基于组合迟滞调节PID的薄板烘丝控制系统设计与参数优化

为克服传统薄板烘丝控制方法存在的温度阶跃响应曲线超调量较大、控制能力差等问题,笔者提出了一种基于组合迟滞调节PID算法的控制系统设计以及参数优化方法。该方法基于生产过程中的多输入多输出时间序列数据,利用灰色模型对薄板烘丝机的状态变量进行预测;在此基础上,以预测模型所得到的系统状态变量作为输入,设计针对各工艺参数的迟滞调节PID控制器,并组合形成控制系统;同时,采用混沌生物地理学优化(chaotic biogeography-based optimization,CBBO)算法对各控制器的参数进行优化。实验结果表明:所述灰色模型在预测薄板烘丝机状态时准确性较高,且预测误差较小,将薄板烘丝机排潮风温度控制的上升时间降低至38 s,排潮风温度能迅速调节至设定温度附近,且控制过程中的超调幅度更小、稳定时间更短。该组合迟滞调节PID算法能够实现对薄板烘丝机快速、低超调、高效率的运行控制,具有一定的实用性。

高效机械排挡系统在新能源汽车中的应用与优化探索

为了提升驾驶体验,进行高效机械排挡系统在新能源汽车中的应用与优化探索。通过对机械排挡系统的结构和材料进行优化设计,实现车辆的轻量化,提高车辆的性能和经济性。引入智能化控制系统实现车辆与机械排挡系统的智能互联,根据车辆行驶状态快速、准确地换挡,提高驾驶舒适度和车辆的行驶效率。控制噪声和振动,以提供更舒适的驾驶体验。实验结果表明,高效机械排挡系统可以平稳地实现新能源汽车中高低挡的转换,具有应用价值。

工程机械中静压传动系统形式及调节原理

分析了静压传动在工程机械中的应用及特点,以装载机的几种典型传动形式说明其组成及调节原理。

工程机械发动机油门数字调节控制系统的研究

介绍了工程机械发动机油门数字调节控制系统的组成、原理和控制算法。并给出了部分硬件电路框图。该系统经试用达到设计要求。

基于二阶矩阵微分方程的机械振动系统线性二次型调节器设计

本文讨论机械振动系统线性二次型状态调节器 (LQR)问题 ,直接针对系统二阶运动微分方程 ,性能指标为一个依赖于二阶导数的泛函。由欧拉 -拉格朗日方程得出一个系统矩阵增广的二阶线性微分方程 ,指出该方程稳定的特征对就是最优控制振动系统闭环特征对 ,并给出求解最优控制状态反馈矩阵的方法。另外 ,由本文方法还可得出基于速度和加速度反馈的最优控制反馈矩阵。

用于CO2激光雷达微机控制系统的机械调节系统研制

本文介绍适用于CO2激光雷达的微机控制系统的Littrow座台步进器机械调节系统,它具有机械结构紧密,运行轻巧,速度可变,传动无滑动,步进准确,空隙小,重复性好且振动小噪音低等特点,从而使DIAL装置可以自动在0～25毫米范围内对CO2激光谱线进行搜索与定位。

考虑死区的水轮机调节系统非线性自抗扰控制

针对含死区环节和机械时滞的水轮机调节系统,提出了一种改进状态误差反馈控制律的自抗扰控制方法。首先,考虑电液随动系统传动过程中存在的间隙特性,建立含非线性死区环节和机械时滞的水轮机调节系统数学模型。其次,通过坐标变换将具有死区和时延特性的状态空间方程转化为可控标准化数学模型。然后,引入PID积分环节,设计新型的自抗扰控制器,消除状态误差反馈控制律处理误差信号过程中出现的抖振现象。最终,基于Lyapunov稳定性定理,分析系统误差方程,证明了扩张状态观测器的收敛性。仿真结果表明,所提控制器在不同运行工况下的控制效果均优于PID控制和传统自抗扰控制,验证了所设计控制器的有效性和优越性,具有良好的参考价值。

