLAB对比仿真,验证了此预测方法和调速方式的优越性。

卷丝机变频控制器的实现

为了节能降耗、提高生产率和自动化水平,化纤卷丝机已经广泛采用变频调速控制系统。在理论分析和仿真分析比较采用SP-WM、三次谐波注入PWM和损耗最小PWM逆变器-电动机传动系统中逆变器开关损耗公式的基础上,设计和实现了一种开关损耗较小、额定功率250W的化纤卷丝机的变频调速控制器。采用变系数增量式PI控制策略,实现了卷丝机吊杆升头平稳控制和运行中恒定张力控制,实验结果表明该卷丝机变频调速系统运行可靠,逆变器SPM模块的长期运行温升不超过45℃,可满足实际生产要求。

RH精炼炉环流气体控制方法研究及应用

环流气体的状态直接影响了RH炉钢水精炼处理的效果,本文针对RH钢水处理过程中环流控制具体问题,设计了一种关于环流流量分配控制、环流增量PI调节器的具体控制方法,并将其应用于300 t RH炉,证明了此方法的有效性。对提高RH精炼过程中钢水的质量起到重要的作用。

考虑结构不确定性的框剪结构地震易损性分析

以框架-剪力墙结构为研究对象,按照我国现行抗震设计规范,设计了一个代表性办公楼结构,建立其非线性分析模型;并选择7个参数用以考虑结构参数的不确定性,选择PGA/PGV以考虑地震动参数的不确定性;结合地震动和结构不确定性参数,采用拉丁超立方采样与正交设计结合的方法,抽样形成地震-结构样本对;利用Perform-3D有限元分析软件,采用增量动力法(IDA)进行结构地震易损性分析,得到了该结构的地震易损性分析结果。研究表明:该类结构能够很好地满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震要求,具有良好的抗震性能。研究成果弥补了目前框架-剪力墙结构地震易损性分析中未考虑结构参数不确定性的不足,可为预测高层框架-剪力墙结构等重大工程结构的地震破坏和损失提供有力的科学依据。

基于DSP的开关磁阻电机驱动系统的设计

根据SRM工作原理,设计了基于DSP56F805的三相(6/4)SRM双闭环驱动系统。分析了一种三相SRM起动方法,对速度和电流环分别采用了积分分离PI控制算法和增量式PID控制算法。合理的硬件资源利用和较好的控制软件设计,使得SRM运行稳定可靠,相电流波形得到改善。

基于隧道效应的振动检测反馈系统设计

针对扫描隧道效应对环境的苛刻要求,旨在设计一种主动隔振系统提高STM工作的稳定性,主要基于隧道效应的原理搭建闭环控制系统,主动适时的响应和补偿振动的干扰。硬件部分包括以DSP为核心的高速精确的测控电路,软件部分解决了数字滤波和PI控制算法在提高控制性能上的关键问题。并利用仿真现象和实验结果进行控制特性和动态响应的分析,证明其良好的实时控制效果。

直驱燃气调节阀的高精度高响应控制策略研究

针对固体姿轨控制系统燃气调节阀在精度和响应上日益提高的性能需求,提出了一种动圈式电磁直线执行器直驱燃气调节阀的方案。通过分析其原理及特点,提出了基于逆系统+PI分段控制的方法:对于整个运动过程采用逆系统控制方案,确保系统快速响应;趋近于目标位移时采用PI控制方法,实现对位置的精准控制。基于Simulink建立了直驱燃气调节阀的仿真模型,并搭建试验系统。通过仿真和试验验证了控制算法的有效性,结果表明:在任意目标行程下的响应时间小于10 ms,阀芯位移控制精度达到±0.02 mm,控制算法不仅满足高响应和高精度的性能要求,同时还具有一定抗负载扰动能力和对参数变化的鲁棒性。

自主车辆安全系数估计与T形路口避碰规划

针对自主车辆T形路口协作问题,通过测量车辆速度和预碰点距离,提出安全系数估计方法,结合人工势场基本思想,实现车辆路口避碰,提高路口协作效率.首先以计算得到的安全系数为依据,评价驶入T形路口两辆自主车各自的安全程度,并利用人工势场产生的推拉作用估计协作自主车辆的期望控制力和速度.然后将估计的期望车速与反馈的实际车速形成偏差,利用增量型数字PI控制器实现自主车纵向车速的准确控制.最后以一定的策略完成两辆自主车的并线协作.仿真结果验证了基于安全系数估计的自主车辆T形路口协作避碰的可行性与有效性.

基于FPGA的无人机光电吊舱控制系统设计实现

针对无人机光电吊舱小型化、轻量化的发展趋势,充分利用了FPGA的硬件资源,设计了一种基于FPGA的光电吊舱控制系统。该系统在减小控制板工装尺寸的同时,提高了系统的稳定性,可取代传统的FPGA和DSP联合设计的光电吊舱控制系统。详细描述了FPGA控制系统硬件组成,提出了多环路控制回路设计,并实现增量式PI控制算法。最后,通过摇摆台试验测试验证该系统的稳定精度。

贴现评价指标在互斥项目评估中的矛盾协调研究

净现值、内部收益率和盈利指数是投资项目评估中的三种贴现指标。但三者在互斥项目评估中有时会出现矛盾冲突。分析了三种贴现指标在互斥项目评估中出现矛盾冲突的原因,并在此基础上提出了关于协调此类矛盾冲突的方法。

基于PCANet的树莓派人脸识别系统的研究开发

基于主成分分析(Principal component analysis Network,PCANet)技术在树莓派上设计人脸识别系统,利用树莓派捕捉人脸图像,进行人脸特征提取,识别人脸并确定身份。为了提高人脸识别的准确度和识别速度,对PCA算法部分进行改进,使用增量主成分分析进行数据降维,实现特征提取。实验结果表明,改进的系统识别速度快,准确度较高,可以用于实际人脸识别。