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。

基于bang-bang控制平滑正则化的动力制动轨迹优化

针对行星定点软着陆实时在线制导的任务需求,结合行星着陆轨迹优化技术在动力学特征、约束条件、不确定环境方面的特点,以燃料最优为性能指标,提出了一种平滑正则化处理不连续切换点的方法。而以燃料最优为性能指标的着陆问题,其推力或推力加速度大小为最多切换两次的bang-bang控制,用间接法将其转化为一个两点边值问题会带来对初值敏感、算法复杂度高且依赖于导数的数值算法无法求解的问题。为此,对比了以末端高度为性能指标的气动制动和以燃料最优为性能指标的动力制动,对动力制动中的推力bang-bang控制问题,通过对切换函数的分析将其控制形式分解为3种情形,进而引入偏差参数,对bang-bang控制的不连续切换点进行平滑处理,使其转化为可以直接用数值算法求解的连续可导函数,并通过数值仿真验证了该方法的可靠性、快速性和精确性。结果表明:相较于直接法中的伪谱法,该方法对初始值不敏感,降低了算法复杂度,收敛性好且终端误差较小,解决了模型对初始值敏感、数值算法无法直接求解bang-bang控制的难题。

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。

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。

基于Bang-Bang控制的智能开关预测控制算法

为解决Bang-Bang控制原理具体应用中存在的如何纳入状态变量的附加约束条件、开关曲线的求取和最优轨线的确立等复杂问题,提出了一种智能开关预测控制方法.该方法根据离散卷积定理提炼出一组新的控制信号集,然后设计新的切换方程和减速规律,并在开关控制框架下,实施有阈值信号制约的最小拍增量控制.本文所提出的方法全面改善了预测控制的策略和算法,使控制系统动态性能良好,过渡过程时间小于理想开关控制过渡过程,且单调衰减,原理上稳态无静差,系统反应时间短,定位精度高,对输出扰动具有一定的鲁棒性,而且适用范围更加广泛.仿真结果表明了该控制算法的有效性.

基于Bang-Bang控制的直流大信号暂态稳定控制器研制

为了利用直流大功率快速可控的特性来提高电力系统暂态稳定性,设计了基于Bang-Bang控制的直流大信号暂态稳定控制器,包括控制策略的设计和关键参数的选择。详细分析了暂态过程中换流母线电压和系统短路比对直流功率提升能力的影响,提出了直流暂态稳定控制的功率阈值选取原则。在三机系统模型中研究了直流功率控制的上升/回降速率和死区阈值的选择对控制性能的影响。在南方电网直流控制保护详细模型中测试了暂态稳定控制器的控制效果,结果表明:同一运行条件下,当无控制器投入时,系统会出现暂态功角失稳;当在±800 k V楚穗直流中加入控制器后,系统能保持暂态功角稳定,验证了控制器能有效提高系统的暂态稳定性。

Bang-Bang+模糊PID煤湿度控制器设计与实现

介绍了湖南湘潭钢铁集团有限公司煤湿度控制系统,采用Bang-Bang与模糊PID相结合的控制策略,利用模糊控制技术在线调整PID的参数来优化PID性能,使系统在静态、动态都有比较理想的性能指标。选用ARM7 LPC2131作为控制器,给出了控制系统的结构图和模糊规则表,并对控制器硬、软件进行了设计。实际运行结果表明控制系统具有较好的控制性能。

AMT换挡过程发动机转速Fuzzy-Bang Bang双模态控制

为在机械式自动变速器(AMT)换挡过程中达到节省燃油、降低发动机噪声、提高换挡平顺性和减少离合器滑磨的目的,综合最速控制和模糊控制的优点,提出了Fuzzy-Bang Bang双模态发动机转速控制算法,并在SC6350小客车AMT样车上进行了换挡试验,取得满意效果。

电动汽车EPS系统阻尼工况Bang-Bang-PID控制

电动助力转向(EPS)系统是电动汽车设计装配过程中的关键部件之一,EPS的阻尼控制可提高汽车高速行驶时横摆角速度的收敛,改善转向稳定性。建立EPS系统动力学模型和汽车三自由度转向模型,分析电动机转速与输出转矩之间的制动转矩关系,设计阻尼系数随车速的变化规律。设计Bang-Bang-PID控制算法,进行了仿真分析。以某微型轿车为试验对象,设计了汽车EPS系统实车试验平台,在80 km/h直线行驶状态下进行阻尼控制试验。结果表明:与无控制相比,原车控制的最大把持力矩降低49.45%,Bang-Bang-PID控制的最大把持力矩降低57.14%;与原车控制相比,Bang-Bang-PID控制的最大把持力矩降低7.69%。系统具有更短的收敛速度和更强的抗干扰能力,提高了汽车的行驶稳定性。

一类复式自适应Bang-Bang控制系统的研究

提出由Bang-Bang控制器、PID控制器、辨识装置、参考模型组成的复式自适应Bang-Bang控制系统,可用于参数未知或时变的时滞对象.具体介绍控制系统结构和数字仿真.

