基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略研究

阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制效果依赖模型精度。针对上述问题,提出一种基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略,建立其数学模型,运用AMESim软件搭建仿真模型并进行可行性分析,通过实验建立伺服阀流量-压差-电压前馈参数表,最后基于Simulink建立变转速恒压油源实验平台并进行实验验证。仿真及实验结果表明:前馈-反馈联合控制可提高阀控缸电液系统的控制精度和响应性,相较于反馈控制方式跟踪精度提高45%,具有良好的综合控制效果。

基于LSTM算法的前馈控制系统扰动预测研究

为了提高机械自动化系统前馈控制精度,设计了一种基于长短期记忆LSTM循环神经网络的前馈控制系统扰动预测模型,并开展实验测试分析。研究结果表明:预测结果中较大间隔下形成的扰动信号序列均方根误差更低,具备更高精度;小间隔时间尺度下形成了更低峭度的扰动信号序列。经过组合预测序列结果更加趋近高占比的序列,获得更小负峭度与序列波动,降低均方根误差,达到更精确的效果。

引入前馈的航天机电伺服系统复合控制技术

针对航天机电伺服系统阶跃响应快速且无超调、跟踪连续变化信号稳态精度高的要求,在位置-速度-电流三闭环控制基础上引入前馈控制组成复合控制,实现了在不降低系统动态性能和稳定度的前提下,提高了对连续变化信号的跟踪精度。分析了闭环控制器与前馈控制器的设计方法,针对全不变性原理设计的前馈函数对噪声敏感的问题,给出了基于误差系数法的设计方法。然后进行了实验验证,实验结果显示:伺服系统能够快速、无超调地响应阶跃指令,对连续变化信号具有良好的跟踪精度,系统带宽得到拓展,说明了本文方法的有效性与实际可行性。

火电机组协调控制系统前馈控制逻辑设计

文章分析了火电机组协调控制系统前馈控制的重要性,指出了前馈控制逻辑设计面临的主要难点,包括复杂工况下的控制策略优化、高维参数下的模型辨识、多时间尺度下的控制协调和强非线性系统的算法设计等。在此基础上,提出了前馈控制逻辑设计的关键点,包括基于机理分析的控制策略优化、基于数据驱动的模型辨识方法、基于多时间尺度分解的控制器协调、基于非线性控制理论的控制算法设计、基于实时优化的参数整定和基于硬件在环的控制系统测试等。通过合理设计火电机组协调控制系统前馈控制逻辑,可以有效提高系统的动态性能和鲁棒性,为保障电力系统安全稳定运行提供有力支撑。

基于前馈控制和未来学导向的主动安全系统

近年来“主动安全”作为一个发轫于汽车制造领域的专有名词,逐渐突破其狭窄的技术用语空间,开始走向广泛的社会安全领域。这在令人赞许的同时亦令人忧虑的是:主动安全这个概念在跨界移植中,出现了定义认知和使用上不容忽视的混乱现象,这显然不利于主动安全在广泛的社会安全领域符合逻辑的展开。本文从主动安全的价值取向入手,分析了主动安全与前馈控制及未来学,在共同的防患于未然理念下的安全文化脉络,并基于前馈控制理论,以未来学为跨学科视野,以现代可实操技术基本含义为核心,对主动安全这个概念提出了适用于更广泛安全领域的新定义。与此同时,针对社会运动不同于机械运动的特点,结合智慧城市建设的大趋势,在现有社区智治平台的基础上,突出强调利用社会安全膜和社会仿真等一系列新型技术工具,来提升数字化社区预测、预警、预控能力,从而实现主动安全的构想。社会治理领域的社区主动安全系统构建,主要由社区主动安全系统概念模型、社区主动安全系统功能模型和社区主动安全系统部署架构三部分组成。其中以社区主动安全系统功能模型中的“风险拒止技术工具箱”和“仿真推演技术工具箱”两个开放的主动安全技术工具箱为特色和创新点。

大展弦比飞行器变形辅助高度控制策略

针对变形飞行器结构/飞行耦合动力学的飞行控制问题,以大展弦比飞行器为研究对象开展了变形辅助高度控制策略研究。采用单元翼多体假设,构建了大展弦比飞行器二面角变形结构,建立了结构/飞行纵向耦合动力学模型,基于线性二次型(LQR)控制器设计方法设计了主动变形(AM)和被动变形(PM) 2种控制策略。其中,被动变形控制策略仅采用升降舵作为控制输入,结构二面角动态行为由耦合动力学驱动;主动变形控制策略以二面角铰链处的扭矩作为额外输入对高度跟踪进行协调控制。仿真分析了2种控制策略下的高度跟踪效果及状态变化,研究结果表明:采用主动变形控制策略可有效改善高度跟踪暂态过程的性能,降低姿态回路的阻尼特性,为未来先进变形飞行器的结构/飞行一体化控制提供研究基础。

