基于虚拟阻抗VPI谐振控制器的MMC环流抑制策略

针对MMC相间环流包含的二倍频以及偶次高倍频问题,该文提出了基于虚拟阻抗VPI谐振控制器的新型环流抑制策略,该策略通过虚拟阻抗与VPI谐振控制器结合,从而有效抑制环流中二倍频及偶次高倍频。首先建立了模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的数学模型,分析了内部环流;其次将环流二倍频分量利用陷波器精准提取之后采用VPI谐振控制器进行抑制;最后设计了虚拟阻抗,抑制环流中的高频谐波分量。利用Matlab/Simulink搭建三相MMC仿真模型并进行验证。

基于虚拟仿真技术的高精度数控机床自动控制系统

为实现高精度数控加工,设计基于虚拟仿真技术的高精度数控机床自动控制系统。该系统依托SolidWorks、Deep Exploration等软件,建立数控机床虚拟仿真三维模型,设计数控机床控制约束关系,获取数控机床运行数据,并将该数据内的跟随误差、误差积分、误差微分等作为控制输入变量,设计由神经网络和PID组成的混合控制器,利用该混合控制器输出数控机床自动控制量,实现高精度数控机床自动控制。实验表明:该系统在各种运行环境下的软件移植完整程度均超过95%,在控制数控机床运动速度时,跟随误差始终保持在-50~50 mm/min,应用效果较为显著。

基于阻尼功率调整的虚拟同步机有功功率控制方法

针对虚拟同步机控制技术中阻尼系数的引入无法同时抑制输出有功的暂态震荡和稳态偏差的问题,提出了一种基于阻尼功率调整的虚拟同步机有功功率控制方法。首先分析了常规虚拟同步机有功功率控制存在的主要问题,然后在常规控制策略中增加了一个比例积分控制器,用于调整阻尼功率,使暂态阻尼功率不为零,实现有功功率震荡和超调的抑制,同时使稳态时阻尼功率为零,实现有功功率稳态偏差抑制。Matlab/Simulink仿真结果验证了所提方法的有效性。

可编程控制器虚拟实验教学的研究

介绍了虚拟实验与仿真技术,阐述了可编程控制器(PLC)虚拟实验系统的结构组成与开发方法。通过教学实例表明,PLC虚拟实验从硬件设施、实验耗材、安全系数、维护投入和实验效果等方面均具有显著优点。

多控制器条件下区分QoS的虚拟SDN映射方法

在多控制器SDN虚拟化环境中,以最小化控制通路平均时延、控制器负载失衡度和映射开销为目标,分别建立多控制器部署问题和虚拟SDN映射问题的数学模型,提出一种多控制器条件下区分QoS的虚拟SDN映射方法。仿真结果表明该方法能够满足不同用户对虚拟SDN服务质量的需求,保持多控制器的负载均衡,提高了映射成功率和收益开销比。

一种UAV飞行控制器虚拟原型设计与验证新技术

为适应飞行控制器 (FC)开发的快速性和可靠性要求,研究一种基于Statemate的FC虚拟原型(VP) (简称FC VP)设计与验证新技术。该技术运用功能结构图建立FC的功能层次模型,基于离散状态图详细描述FC的功能行为,并通过三种方法对FC VP进行验证测试 该项研究为FC等复杂嵌入式系统的工程开发和VP在控制系统中的应用探索了一条实用途径,具有很好的应用与推广价值.*

柔性空间机器人基于关节柔性补偿控制器与虚拟力概念的模糊全局滑模控制及振动主动抑制

空间机器人系统的柔性主要体现在空间机器人的臂杆和连接各臂杆之间的铰关节;由于空间机器人系统结构的复杂性,以往研究人员对同时具有柔性关节和柔性臂的系统关注不够;为此讨论了参数不确定情况下柔性关节、柔性臂空间机器人系统的动力学模拟、运动控制方案设计和以及臂、关节双重柔性振动的分阶主动抑制问题。依据线动量、角动量守恒关系并基于拉格朗日方程、线性扭转弹簧及假设模态法推导了系统动力学模型;以此为基础;针对空间机器人实际应用中各关节铰具有较强柔性的情况,引入了关节柔性补偿控制器并结合奇异摄动技术将整个系统分解成独立时间尺度的电机力矩动力子系统和柔性臂子系统;针对电机力矩动力子系统,设计了力矩微分反馈控制器来抑制关节柔性引起的系统弹性振动;针对柔性臂子系统,提出了一种基于虚拟力概念的自适应模糊全局滑模控制方案,由于运用了虚拟力的概念,从而通过仅设计一个控制输入就可达到既跟踪期望轨迹又抑制柔性臂柔性振动的控制目标。计算机数值仿真对比实验证实了该方法的可靠性和有效性。

基于FPGA的片上网络虚拟通道控制器的设计

虚拟通道控制器的设计是实现虚拟通道技术的关键.基于FPGA实现技术,利用VHDL硬件描述语言设计实现了一种适用于网格、半环网、环网三种拓扑结构的虚拟通道控制器.该虚拟通道控制器工作频率能够达到689MHz,FPGA资源占用率仅为1%,是一种高效的虚拟通道控制器设计方案.