基于Bang-Bang控制的宽量程电流互感器

当一次工作电流大范围变化时,电流互感器的测量误差也将发生较大变化。该文在分析造成互感器误差变化原因的基础上提出采用双级互感器的手段,通过Bang-Bang控制对互感器的误差曲线进行平滑改造。该方法利用Bang—Bang控制的快速响应特性,可以有效提高互感器的测量准确度,拓宽互感器的量程。实验证明,一次电流从额定值的2％变化到120％,该电流互感器的测量误差不超过一次电流额定值100％时准确度为0.1级的测量标准。

汽车坡起中EPB的Bang-Bang控制研究

针对车辆坡道起步问题,提出了基于Bang-Bang控制的气压式EPB控制策略.分析了坡道起步过程中的受力变化以及气压式EPB工作原理,研究了电磁阀的工作特性,提出了EPB电磁阀的脉宽调制(PWM)和脉频调制(PFM)的结合控制方式.研究了坡道起步过程中驱动力矩与制动力之间的对应关系,提出了坡道起步需求气压理想控制目标,采用Bang-Bang控制算法作为系统控制策略核心算法控制EPB电磁阀.在试验车上进行了坡道起步试验,起步平稳无溜车,控制效果良好,证明了控制策略的可行性.

分段变结构Bang-Bang控制器在气动脉宽调制位置伺服系统中的研究

本文提出了一种分段变结构 Bang- Bang控制方法 ,并应用于气动脉宽调制高速开关阀控气缸位置伺服系统 ,使得控制性能得到了明显改善 。

改进bang-bang控制的磁流变阻尼钢弹簧浮置板轨道基频的减振效果

为了应用磁流变阻尼器解决钢弹簧浮置板轨道基频振动放大的问题,首先应用修正的Dahl模型表征磁流变阻尼器的非线性动力响应,其次建立磁流变阻尼器隔振钢弹簧浮置板轨道模型,并结合改进的bang-bang控制算法,仿真分析地铁车辆-轨道-磁流变阻尼器隔振钢弹簧浮置板轨道垂向耦合系统的动力响应特征。研究结果表明:1)磁流变阻尼器对钢轨和浮置板道床的最大位移基本无影响,但可有效减小列车到来和离开时刻钢轨和浮置板道床的振动位移;2)磁流变阻尼器能够显著降低钢弹簧浮置板轨道基频处支点反力幅值,但在中高频范围内幅值会被放大;3)运用改进bang-bang控制算法后,磁流变阻尼器不仅可有效减小基频处支点反力幅值,同时还可解决中高频范围内支点反力放大的问题;4)运用改进bang-bang控制算法后,磁流变阻尼器可减小浮置板轨道2.5Hz以上范围内的垂向振动加速度振级。

变切换线Bang-Bang变结构控制及在调平系统中的应用

为满足调平系统对快速性和准确性的要求,提出了应用于调平系统的Bang-Bang变结构控制算法,同时给出了切换线参数的配置原则;针对固定切换线的Bang-Bang控制对变化的负载控制能力弱的特点,提出了模糊自适应变切换系数的方法,降低了系统在切换线附近的抖振,同时提高了系统的调平速度。对比调平系统中普遍采用的PID控制方法,该方法仅需调节一个参数,降低了参数整定的难度。仿真和实验测试表明该方法是稳定的、简单的和有效的。

基于Bang-Bang控制思想的迭代学习控制算法研究

根据迭代学习控制基本原理,吸取了Bang-Bang控制的思想,提出了新的迭代学习控制算法。与常用的利用迭代误差或误差变化率进行控制率计算的算法相比,该算法只需根据迭代误差的符号即可计算控制率,不仅大大减小了计算工作量,而且增强了系统的抗干扰能力。给出了算法表达式和控制结构图,进行算法收敛性分析。仿真结果表明该算法的有效性和收敛性。

基于Bang-Bang控制的倒立摆系统摆起和镇定

针对一级直线型倒立摆对象 ,基于Bang-Bang控制和线性二次型最优状态反馈控制 ,提出了一种基于状态的切换控制策略 ,实现了倒立摆的快速摆起和镇定。最后通过仿真实验表明 。

基于S7-200改进Bang-Bang控制算法在温度控制中的应用

针对硬胶囊生产对风干区温度控制的要求,在研究了Bang-Bang控制算法的基础上,提出一种改进的Bang-Bang控制算法,该算法不但有效抑制了温度超调、克服了温度惯性,而且提高了控制精度。经实际应用表明,该算法控制策略简单,控制精度高,具有较高的实用价值。