控制平衡原理方法计算沉淀的溶解度

应用控制平衡原理方法计算某些溶解度较大的弱酸盐沉淀在纯水中的溶解度,并具体讨论应用该方法计算溶解度的条件.

基于PID算法的多旋翼飞行器控制平衡系统的设计

多旋翼飞行器主要通过驱动螺旋桨,实现飞行器的加减速运动、倾角运动、横滚运动等行为,且其的体积小,应用领域广。但是多旋翼飞行器具备欠驱动、变量多、耦合强和不确定的非线性运动等特征,这就给多旋翼飞行器控制平衡系统的设计带来了困难。本文主要介绍利用PID算法来设计多旋翼飞行器控制平衡系统。

应用颗粒测试技术解读液压系统污染控制平衡图

根据液压系统污染控制平衡理论,论述了颗粒测试技术对于实施液压系统污染控制的作用,简要介绍了用颗粒测试技术对液压元件污染敏感度、过滤器过滤比β和液压系统油液污染度的验证研究方法。

基于控制平衡点自寻优的超临界机组控制技术

由于超临界火电机组存在的强非线性特性,在同工况下其控制系统平衡点易出现迁移,而对于目前普遍采用的以开环前馈量为基准平衡点的闭环控制策略来说,控制平衡点的迁移不能及时反馈到控制前馈量中,造成控制被调量出现动态偏差较大和稳定周期长的问题。本文设计利用自寻优技术对控制系统前馈量进行闭环校正,实现前馈量控制过程中不断实时逼近控制平衡点,从而提高控制系统的响应的快速性和稳定性,形成超临界机组控制平衡点自寻优的控制系统。

无人自行车平衡及路径跟踪耦合控制策略研究

为提高自行车自行驶过程稳定性,提出一种实现车身平衡及路径跟踪耦合控制策略。由自行车动力学模型得到车身理想倾角与前轮转角关系,在惯性飞轮提供外力矩实现车身平衡的基础上,将车身主动倾斜辅助惯性飞轮平衡车身。当惯性飞轮电机输出功率饱和或车身受横向干扰时,前轮转向由路径跟踪切换至辅助车身平衡。研究测试表明:提出的控制策略,实现车身自平衡及路径跟踪,同时减小惯性飞轮电机输出力矩,有效提高了自行车行驶过程的抗干扰性。

采用SGCMG的两轮单辙平台自平衡控制技术

针对以自行车、摩托车为代表的两轮单辙平台的自然不稳定问题,采用单框架控制力矩陀螺(SGCMG)为平衡控制机构,研究两轮单辙平台不同工况下自平衡控制算法。分析两轮单辙平台横向力矩,推导横滚转动动力学方程,并根据不同状态误差设计了增益调度PID控制器;建立轮-地接触点模型,修正曲线运动时目标横滚角,减小反馈静差,获得更好的动态响应;以前叉转向趋势预估未来时刻转向角度与目标平衡横滚角度,提前调整姿态以重力矩抵消离心力矩,模拟人骑行时的预判压弯行为。相关算法经仿真验证与实车测试,可在静止与曲线运动等工况下保持动态平衡,效果良好,表明了算法的有效性。

无人自行车的自适应非奇异终端滑模平衡控制研究

无人自行车会受到内部参数摄动、负载扰动、外部地况变化干扰等不确定性因素的影响,为了提升系统侧向的稳定控制性能,提出一种融合自适应非奇异终端滑模控制(Adaptive Non-Singular Terminal Sliding Mode Control, ANSTSMC)和线性扩张状态观测器(Linear Expansion State Observer, LESO)的平衡运动控制方法。首先,利用无人自行车线性变参数(Linear Parameter Varying, LPV)模型设计一种LESO来估计系统的总扰动,并将观测到的扰动补偿到控制策略中;然后,结合系统状态设计自动滑模切换增益,构建自适应非奇异终端滑模控制器,迫使无人自行车状态快速收敛到竖直的平衡点。数值仿真结果表明:当受到不同负载和不同车速的参数摄动时,ANSTSMC系统仍能够在-10°~10°范围内有效地校正自行车的侧向倾角,并且相较于传统的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR)、全阶滑模控制器(Full Order Sliding Mode Controller, FOSMC)和降阶滑模控制器(Reduced Order Sliding Mode Controller, ROSMC),系统收敛的快速性、稳定范围和鲁棒性都具有明显的优势。物理样机实验结果进一步证明:即使受到负载变化和地况突变冲击干扰,ANSTSMC控制器依然能够较好地使车体保持直立平衡行走,并且其侧向倾角调整的范围在-3.5°~3.5°之间。

