基于磁致伸缩作动器的拉索主动控制与多级Bang-Bang控制仿真分析

拉索容易在外部激励下发生大幅振动,采用磁致伸缩作动器提供轴向控制力进行拉索振动控制是一种新的方法。本文建立了拉索-磁致伸缩作动器动力方程,通过实验得到了磁致伸缩作动器力-磁关系,提出了应用磁致伸缩作动器的剪切型线性二次型最优控制(CLQR)策略、多级BangBang控制策略,并进行了拉索振动控制仿真分析。结果表明,磁致伸缩作动器具有良好的减振效果。

Bang-Bang+Fuzzy-PI自适应控制器的应用研究

针对电液伺服系统模型不精确、参数时变和负载干扰大的特点,提出了一种Bang-Bang+Fuzzy-PI的自适应复合控制器,利用模糊开关在不同控制方式间切换,并采用遗传算法对Fuzzy控制器的量化因子和PI控制器的积分系数进行在线优化。比较了复合控制器与Fuzzy控制器、Fuzzy-PI控制器和PID控制器的主要动态及静态指标,仿真结果表明这种复合控制器上升时间短、稳态精度高、鲁棒性强,具有优良的控制性能。

电液伺服系统Bang-Bang+Fuzzy-PID复合控制研究

针对电液伺服系统模型的不精确、不确定及负载扰动大等特点,结合Bang-Bang控制、Fuzzy控制和PID控制,采用了一种复合控制策略。阐述了控制器的设计过程并在MATLAB/SIMULINK中进行了仿真,结果表明:复合控制器在抗扰能力、快速性、动态跟踪品质和控制精度等方面均具有良好的性能。最后,分析了这种控制器存在的不足和改进的方法,确定了后续研究的方向。

模拟式随动系统Bang—Bang控制实验研究

本文对三环位置随动系统，讨论了控制对象的数学模型，对系统进行Ｂａｎｇ—Ｂａｎｇ控制的优化设计，以及用ＢＧ３１４和集成运放实现模拟Ｂａｎｇ—Ｂａｎｇ控制器的原理和方法。最后给出了设计实例和实验结果，讨论了提高系统控制准确性、灵活性的途径以及控制结构的统一化问题。

基于Bang-Bang和PID复合控制的红外探测器温控系统设计

红外探测器作为星载偏振探测载荷的核心部件,用于实现短波红外波段辐射偏振信息的光电转换。为保证应用性能,需要对探测器进行精密温控,保证其工作在较低且稳定的温度以降低探测器热噪声和暗电流。本文介绍了一种红外探测器温控系统,采用FPGA控制完成温度信号的采集并输出控制信号,数模转换器控制三极管驱动电流完成半导体制冷器的驱动,采用Bang-Bang和PID复合控制算法完成探测器的精密温控,测试结果表明,温控精度优于±0.1℃,温度稳定时间小于6 min,可将探测器在较短的时间内控制在目标温度范围内,为实现短波红外波段的高精度偏振信息测量提供保障。

气动FA补偿变结构Bang-Bang位置伺服算法

首先提出了一种基于两位两通高速开关阀的无杆气缸脉宽调制(PWM)控制方案,为气缸提供了中位截止机能。然后针对Bang-Bang控制算法中存在的超调和振荡现象,提出了摩擦力和加速度(FA)补偿的变结构Bang-Bang算法。该算法综合位置和速度误差的影响构造了加速度方向切换评价函数,考虑了摩擦力对控制量设定的影响,分别依据阶跃函数、线性函数和反正切函数对活塞加速度值进行动态设定,实现了运动过程中对活塞摩擦力的补偿和加速度的调整。最后,利用该算法进行了无杆气缸的带载伺服定位试验,对3种加速度设定函数的控制效果做了比较。结果证明FA补偿变结构算法在提高气缸定位精度方面有显著效果。

基于单神经元自适应PID控制的温控系统研究

采用Bang-Bang控制和单神经元自适应PID控制相结合的控制方法,并且对Bang-Bang控制进行改进,即引入逐级递减Bang-Bang控制的概念,并且使Bang-Bang控制的控制初始值以一定的规律按照温度设定值的变化而变化。实验结果表明,该控制算法对于电加热炉温度具有较好的控制效果。

一种具有中点平衡功能的三电平异步电机直接转矩控制方法

对三电平逆变器供电异步电机直接转矩控制(DTC)系统进行了研究。以固定合成矢量为基础,提出了一种三电平异步电机DTC控制方法,并使用基于三相输出电流方向及中点不平衡方向检测的中点平衡Bang-Bang控制方法来控制中点电位平衡。使用文中的DTC方法,可以抑制三电平直流侧中点不平衡,限制输出电压dv/dt,减小开关损耗,同时获得良好的电机调速特性。实验结果证明了该控制方法的可行性。

电动化底盘动力转向系统多工况切换控制策略及性能试验

针对电动化底盘动力转向系统(electric power steering,EPS)的多工况特征和协调不同工况下转向性能的要求,建立了EPS系统动力学模型和汽车三自由度转向模型,建立了EPS系统动态行为描述。设计了EPS系统的切换控制结构,针对助力工况、回正工况和阻尼工况分别设计了柔性PID控制算法、模糊PID控制算法和Bang-Bang-PID控制算法,在不同的工况下采用相应的控制算法实时切换和协调控制。设计了1/4试验台架,进行了输入/输出特性试验、输入转矩/电动机电流特性试验和助力特性试验。结果表明:输入/输出特性的左右对称度>90%;输入转矩/电动机电流特性的左右对称度>90%,回程迟滞∈[0.2,0.8],非灵敏区∈[0,2],最大电流∈[30,35];原地转向时的转向轻便性提高了69.6%,5km/h时的转向轻便性提高了56.2%,随着车速的增加,汽车EPS系统的助力效能降低。

