气动加载系统的模糊自适应逆控制方法

气动加载系统具有时滞、时变及强非线性等特点,为了提高气动加载系统的控制精度,克服传统PI控制算法的不足,提出一种气动压力加载系统的模糊自适应逆控制方案。利用模糊辨识理论对气动加载系统进行离线逆建模,得到初始逆模型,并将该初始逆模型作为初始控制器,控制气动加载系统的输出压力,运行过程中采用最小方均根(Least mean square,LMS)滤波算法在线修正控制器的参数。基于VC++6.0软件开发平台设计系统实时控制程序,在一套电气比例压力阀控气动加载系统上进行试验研究。通过与PI控制算法、模糊比例积分微分(Proportion,integration,differentiation,PID)控制算法进行比较,结果表明设计的气动加载系统控制器控制精度高、响应速度快、抗扰能力强。

气动加载系统的积分型线性自抗扰控制

气动加载系统是复杂的非线性时变系统,可变参数和不确定性比较多,本文采用积分型线性自抗扰控制器(I--LADRC)对气动加载系统进行控制.自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)结构简单,不依赖于被控对象精确的数学模型,可以很好补偿被控系统内外各种不确定性.加入积分环节用来弥补ADRC在时变系统控制中存在的不足.在采用VC++6.0的工控试验平台上,将I--LADRC应用于气动加载系统中,分别在加载压力为恒值、方波和正弦波时进行空载和加载实验,并将得到的实验结果与PID控制算法进行比较,实验结果表明该控制算法不仅响应速度快,精度高,并且还具有较强的鲁棒性,具有良好的工程应用前景.

基于数据驱动的气动加载系统在线建模方法

气动加载系统具有严重非线性和参数不确定性,很难用精确的数学模型来描述,而在系统运行过程中,存在大量的输入输出数据,因此,提出一种基于数据驱动的气动加载系统在线建模方法。离线辨识阶段,基于Takagi-Sugeno模糊模型,采用减法聚类和模糊c-均值相结合的模糊聚类算法从输入输出样本数据中提取模糊规则,然后利用递推最小二乘法对后件参数进行辨识,得到离线模型;在线调参阶段,采用最小均方差算法在线修正模型线性参数,得到在线模型。基于VC++6.0软件开发平台,设计了在线建模程序,在气动变载荷摩擦磨损试验机上进行了实验研究。实验结果表明:该模型具有较高的辨识精度、较理想的泛化能力和跟踪能力,为建立气动加载系统的数学模型提供了一条新途径,同时也为气动加载系统的智能控制奠定了基础。

一种基于气动加载系统的控制器设计

基于气动加载系统是非线性系统,文中提出一种观测器-自适应模糊滑模反演控制方案。先对系统动静模型分析,获得二阶SISO动态方程,并通过系统模型辨识加以证明动态方程的有效性,进而反演控制结合滑模控制推算出控制律,再利用自适应模糊控制对其动态方程中未知量的模糊逼近,引用自适应控制对系统不确定性的补偿,同时加入观测器谋求对系统延时的解决。利用Matlab分别在阶跃、正弦输入信号下进行仿真。通过PID控制与文中算法的比较,结果表明文中算法响应速度快,实现了系统的跟踪控制。

气动加载系统的无模型自适应控制方法

针对气动加载系统压力跟踪控制中的强耦合性、强非线性、不确定性等问题,将跟踪微分器(TD)作为反馈滤波器加入到无模型自适应控制(MFAC)中。结合2种方法的优点,可以有效抑制外界干扰对系统带来的影响,获得更好的输出性能,提高控制系统的鲁棒性。在气动变载荷摩擦磨损实验机控制平台上进行了实验验证,与无模型自适应控制进行对比,实验结果表明,改进的控制器具有抗干扰性强、响应速度快、鲁棒性强等特点。