基于改进ARINC的复杂机械系统可靠性分配方法

在航空发动机静叶调节机构的设计初期,由于缺少完整的失效统计数据,其常常会出现可靠性分配结果不合理或难以分配的现象。针对这一问题,以故障模式、影响和危害性分析(FMECA)评价指标的非线性转换方法为基础,提出了一种基于改进ARINC的复杂机械系统可靠性分配方法。首先,对FMECA分析的失效率评价指标进行了非线性转换,近似地表示出了零件的工作失效率,并结合可靠性关键件的概念,提出了一种改进的ARINC分配方法;然后,提出了使用改进ARINC分配法进行复杂系统可靠性分配的步骤;最后,以静叶调节机构的叶片联动系统为应用实例,使用上述方法和步骤完成其子系统可靠性指标的分配任务;为了验证改进的ARINC方法的优越性,将其与传统ARINC方法进行了对比。研究结果表明:改进的ARINC方法能有效解决实际工程中数据不足,难以科学地分配可靠性的问题,增加了ARINC方法的适用性;与采用传统ARINC方法得到的分配结果相比,通过改进ARINC方法得到的联动半环、联动半环搭接段和叶片摇臂衬套的可靠度分别降低了0.14%、0.33%和0.94%,其分配结果显示了该方法可以给一些关键零件(工作失效率较高、难以保证较高可靠性)分配较低可靠度指标的任务,比传统ARINC方法的分配结果更为合理。

橡胶机械中温度PID调节系统的分析

分析了橡胶机械中温度PID调节系统的调节规律和特性、参数的整定、以及应用微型计算机对温度作PID调节。其保证了橡胶加工工艺过程中温度参数的稳定性和准确性，是决定橡胶产品高质量的关键。

水下机器人-机械手姿态调节系统研究

针对微小型水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)内部空间狭小、机械手展开作业产生较大姿态倾覆力矩的问题,本文研制了一种新型的水下机器人-机械手系统(autonomous underwater vehicle-manipulator system,AUVMS)姿态调节系统。该系统可以通过机械自锁实现姿态保持以减少能耗,并且可以实现"软件限位"和"硬件限位"两级安全保护。为降低AUVMS姿态偏差和调节时间,提出适应于AUVMS姿态控制的模糊双闭环PID方法,通过模糊逻辑在线调节PID参数,以适应于AUVMS的非线性特性。通过研制的AUVMS原理样机进行水池剪缆作业实验,验证了该AUVMS姿态调节系统及提出的控制方法的有效性。

基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组调节系统优化控制

针对抽水蓄能机组调节系统PID控制器参数整定困难问题,提出了一种基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组PID控制策略。首先,构建了小波动情况下带有时滞的抽水蓄能机组调节系统的数学模型。其次,提出了一种融合自适应分数阶微积分与自适应更新步长的改进天牛须搜索算法。然后,采用改进天牛须搜索算法、天牛须搜索算法与粒子群算法,分别设计调节系统在空载与负荷情况下的PID控制器。最后,使用各个算法优化的PID控制器进行调节系统的空载频率扰动与负荷波动工况仿真实验。结果表明:所提出算法可以整定出最为合适的PID控制器参数,在不同时滞作用下调节系统均取得更好的控制效果。该研究为抽水蓄能机组调节系统PID控制器的设计提供了新思路。

机械气动式桨距调节机构与智能控制系统在分布式并网直驱永磁风力发电机组中的应用

提出一种将机械式气动桨距调节机构与智能控制相结合的控制方式,应用到分布式并网直驱永磁风力发电机组中。进行技术方案的制定和关键技术与设备的研发。通过对风力发电机组与并网系统的试验与测试,证明该控制方式能够有效实现机组输出功率的平滑控制,同时有利于提高永磁直驱风力发电机组输出的电能质量及增强电网的稳定性。

航空发动机控制系统发展现状与趋势分析

本文对航空发动机控制系统的现状与未来发展趋势进行了分析与探讨。首先介绍了高性能电子控制系统的普及与应用,以及先进材料在控制系统中的运用。接着详细讨论了机械液压调节装置的设计原理、不同类型及在某型号发动机中的应用。随后,针对燃油调节器故障诊断与排除技术进行了阐述,包括基本原理、常见故障类型及排除方法,并结合实例分享了相关技术的应用。最后,探讨了智能化与自适应性发动机控制系统的发展方向,以及未来发动机控制系统的可靠性与安全性挑战与应对策略。本文旨在为航空工程技术的进步提供一定的理论参考与技术支持。