随机不确定环境下双足机器人步态扰动平衡控制方法

在随机不确定环境下,双足机器人需要实时地调整步态以保持平衡。同时,控制系统需要具备良好的稳定性,以确保机器人在受到扰动时不会失去平衡或发生损坏,这对控制算法的性能提出了很高的要求。为了提升机器人运动稳定性,提出一种随机不确定环境下双足机器人步态扰动平衡控制方法。通过RCG姿态解算算法获取双足机器人的实时姿态,根据姿态信息生成单足相阶段、双足相阶段以及足部踝关节轨迹,将上述轨迹作为理想轨迹,设计自适应滑膜控制器处理随机不确定环境带来的外部扰动,动态调整控制参数和策略使机器人能够按照理想轨迹稳定行走,以此实现双足机器人步态扰动平衡控制。实验结果表明,在环境扰动下所提方法能够显著提高机器人的稳定性和适应性,显著提高了机器人运动的稳定性。

航天器多级自由边界模拟系统姿态平衡协调控制

为了消除天地力学环境不一致对航天器在轨运行精度的影响,需要在地面开展航天器在轨微振动环境模拟试验,因此针对航天器的设施部分和平台部分,在航天器上、下两端建立了自由边界模拟系统和自动控制模块,通过力闭环和位移闭环对航天器重力卸载过程的平衡协调控制算法进行了设计和实施;并通过硬件设施搭建和软件程序编写完成现场试验,验证了控制系统的可行性和稳定性,也为未来航天器地面模拟试验中重力卸载过程控制系统的设计提供技术支撑并积累了工程经验。

弱电网不平衡工况下的构网型储能控制技术研究

弱电网内阻抗大,在接入不平衡负载时,无法维持自身电压的稳定,导致电压三相不平衡、输出功率波动,虚拟同步发电机(VSG)技术作为构网型控制可对弱电网电压提供支撑,但不平衡负载接入下VSG技术无法维持输出电压平衡。对此,提出一种的改进VSG分序解耦控制策略。首先,分析了不平衡负载接入后导致VSG输出电压三相不平衡、功率波动的机理;然后,采用基于双同步坐标系解耦(DDSRF),分离出电网正、负序电压,在dq旋转坐标系下采取正、负序分序控制的策略,控制负序电压分量;最后,搭建了VSG仿真模型,仿真结果表明所提改进VSG分序解耦控制技术可抑制VSG输出的不平衡电压。

两轮自平衡机器人控制技术研究综述

【目的】两轮自平衡机器人运动控制算法研究一直是机器人领域的研究热点,多数集中在姿态平衡、速度控制、轨迹跟踪控制等方面。【方法】从基于动力学模型的传统控制算法、数据驱动的自适应控制算法、状态观测器3个方面重点阐述了两轮自平衡机器人运动平衡控制的研究进展,并对比分析了多种控制策略的特点。【结果】1)基于模型的控制器设计应考虑关节摩擦-阻尼特性、系统质心的动力学等动力学误差项,未知的系统参数估计,非线性项的识别、抵消或者处理等,以提高模型的精确程度;2)在控制算法的设计中,应根据被控对象和应用场景选择基于模型的控制方法或数据驱动的控制方法或两种方法的结合,以达到最佳的控制效果;3)未来应重点关注两轮机械手、轨迹规划、编队控制以及安全调节等其他方面。【结论】两轮自平衡机器人已经取得了长足的发展,本研究可为提高两轮自平衡机器人的运动稳定性和实用性提供参考。