PROFIBUS和AS-I总线在气动加载系统中的应用

本文依据 PROFIBUS和 AS-Interface两种现场总线在上海大众公司检测汽车零部件的气动加载系统中的应用情况 ,介绍了现场总线的功能及好处。

PROFIBUS和ASi总线在气动加载系统中的应用

主要针对PROFIBUS和AS -Interface两种现场总线在上海大众用于检测汽车零部件的气动加载系统中的应用 。

气动加载系统的粒子群-滑模观测器控制

针对气动加载伺服控制系统的时滞、强非线性,提出一种基于混沌粒子群(CPSO)的改进滑模干扰观测器(ISMDO)的控制方案。利用观测器预估理论对实际输出进行估计,计算出无延时的预估输出,并将此输出值与设定值的误差作为滑模控制器的输入计算控制量。同时采用粒子群算法进行控制器的参数寻优,为使寻优效果更好,首先采用混沌反学习法"初选"粒子,再利用"淘汰"条件对粒子群算法进行筛选,并基于混沌系统替换粒子策略对群体进行补充。通过与PID控制算法,滑模干扰观测器(SMDO)等不同控制策略对阶跃、正弦信号的系统仿真进行比较,证明算法能较好的解决系统的延迟和非线性。并通过试验验证对于气动加载系统来说,该算法具有较好的控制性能。

现场总线在气动加载系统中的应用

主要介绍两种现场总线———Profibus和AS Inter face及其在开发和检测汽车零部件气动加载系统中的应用 。

气动加载系统的建模及非线性自抗扰控制

针对电气比例阀控气动加载系统压力跟踪控制存在系统参数不确定性、时滞性、强耦合等非线性问题,提出一种非线性自抗扰控制(ADRC)方法.首先建立电气比例阀控气动加载系统的动态机理模型;然后,在考虑外部存在未知扰动及负载波动等情况下,设计扩张状态观测器以对系统的耦合项及外部扰动等不确定项进行估计,并采用非线性误差反馈律给予实时主动补偿,从而实现系统加载压力的实时控制.仿真和实验结果表明,在ADRC控制下系统不仅具有良好的跟踪性能,响应速度快,抗干扰能力强,而且在工程上易于实现.

线性/非线性自抗扰切换控制在变载荷气动加载系统中的应用

针对气动加载系统压力跟踪控制中强非线性、强耦合性、模型不精确性等问题,提出一种线性/非线性自抗扰切换控制器,该控制器结合了线性自抗扰控制器参数整定简便、理论分析简单和非线性自抗扰控制器跟踪精度高、响应快的优点,设计线性/非线性切换扩张状态观测器对系统的耦合项以及不同幅值的扰动等不确定项进行估计,并采用切换状态误差反馈控制律给予实时主动补偿,进而实现系统加载压力的实时控制,并完成了线性/非线性切换扩张状态观测器的收敛性证明。最后,在气动变载荷摩擦磨损试验机试验平台上进行试验验证,与线性自抗扰和非线性自抗扰进行对比,试验结果表明,改进的控制器具有抗干扰性强、跟踪精度高、应用性强等特点。

无模型控制在气动变载荷加载系统中的应用

针对气动加载系统压力跟踪控制中强非线性、强耦合性、模型不精确性等问题,提出一种无模型自适应控制(model-free adaptive controller,MFAC)器,该控制器结构简单、参数少、不需要被控系统的数学模型,是一种低成本的控制器。其中的伪偏导数估计算法仅需利用受控系统的输入输出数据来估计伪偏导数,使该算法具有更强的灵活性和一般性。然后在三种典型的输入信号下与经典PID控制进行仿真比较,并在气动变载荷摩擦磨损试验机试验平台上进行了试验验证,仿真和试验结果表明,无模型自适应控制器具有非常强的适应性和鲁棒性,而且在工程上易于实现。

气动变载荷加载系统的分数阶PID改进型自抗扰控制

为了研究机构在复杂压力作用下的材料性能,设计了一套气动变载荷压力加载系统用来模拟复杂压力加载作用。但由于在实际气动压力加载系统应用中存在易受干扰、时滞性大和非线性等问题,难以实现给定波形的精确跟踪。为了提高气动变载荷压力加载系统的跟踪精度,设计了一种分数阶PID(proportion integration differentiation)改进型自抗扰控制器应用于气动变载荷压力加载控制之中,该控制器利用分数阶PID取代常规自抗扰控制器中的非线性状态误差反馈器,因此结合了分数阶PID控制器良好的动态性能和自抗扰控制器良好的抗干扰能力。和常规自抗扰控制进行了仿真和试验比较,结果表明,该控制算法响应速度快,跟踪精度高,抗干扰能力强。