新型面装式永磁同步电机高性能控制技术

通过对面装式永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制技术基本原理的对比分析,提出一种二者相结合的新型高性能控制技术。类似于矢量控制,其基本思想是对定子电流矢量进行解耦控制;类似于直接转矩控制,采用Bang-Bang控制器,通过选取合适的空间电压矢量来对定子电流励磁分量和转矩分量进行滞环调节,进而获得优异的转矩动态响应。该技术继承了矢量控制和直接转矩控制的优点并摒弃了各自的某些缺点,通过对三种控制技术仿真对比,表明基于该新型控制技术的面装式永磁同步电机控制系统静、动态性能优异,结构简单,计算量小,鲁棒性强。

基于时间最优的注塑机料筒温度控制方法

注塑机在程序的控制下按照注塑流程自动顺序循环动作,其控制系统的性能直接影响注塑产品的质量。控制系统的关键与难点在于多段料筒温度控制的精度和速度,它直接反映了注塑机控制系统的性能。本文研究了注塑机多段料筒的温度特性,在分析了PID控制与Bang-Bang控制特点的基础上,提出积分分离式不完全微分PID控制与Bang-Bang控制相结合的方法,以时间最优控制策略对注塑机料筒的温度进行控制。经仿真和实用验证,根据此控制策略设计的注塑机控制系统具有控制精度高、速度快、成本低的特点。

压电开关调压型气动数字阀控制方法的研究

为了提高所研制的压电开关调压型气动数字阀的动态性能,提高其稳态精度,减小其压力波动,对其控制方法进行了研究。提出了PWM控制算法的一种改进形式——调整变位PWM法,采用"Bang-Bang+带死区P+调整变位PWM"复合控制算法对数字阀进行了控制研究。试验结果表明,该复合控制算法弥补了"Bang-Bang"控制和"带死区P+PWM"复合控制算法的缺点,大大减小了该数字阀在有流量负载情况下的出口压力波动,有效提高了该数字阀的稳态控制精度。

气动位置伺服系统的快速模型预测控制

本文对开关阀和带制动气缸组成的位置控制系统建立数学模型, 提出了一种快速模型预测控制的算法来研究气动位置伺服系统的闭环Bang-Bang实时控制, 通过仿真验证了该算法具有良好的动态特性和鲁棒性。

单片机控制的遥控汽车电动转向系统设计

介绍了单片机控制的遥控汽车电动转向系统的工作原理和结构特点,并详细描述了其控制算法和控制电路。

基于单片机的加工机温度控制系统设计

介绍了基于89C52单片机的加工机温度控制系统。由于控制系统的关键与难点在于温度控制的精度和速度,它直接反映了控制系统的性能。本文研究了加工机的温度特性,在分析了Bang-Bang控制与PID控制特点的基础上,提出增量型PID控制与Bang-Bang控制相结合的方法,以时间最优控制策略对注塑机料筒的温度进行控制。根据此控制策略设计的温度控制系统经验证,控制精度高、成本低、抗干扰性强。

基于NBPID的回滞系统控制

回滞现象广泛存在于许多领域,其不可积的非线性特性给控制设计带来了困难。提出的NBPID控制器是基于神经网络逆模型前馈控制(N),加上改进的Bang-Bang控制(B)的PID控制器。首先通过神经网络逆模型的前馈控制来削弱回滞带来的影响,然后在PID控制器的基础上,为了进一步控制误差,加上改进的Bang-Bang控制。通过设计出的NBPID对回滞系统进行控制,仿真结果表明控制方法是有效的。

基于摄像头的道路识别及赛车控制算法研究

为了提高智能车对道路的预判能力,探讨了摄像头在智能车道路识别中的应用,提出一种通用的控制算法。在准确采集图像的基础上,通过图像还原技术获得赛道的真实信息,利用临近搜索法对有效道路信息进行快速提取,计算出赛道黑线的走向趋势及赛车当前位置,对赛道进行合理地分类和优化,根据不同的赛道选不同频率的PWM波,极大地减小加速和减速的时间,采用Bang-Bang控制算法使速度达到理想值。

直流发电机励磁器滑模控制研究

提出内燃机车的直流并励(复励)发电机励磁控制电路的一种滑动模态变结构控制方案,用集成PWM控制芯片SG3524N将Bang-Bang控制与脉宽调制(PWM)控制通过滞后校正成为滑模变结构控制,提高了发电机输出电压的快速性和降低了发电机输出电压的超调量,也提高了抗不确定干扰能力;通过对IGBT外围电路作适当设计,降低了dv dt,以保证IGBT不会出现擎住效应,且不会因为过高的dv dt而损坏励磁绕组的绝缘,使颤动的影响降到最低。

隧道电炉窑微机控制系统的软件设计

本文介绍了隧道电炉窑微机控制系统的软件设计思想和实现方法。文中详细叙述了PID控制与Bang-Bang控制相结合的控制方法,并对数据的采集与处理、可控硅的通断控制以及均衡负载的实现等问题进行了讨论。

基于LabVIEW的PCR芯片温度控制系统

针对实验室自主研制的胃癌检测PCR芯片,以LabVIEW作为处理核心,以Pt作为加热丝和温度传感器,设计出PCR芯片温度控制系统。介绍了温控系统的硬件、软件和实验调试。系统采用恒流源流经Pt电阻器。当温度变化时,Pt阻值变化,从而电阻器上的电压变化,检测读数,与设定温度比对,采用BANG—BANG与PID控制相结合和预设积分器,实现控温。与其他PCR温控系统相比,该系统升温迅速为1 s,波动范围为±0.5℃。