哈汽 200MW 汽轮机机械液压式调节系统的动态计算与分析

本文介绍对哈汽２００ＭＷ汽机调节系统动态特性进行计算机仿真计算的情况，并结合阳宗海电厂＃１汽轮机甩全负荷的实际过程进行分析。在此基础上作进一步的探讨，以期得出一些有益的结论。

无级调节控制的液压冲击机械研究

分析了国内外液压冲击机械工作参数调节原理 ,并指出其主要缺陷。首次提出变行程无级调节原理 ,在此基础上设计了一种基于单片机控制的无级调节工作参数的液压冲击器 ,并论述了其设计理论、结构特点及技术性能。

新型汽车电子机械制动系统建模仿真与实验研究

线控制动技术是未来汽车制动技术的发展方向,引起了国内外汽车制造商的广泛关注。针对现有汽车电子机械制动系统缺少GB12676—2014中规定的制动磨损补偿装置,创新设计了一种具有间隙自动调节功能的新型汽车电子机械制动系统。在MATLAB/Simulink中建立汽车电子机械制动系统的驱动电机、电机摩擦、蜗轮蜗杆、滚珠丝杠、负载的数学模型。搭建制动系统实验台,测试分析了系统在阶跃、三角波、方波、正弦信号下仿真与实验的制动性能区别,测试对比了系统在有/无间隙自动调节功能下的制动性能。实验结果显示,系统启动电流具有"尖峰"特性,制动正压力反应灵敏,可以满足制动要求。通过参数关系分析,得出制动正压力与堵转电流成线性关系,制动正压力与丝杠位移(电机转角)满足三次多项式的参数关系。仿真与实验结果验证了所建数学模型的正确性,所得到的参数关系可以为减少力传感器等装置的制动系统提供理论依据。所设计的间隙自动调节功能可以有效保障每次制动时制动间隙和制动响应时间的一致性,进一步提高制动系统的安全性能。

农机驾驶座椅自适应水平调节系统设计与实现

基于单片机AT89S51与液压技术,设计了一种农机驾驶座椅自适应水平调节系统。该系统能够根据农机作业时的横向倾斜程度自动调节驾驶座椅,保持其自动处于横向水平状态。试验表明:该系统能够依据机具横向倾斜程度变化,自动控制液压系统工作,实现对驾驶座椅的横向自动调节,并保持水平。

次级调节的节能液压系统研制

具有大制动能量的机械比较常见,如起重机械的重物位能,行驶车辆的动能,制造业中的大回转盘动能等等。这些机械若用液压节流制动的话,制动能量的绝大部分使液压油变热,加速油液的老化。为此,本文介绍一种次级(液压马达)调节系统,它不仅避免了上述缺点,还可以节能。一、次级调节系统液压泵作为液压系统的初级,液压马达则为次级。所谓“次级调节系统”,即为液压马达变量系统。次级调节系统的形式很多。

基于自适应观测器和线性二次型调节器的高性能伺服系统谐振抑制

由于机械传动装置的限制,高性能伺服系统在高速正反转和快速定位等动态控制过程中容易发生机械谐振。采用考虑传动装置弹性的电机-负载双惯量机械模型,研究伺服系统的机械谐振抑制技术。以电机转速作为系统广义输出,建立基于双惯量机械模型的参考自适应观测器,实现负载惯量、负载转速和扭力矩的估计。基于观测器的估计状态和参数,设计速度环线性二次型调节器(LQR)来抑制双惯量系统中的机械谐振。为了验证观测器和LQR的有效性,利用Matlab/Simulink进行仿真研究,并在基于TMS320F28335DSP的平台上进行相关实验验证。仿真和实验表明自适应观测器能够较为精确地估计系统的参数和状态,同时也表明基于LQR的状态反馈控制能够有效地抑制传动系统中的机械谐振。