一种基于非线性电流跟踪算法的STATCOM相间电容电压平衡控制策略

针对基于级联H桥拓扑结构的静止同步补偿器在传统控制框架下所产生的相间电容电压不平衡问题,采用一种新型混合调制方法并提出了一种全新的非线性分相电流控制策略。首先,基于六模块十三电平级联H桥拓扑结构,阐明新型混合调制的调制原理,并阐述适用于新型混合调制的相内电容电压均衡策略。其次,推导了静止同步补偿器在两相同步旋转坐标系下的控制模型,并分析指出采用dq解耦控制存在的相间电容电压不平衡问题。针对相间电容电压不平衡问题,提出基于三相静止坐标系下的电流分相控制策略,通过Lyapunov稳定性判据第二法推导并设计实现对交流指令电流无差跟踪的非线性电流控制器。最后,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型。仿真结果表明,所提控制策略在不同条件下均能保持相间电容电压一致和稳定,且具有良好的动态响应特性。

慢性踝关节不稳患者单腿站立平衡控制特征研究

目的通过分析慢性踝关节不稳(CAI)患者单腿站立足底压力中心(COP)轨迹线性和非线性参数,探究其平衡控制机制。方法招募CAI组和对照组各24名受试者。使用三维测力台记录COP轨迹。线性指标有前后和内外方向COP位移均方根振幅,非线性指标有前后和内外方向COP样本熵、慢反应成分均方根振幅、快反应成分均方根振幅。使用独立样本t检验统计分析,显著性水平P<0.05。结果CAI组内外方向COP位移均方根振幅(9.307±0.333,P=0.012)显著高于对照组(7.987±0.375)。CAI组COP样本熵前后方向(0.846±0.023,P=0.010)和内外方向(0.662±0.025,P=0.040)显著低于对照组(0.961±0.036,0.764±0.041),CAI组COP慢反应成分均方根振幅前后方向(8.292±0.599,P=0.024)和内外方向(9.383±0.384,P<0.001)显著高于对照组(6.013±0.767,7.522±0.307),CAI组COP快反应成分均方根振幅前后方向(3.653±0.306,P=0.027)和内外方向(5.060±0.340,P=0.009)显著高于对照组(2.828±0.190,3.964±0.218)。结论与对照组相比,CAI患者单腿站立平衡控制自动化水平降低,需要更多的中枢调控和外周调控共同参与,采用更刚性的姿势控制模式。

人体动态平衡辅助的穿戴式外骨骼控制系统设计与应用验证

目的本研究受人体通过髋关节加载/卸载调控足-地面交互力而实现自平衡的生物力学机制启发,设计了一种基于足-地面交互力反馈的外骨骼辅助控制系统。该系统通过动态调节足底压力中心(CoP),旨在增强穿戴者在受扰状态下的多运动平面的姿态控制能力,达到平衡功能增强的目的。方法研发的外骨骼平衡增强系统设有4个置于髋部的驱动器,支持穿戴者在多平面进行协同运动控制。该系统采用模糊逻辑控制框架,以双足柔性薄膜压力传感器捕获的CoP偏移量为控制输入,分析人体自平衡过程中的足底压力动态变化,并自适应调整控制增益。为验证系统性能,通过6自由度平台进行动态扰动实验,监测臀中肌的激活度及CoP的时空特征变化,评估穿戴外骨骼前后平衡控制能力差异。结果外骨骼的主动介入平均响应时间为扰动发生后20 ms。穿戴该系统后,力矩辅助模式根据穿戴者双足的压力自动调整辅助参数,结果显示,臀中肌的激活水平下降了24%,同时CoP的收敛时间缩短了12%。结论基于足地交互反馈机制的多平面外骨骼系统能够动态感知穿戴者的失稳状态,并通过主动防护策略有效增强其对突发扰动的平衡控制能力。本研究为外骨骼技术在平衡控制领域的应用提供了新的理论和实践依据。