油气悬架高度复合控制策略

针对使用高速开关电磁阀控制的油气悬架系统,提出一种复合控制策略。首先建立专家系统,根据专家系统预测停止悬架调节后的高度跳变值,并根据跳变值对目标控制高度进行修正。高度调节过程中,采用高度差值跟踪的同步控制算法,以满足悬架升降的同步性和快速性要求。到达目标高度并停止悬架高度调节后,悬架在非控制状态下高度继续变化,直到系统压力达到平衡。由于目标高度在前期已经过专家系统的预测和调整,因此停止悬架调节后的高度跳变补偿调整差值,最终悬架在静止状态达到期望的目标高度。试验表明,该控制策略满足系统指标要求,高度控制精确,升降快速、平稳,并具有自适应控制能力。

双余度机电作动系统动态力均衡控制方法

飞机多电/全电化技术的发展使得余度机电作动系统广泛应用于飞控舵面作动系统中,但其在主动/主动工作模式下由于作动器输出不同步而造成的力纷争问题仍需解决。针对该问题,建立了系统完整的线性数学模型,分析了动态力纷争的来源和机理,研究并提出了基于速度和加速度前馈补偿控制、基于力差值反馈的PID控制联合作用的动态力均衡控制方法,并对其均衡能力及鲁棒性进行验证,结论得出所提方法不仅可以有效地减弱摩擦、间隙和指令延迟这3个因素造成的动态力纷争,还对系统中各种参数的扰动有一定的鲁棒性。

连铸结晶器振动液压伺服系统建模与控制

为了提高结晶器液压振动系统的控制精度和稳定性,解决相位延迟和振幅减小等问题,采用机理建模方法建立了结晶器振动液压伺服系统数学模型,提出了带负载力补偿的自适应PI控制与速度前馈控制相结合的控制方法,并搭建了系统的非线性仿真模型.结果表明:所建数学模型正确,输入信号的位移跟踪误差控制在3%以内.结晶器振动的合理控制可有效提高铸坯表面质量,减少振痕的产生,同时还能改善保护渣消耗对铸坯润滑的影响.

基于DSP的船载天线控制系统设计

船载天线受海况影响,克服船体摇摆,保持跟踪稳定,是天线控制系统的研究重点。本文以船载天线控制系统作为研究方向,首先阐述了系统的基本原理和概念,接着进行控制系统硬件和软件设计,然后分析目标角度计算和控制环路,采用了前馈补偿的控制方案,并通过实验测试,验证了系统的稳定性。

丝杠进给系统运动控制研究

丝杠进给系统在运行过程中具有非线性、强耦合和参数时变等特点,由于传统PID控制器的参数固定,无法很好地适应系统变化,从而导致系统响应速度缓慢及跟踪性能较差。针对此类问题,将复杂的丝杠进给系统简化处理并建立二质量系统模型;对传统的模糊规则加以优化和改进,设计了一种模糊PI控制与加速度前馈补偿相结合的复合控制器。模糊PI控制器根据实际系统特性调整模糊规则,使得控制器参数自适应变化,提高控制效果;加速度前馈补偿控制器根据输入信号预先补偿系统,提升了系统带宽。在Simulink中搭建系统模型,在阶跃输入和干扰输入下对比观察2种控制器作用的系统响应曲线。经仿真验证,丝杠进给系统的动态特性、稳态特性和抗干扰能力都得到了明显地提升。

超大吨位履带起重机液压系统仿真研究及控制策略优化

随着工程设备的发展,对履带起重机控制系统的性能要求越来越高。为实现对履带起重机控制系统的优化,本文通过分析履带起重机控制系统的控制原理及数学模型。建立了履带起重机控制系统的仿真模型,通过不同负载对压力超调量进行试验验证,经对比仿真模型整体误差小于10%,具有较好的复现效果,验证了仿真模型的准确性。针对压力超调量较高的问题,提出一种基于前馈控制和压力反馈的高负载液压系统控制策略对起重机控制系统进行优化,并与原有的控制系统进行对比,压力超调量在轻载工况下降低了4.77%,在重载工况下降低了8.72%,在额载工况下降低了9.63%,这在一定程度上解决了开启压力超调问题,具有较好的优化效果。本文对履带起重机系统控制策略的设计及优化具有一定参考意义。