气动伺服加载系统的非线性复合控制

气动伺服系统以其具有可压缩性、易实现高速等特点而适用于一种瞬时展开机构的伺服加载测试需求。通过分析气动伺服系统中存在的强非线性及动态不确定性,提出非线性复合控制策略。针对不同的特征,设计不同的控制方法。通过反馈线性化进行变化,将输出控制量分成两个部分-线性部分和非线性部分,采用极点配置原理进行线性控制分量的设计,确保系统的稳定性,借助Maltab LMI工具箱求解线性矩阵不等式;针对系统存在动态不确定性时缺乏鲁棒性,采用Lyapunov再设计方法进行非线性控制分量的设计,确保系统的鲁棒性,采用ITAE优化算法进行求解,确保系统的跟踪精度及快速性。通过理论分析,数字仿真及试验对比验证相结合的方法,展开气动力矩伺服加载控制研究,所设计复合控制方法有效改善了非线性和动态不确定性对系统性能产生的不良影响,提高了系统的动态性能和控制品质。

双面抛光机气动伺服加载系统分析

在双面抛光机中,气动加载系统要求对加载在工件上的抛光压力进行精确控制,从而保证抛光质量。为了达到这一要求,提出了气动伺服加载系统并引入特殊设计的气动数字伺服阀。同时对气动伺服加载系统进行数学建模和模块化分析,最后进行了实验研究。结果表明气动伺服加载系统能满足双面抛光的要求,可以加工出双面超平滑的硅片。

气动变载荷加载系统的分数阶PID控制

气动加载系统存在着时变、时滞、强耦合、非线性等诸多不利于控制的因素。本文针对气动加载系统各种不利于控制的因素,设计了采用分数阶PID(FOPID)控制的气动加载系统,并结合粒子群算法对FOPID控制器的参数进行了优化,实现了输出压力跟随给定波形输出的优化控制。分别对系统进行了不同输入波形的仿真和实验验证,并和传统整数阶PID控制进行了比较。实验结果表明,FOPID控制的控制精度高、响应速度快、抗干扰能力强,能够更加有效地实现输出压力跟随给定波形输出的控制。

基于气动式加载系统的主动横向稳定器实验台架系统设计

为深入研究主动横向稳定器系统抗侧倾性能,细致掌握转向条件下主动横向稳定器系统的作用规律,本文设计了基于Simulink/Desktop Real-Time实时系统,采用气动式加载系统的主动横向稳定器实验台架系统,为主动横向稳定器系统硬件在环试验提供条件。本文介绍了实验台架系统的组成其工作原理,并对实验台架进行实时性与加载能力测试,结果表明所设计的实验台架可满足试验需求。

考虑重要输入变量选择的非线性系统模糊辨识

针对有数百个可能输入的复杂非线性动态系统模糊建模问题,本文提出一种新的考虑重要输入变量选择的模糊辨识方法.首先采用两阶段模糊曲线方法(TSFC)从大量可选择的输入变量中给出各输入变量与输出之间的关联度权重,根据输入变量指标快速选择出重要的输入变量,然后采用模糊聚类(FCM)和高斯(Gaussian)型隶属函数确定模糊模型前提参数,采用递推最小二乘(RLS)辨识出模糊模型结论参数.最后通过对Mackey-Glass混沌时间序列和Box-Jenkins煤气炉数据两个国际标准例题模糊建模验证了该方法的有效性,并将该方法应用到一个实际气动变载荷加载系统的模糊建模中,验证了该方法的实用性.

汽车座椅加热试验设备的研制

详细介绍了汽车座椅加热试验设备的设计思想、组成及工作原理,重点描述了液压与气动控制技术在模拟人上的应用,以及试验设备的功能及意义。

一种新型的SM28/17型中速碗式磨煤机

上海外高桥电厂二期2×900MW机组,采用了SM28 /17型中速碗式磨煤机。该磨煤机具有先进的KMP型独立齿轮减速箱、液压-气动加载装置、磨辊翻出装置、锅炉制粉系统随负荷变化的远程控制,具有较高的灵活性。