基于二阶滑模算法的步进电机自动升降转速控制方法

受各部分联动关系的影响,步进电机转速的升降调节控制效果难以满足实际需求。为此,提出基于二阶滑模算法的步进电机自动升降转速控制方法。在综合步进电机转子的运动方程、步进电机的电磁力矩方程、电机转动方程及阻尼系数方程的基础上,构建步进电机数学模型,并明确通过调节输入电流,控制步进电机的转速,使得电机达到期望转速的控制目标。在具体的控制阶段,引入二阶滑模控制器,根据增益系数对滑模面函数和滑模控制律进行循环迭代,直至满足控制要求。测试结果表明,设计控制方法不仅能够实现在短时间内迅速调整测试步进电机转速,并且转速表现出较高的稳定性,满足实际应用需求。

抑制压缩机用PMSM转矩脉动的方法

针对压缩机用永磁同步电机在负载变化时影响转速和输出转矩平稳性的问题,根据永磁同步电机的原理,利用简化的降阶负载转矩观测器跟踪电机的运动转矩。为加强对转矩的控制,改进滑模转速控制器形成前馈补偿。通过Mat Lab/Simulink建立仿真平台,针对负载突变和额定负载情况下的速度平稳控制,对所提算法进行了仿真;与传统PMSM系统的仿真结果作了对比。结果证明,该算法不仅有效抑制了转矩脉动,同时也提高了系统的鲁棒性。

圆阵模式空间的文化粒子群极大似然测向算法

在冲击噪声背景下给出了一种估计相干和非相干信源的均匀圆阵测向方法,即基于模式空间的低阶极大似然算法(MODE-FLOM-ML)。该算法对均匀圆形阵列的输出信号进行模式激励,使其成为模式空间内的虚拟阵列;在此基础上构造模式空间的分数低阶矩阵,成功地估计出信源的来波方向。为了快速求解所提的基于模式空间的测向算法,利用文化算法和粒子群算法的优点,设计了一种可快速进行多维搜索的文化粒子群算法。Monte-Carlo仿真试验证明了所提的CP-MODE-FLOM-ML方法在检测性能上优于基于模式空间的ROC-MUSIC和FLOM-MUSIC。

船体低阶湿模态计算方法对比研究

以某豪华游轮船体为研究对象,针对船体梁的低阶湿模态特性,将虚质量法应用于船体低阶湿模态计算,并与基于Lewis经验公式的附加质量法进行了对比分析。结果显示两种方法前四阶船体湿模态相差均在4.5%以内,特别是船体首阶湿模态相差仅0.3%。但附加质量法计算附连水质量过程复杂,且高阶模态计算偏差大。虚质量法计算过程简单,计算结果准确可靠,并且可在一次计算中得到船体前几阶低阶湿模态。虚质量法适用于船体低阶湿模态计算,对工程实际问题有一定的参考价值。

一种粘滞阻尼体系阻尼矩阵识别新方法

阻尼是结构动力学分析的重要参数,对阻尼矩阵的估计一直是动力学建模的难点。该文提出一种适用于粘滞阻尼体系的阻尼矩阵识别方法。该方法的一个优点是能够考虑阻尼矩阵中非零元素的不同分布形态;另一个优点则是应用有限的低阶实测模态可相对准确的估算结构的阻尼矩阵,从而更好的适应目前只有有限的低阶模态能够相对准确测得的现状。该文采用5自由度的弹簧-质量-阻尼体系验证方法的正确性与有效性。数值结果表明:1)该方法能够很好的匹配任何一阶或多阶所关心的实测阻尼比;2)应用有限的低阶实测模态时可相对准确的估算结构的阻尼矩阵。

LOM and HOM damping study in a superconducting deflecting cavity for ALS at LBNL

Superconducting deflecting cavities can be used in synchrotron light source to generate subpicosecond X-ray pulses while the impedance of the lower order modes （LOM） and higher order modes （HOM） in the cavity should be kept below an accepted level to avoid beam instability. These modes can be damped by adding waveguide on beam pipe. Detailed simulation of Q in CST Microwave Studio is introduced and experiment results on an aluminum model cavity with damping waveguide are reported to make a comparison.

快速二阶终端滑模控制及其在下肢外骨骼的应用

为了提高传统二阶终端滑模控制的全局收敛性,提出一种快速二阶终端滑模控制算法.设计一种二阶趋近律,将绝对值函数隐藏在积分项里,并增加线性项以提高全局收敛性.当系统状态未到达滑模面时,采用二阶趋近律,并通过调整参数避免奇异问题;当系统状态到达滑模面时,采用不含不连续符号项的指数趋近律,以保证控制误差有限时间收敛.采用Lyapunov直接法证明快速二阶终端滑模控制算法的稳定性,及其比super twisting算法具有更优良的收敛特性.以下肢外骨骼为研究对象,建立动力学模型.在考虑建模误差和外部干扰的情况下,将该算法应用于下肢外骨骼的姿态控制.仿真结果表明,所提出的控制算法能够有效抑制抖振,并且比super twisting算法具有更良好的跟踪性能,验证了该算法的有效性.