动力翼伞风扰补偿高度控制方法

外界风场是影响翼伞高度跟踪精度的最主要扰动因素。针对该问题,建立了动力翼伞的八自由度模型,并在传统自抗扰控制的基础上,设计一种基于风场前馈补偿的改进抗扰控制器,对外界的风场干扰进行针对性补偿,实现翼伞系统的高度跟踪控制。在通过仿真实验对控制器进行初步验证的基础上,进行了翼伞系统的实际飞行实验。在实际飞行环境下,仿真中所调节的控制器参数可直接应用于实际飞行实验,翼伞系统的平均高度跟踪误差在2.5 m以内,证明所设计的控制器存在一定的实际应用价值。

驱动机械多缸液压系统协同控制方法设计

针对驱动机械的多缸液压系统,为实现各个液压缸之间的协同运动控制,提出一种基于前馈控制器的自动协同控制方法。首先分析多缸液压系统,确定每个液压缸的动态控制方程,然后将协同控制分为前馈控制器和自适应PID控制器两部分。其中,前馈控制器通过分析系统的反馈信息,预测可能存在的液压缸运动误差,并设计前期处理措施;自适应PID控制器结合自适应技术和PID控制器优点,自动识别各液压缸的实时负载情况,按需调节液压缸的输出流量,从而实现自动调整与协同控制。测试结果表明:该方法有效降低了各液压缸间的同步误差,可将误差控制在合理范围内,确保液压系统始终处于平稳的运行状态,不会出现较大的波动。

板带热连轧机活套高度和张力系统的解耦控制

针对板带热连轧机活套的高度和张力控制系统 ,给出一种新的多变量解耦控制策略。通过逆Nyquist曲线对角占优性的强弱判定其耦合程度 ,并采用伪对角化方法使补偿后的活套高度和张力控制系统具有对角占优的特性。最后用 Matlab中的系统仿真工具 Sim ulink对活套多变量控制系统进行仿真实验 ,结果表明解耦后的活套控制系统可获得更好的控制效果。

特征轨迹法解耦活套高度和张力控制系统

针对板带热连轧机活套高度和张力控制系统,给出一种新的多变量解耦控制策略.利用特征传递函数的轨迹来判定闭环系统的稳定性.利用失配角度曲线来检验系统的关联性.采用特征轨迹方法设计出的解耦控制器在最大程度上减弱了活套高度和张力控制系统的关联.最后,用M atlab中的系统仿真工具箱S imu link对活套多变量控制系统进行仿真实验,结果表明解耦后的活套控制系统可获得更好的控制性能.*

基于FPGA的活套高度和张力系统解耦控制器设计

针对板带热连轧机活套的高度和张力系统,在工作点附近,以实际热轧现场数据为依据,建立了对象的动态数学模型。采用基于BP神经网络整定的PID控制策略以减弱系统的耦合影响,并给出了其控制算法在FPGA上实现的方法,包括脉动阵列算法映射、数据表示及精度和运算部件设计。仿真结果验证了本算法的有效性和控制策略的适用性。

HTR-PM全厂功率控制系统耦合特性分析

高温气冷堆是全球首座200MW具有第四代核能系统安全特性的商业示范电站,采用“设定负荷”运行方式,两套NSSS模块和一台汽轮发电机组按照设定功率水平运行。HTR-PM全厂功率自动控制与调节系统作为多输入多输出的控制系统,本文通过Bristol法证明了各被控变量与调节变量之间存在耦合关系,通过前馈法对控制过程进行解耦,希望通过以上分析,为HTR-PM调试提供参考。

四通阀控非对称液压缸微分前馈伺服控制方法分析

非对称液压缸的左右两腔有效面积不同,导致其动态特性和控制策略相较于对称液压缸更为复杂,提出四通阀控非对称液压缸微分前馈伺服控制方法。建立四通阀控非对称液压缸的数学模型作为被控对象,设计一个微分前馈控制器应用于伺服系统,根据输入指令和反馈信号实时调整四通阀的开度,实现对非对称液压缸的控制。实验结果表明,设计方法下阀控非对称缸伺服系统跟随响应曲线的滞后时间为0.024 s,幅值衰减5%,在伺服系统控制要求的允许范围内。

2G运动控制系统让工业制瓶生产更高效

科尔摩根发布的2G运动控制系统标志着性能与技术可靠性新高度,成为高性能设备首选。该系统深度融合AKM2G伺服电机与AKD2G驱动器的卓越性能,实现顶尖功率密度与运动控制,彰显紧凑设计、简易安装、高度灵活性,在转矩、响应速度、SafeMotion功能上的显著提升。