压电分流阻尼电路设计的极点配置方法

针对作为被动控制的压电分流阻尼电路提出极点配置方法。对压电分流阻尼系统建立机电耦合方程,考虑模态位移为输出量,得到系统极点的特征方程。运用主导极点与虚轴的距离对系统动态响应衰减有着关键作用这一特性,确立优化目标,然后求解出压电分流阻尼电路参数的最优值。最后通过数值仿真对所设计的优化方法进行检验,并与传统传递函数优化法进行比较。仿真结果表明,运用极点配置方法设计的压电分流电路有着良好的抑制振动的效果,这验证了极点配置方法的有效性。

通过极点配置方法设计分流扬声器

提出极点配置方法设计分流扬声器电路参数,从而实现管道噪声控制。建立管道-扬声器耦合的数学模型以及分流扬声器数学模型,并求解得到分流扬声器控制系统的极点特征方程。运用主导极点的性质,推导出最佳的电阻值和电感值。并且通过数值计算分析分流扬声器在不同位置时的控制效果,从而分析得到最佳的分流扬声器位置。通过实验初步验证了所设计的分流扬声器控制管道噪声的效果。从数值计算和实验的结果中可以看出:通过极点配置方法设计的分流扬声器电路参数以及分流扬声器位置对管道噪声的控制效果良好。

应用极点配置理论的新型高压直流输电的控制器仿真

本文着重研究基于同步旋转坐标系下电压源型高压直流输电的暂态数学模型,提出一种采用极点配置理论设计的电压源型高压直流输电系统的控制器。基于状态反馈线性化的逆系统方法,推导了电压源型高压直流输电系统的逆系统模型,并构造出伪线性系统,实现了对电压源型高压直流输电系统有功功率和无功功率的解耦,最后采用极点配置方法对该伪线性系统进行综合,设计了相应的控制器。仿真结果表明,基于逆系统理论采用极点配置方法设计的控制器在大扰动下的动态响应特性优良。

力伺服波浪补偿器控制研究及其性能优化

力伺服波浪补偿器广泛应用于海洋工程领域,研究力伺服波浪补偿器的控制系统具有重要意义。建立了其数学模型,运用前馈复合控制方法消除作用在液压马达输出轴的外负载力矩的扰动干扰。基于消去扰动干扰的系统的数学模型,分析了系统的稳定性、能观性、能控性,运用极点配置方法对系统的控制性能进行优化,得到反馈矩阵。通过仿真验证了优化后系统的控制性能达到了优化设计目标。

A Pole Assignment Design Method of Process Control System for Tubular Heat Exchanger

This Paper has first studied the simplified model of tubular heat exchanger which is widely used in the industry and other field.On the basis of reference 2,a new pole assignment design method of pro-cess control system with derivative control action is found.For the above system,the method and the for-mation which calculate the feedback matrix K and gain matrix L is given,and the simulation of the system is made.

基于机械臂位姿变换的柔性负载伺服驱动系统控制策略

伺服驱动系统的柔性负载端转动惯量等参数随柔性机械臂位姿变化而变化,进而影响伺服驱动系统电动机输出端转速。为降低电动机输出端速度波动,采用极点配置的方法设计伺服驱动系统转速环PI控制器参数,该参数的选择随柔性机械臂位姿变化而变化,从而使伺服驱动系统在不同位姿下获得良好的动态响应特性,避免机械谐振发生。首先根据连续体振动理论和拉格朗日原理建立了柔性负载伺服驱动系统动力学模型,并通过状态方程求得电动机转速到柔性负载驱动转矩的传递函数。将变参数PI控制策略应用于伺服驱动系统转速环控制中,分析了柔性负载对转速环的控制特性的影响,采用极点配置的方法设计控制器参数。接下来分别采用相同幅值、相同阻尼系数、相同实部3种极点配置策略设计控制器参数。讨论了这3种极点配置策略不同参数对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响。最后通过数值仿真分析表明:伺服驱动系统等效柔性负载参数与机械臂的位姿有关;柔性负载回转半径、转动惯量较大的情况,不适宜使用相同实部的极点配置方法,但其余两种方法可通过适当选择参数使电动机输出转速波动程度减小。

基于鲁棒PID控制器的注射机料筒温度控制系统

注射机的料筒温度是决定塑料成品品质的一个关键因素。基于一个假设,即存在一个稳定的实主导极点,并且这个极点的阶数超过所设计的PID控制器的可调整参数的数量。提出了一种新的基于多主导极点方法的PID控制器,研究了注射机料筒温度的一阶积分时滞系统的鲁棒控制。利用Matlab求解特征方程对s的各阶导数组成的联立方程组,得到主极点和PID控制器的可调参数。在注射机注射速度系统的一阶积分时滞系统下进行了仿真实验,结果表明:设计方法具有良好的追踪性能和调节性能,并且鲁棒性良好,能够满足注塑机料筒温度控制的需求。