三相电压型PWM整流器的虚拟转矩冲量平衡控制策略

模型预测控制具有结构简单、鲁棒性强和动静态性能良好等优点,因此其在三相电压型PWM整流器系统中得到了广泛应用。然而,模型预测控制的电压外环采用PI线性调节器进行调节,影响了直流侧电压的动态性能。为此提出了虚拟转矩冲量平衡控制策略,从而使直流侧电压仅经过1次调节即可实现快速收敛。为了实现此策略,首先,根据数学模型推导得到了虚拟转矩的表达式;其次,根据负载突变前、后直流侧输出电压保持不变,同时结合功率守恒原则,分析建立了负载突变时的虚拟转矩冲量平衡控制方程,求得零矢量与前进矢量的作用时间;最后,通过仿真和实验实现了三相电压型PWM整流器系统负载突变时的虚拟转矩冲量平衡控制,验证了所提算法的正确性与有效性。

太极拳训练对大学生身体平衡控制的作用分析

为解决现代大学生身体平衡控制能力不足的问题,该文以太极拳训练为例,对该运动在提升大学生身体平衡控制能力方面的作用进行了深入研究,首先分析了大学生身体平衡的重要性,随后从提高神经肌肉协调能力、增强核心肌群稳定性,以及促进身心整合和意识集中等方面阐述了太极拳训练对身体平衡控制产生的积极效果,最后在此基础上提出了具体的太极拳训练策略,希望能够为当代大学生的太极拳训练提供一些有益的参考,为提升他们的身体平衡控制能力以及整体健康水平提供重要的参考。

基于神经网络实现带式输送机的功率平衡控制

为解决带式输送机传统功率平衡控制系统控制精度不高、响应速度慢等问题,在对带式输送机多电机功率平衡因素综合分析的基础上,对传统功率平衡控制系统的现状进行分析,掌握其薄弱点;然后,基于模糊神经网络算法设计了功率平衡控制系统原理框图,采用Simulink软件对其启动特性和突变工况下的功率平衡控制效果进行分析,达到了预期的效果。

基于模型预测控制的轮腿式自平衡机器人运动控制方法

对于五连杆结构的轮腿式自平衡机器人,传统的倒立摆建模方法未考虑航向角等自由度,控制性能较差。对此提出一种新的建模与控制方法。首先,通过虚拟模型控制和辅助控制器实现机器人部分自由度的控制,同时对系统进行解耦,建立较为精简的整体运动模型。其次,因传统线性二次型调节器控制器无法解决腿部运动范围受限问题,设计模型预测控制器以预测未来周期内的运动状态,优化求解约束范围内的控制量,控制器输出通过虚拟模型控制映射为关节电机力矩,从而实现机器人的运动控制。最后,对轮腿式机器人进行仿真实验。仿真结果表明,该方法能够较好地跟踪控制指令的效果,具有较好的抗干扰能力。

MEMS速率陀螺仪力平衡控制回路相位误差分析与验证

为明晰基于力平衡(Force to Rebalance,FTR)检测模式的MEMS速率陀螺仪中相位误差对陀螺仪静态和动态性能的影响规律,构建了包含相位误差的FTR速率控制回路模型,以此分析不同相位误差对动静态性能的影响。首先,介绍了采用FTR速率模式的陀螺仪基本原理,简要分析了相位误差对驱动模态的影响。接着,提出了包含反馈通路和前向通路相位误差的FTR速率控制回路模型,并对该模型进行了等效变换。然后,根据上述模型分析不同类型的相位误差对陀螺仪动态和静态性能的影响。最后,进行了相应的试验验证。实验结果表明:反馈通路中的相位误差的两小时测量值的稳定性为0.0949,且该误差仅会改变标度因数;前向通路中的相位误差为温度敏感项,且补偿前后的零偏值和零偏漂移值分别缩小了4.8和2.9倍,零偏不稳定性和角度随机游走分别提升了0.8和0.9倍。反馈通路的相位误差可以通过标度的方法来获取进行补偿,且该误差仅影响标度因数的数值大小,并不影响零偏和带宽性能;前向通路中的相位误差严重制约了静态性能,但室温状态下并不影响动态性能。

“三供一业”供热分离改造中实施二次网平衡控制策略

文章提出一种实施二次网平衡控制策略的方法,旨在优化供热效果,提高能源利用率,保证顾客满意度。通过在实际工程中的应用,发现该方法可以显著提高供热效果并使得供热系统更加稳定可靠。