针对转台及控制器设计的虚拟样机技术应用研究(英文)

基于虚拟样机技术进行了飞行仿真转台及其控制器的设计。考虑到非线性、摩擦以及机械系统的柔性特性利用ADAMS进行具有复杂特性的虚拟样机建模。采用Solidworks进行机械部分的建立并导入ADAMS中,使机械设计和虚拟样机设计连贯有序。提出了利用虚拟样机技术代替通常的数学模型进行控制器设计及仿真实验的方案,使设计与实验结果与实际系统更加贴近。基于虚拟样机技术在更接近实际的情况下对控制性能进行检验。并且,控制器的设计可以在实际样机生产之前开始,提高了设计效率。以某单轴转台为例,详细介绍了该控制器设计及校验方法。联合仿真结果证明了方案的合理性。

用虚拟目标值和支持向量机直接设计非线性控制器

对于复杂被控对象,通常采用间接方法设计控制系统.由于必须首先辨识对象模型,因此这类方法往往耗时较多.本文基于虚拟目标值反馈调整(VRFT)方法的思想,利用支持向量机(SVM),给出一种非线性控制器直接设计方法.论文首先分析了VRFT方法与内模控制的关系,接着给出了基于虚拟目标值(VR)和SVM的非线性控制器的结构和设计步骤.仿真结果表明,该方法具有良好的处理非线性和噪声的能力,并且能消除稳态误差.与经典基于神经网络(NN)的间接模型参考控制方法相比,计算量大大降低。

虚拟开关机器人——传感式智能开关控制器的研究与设计

传感式智能开关控制系统是传统开关控制器的智能化,可视为虚拟开关机器人。文章以教室智能灯具开关为例,从系统数学模型的建立、基本系统结构到系统硬件设计给出了详述。

虚拟膝关节镜手术模拟系统中力反馈控制器应用分析

对虚拟膝关节镜手术系统架构和力反馈设备应用进行了详尽的分析,并根据膝关节镜手术模拟的实际情况提出了适合膝关节镜手术模拟的力反馈控制器,给出了该力反馈控制装置的结构、定位方法及反馈力计算过程。实验表明,系统通过与力反馈设备的有效结合实现了虚拟手术中的触觉模拟,能够满足实际应用要求。

基于虚拟仪器的同步伺服系统PID模糊控制器设计

双电机直流同步伺服系统是颤振激励系统的驱动单元,控制器作为伺服系统的核心,对整个系统性能的优劣起着非常重要的作用。结合LabVIEW强大的数据采集功能及其PID和Fuzzy logic两个工具箱,基于模糊逻辑推理、分段线性化、同步控制算法开发出一个模糊PID控制器,较好地实现了同步伺服系统的速度跟随、速度同步、位置同步、差动同步功能。

基于虚拟测试的车辆横向MPC控制器的设计

针对智能汽车的横向控制,设计一种基于MPC控制原理的控制器,并通过Matlab构建虚拟测试场景和车辆动力学模型,对控制器进行仿真分析。

面向虚拟装配的混杂系统建模和控制器设计

针对装配的动态过程显著地表现出连续与离散共存的混杂特性,研究了面向虚拟装配的混杂系统建模以及控制器设计方法.提出了混杂基本结构对应于单个装配对象的建模方法,有效地避免了由于装配零部件过多给模型造成的复杂性.并在此基础上,运用最小干预安全控制器对装配过程中的不合法结构实施控制.最后以某汽车底盘总装中两个装配对象为例,给出了具体的动态描述及其建模和控制器设计,证明了该方法的可行性和有效性.

基于遗传算法的模糊神经网络控制器在虚拟仪器中的实现

模糊控制技术在复杂的非线性控制过程中表现出优越的性能,神经模糊控制器的出现为自适应模糊控制设计开辟了新的途径。遗传算法由于具有不依赖于问题模型、全局最优、隐含并行性、高效率和解决不同非线性问题的鲁棒性等特点,能很好地用于神经网络的训练。两种方法综合使用,可以大大提高模糊神经推理控制系统的自学习性能和鲁棒性。通过应用ActiveX技术在LabVIEW中调用和操作MATLAB的方法,实现了基于遗传算法的模糊神经网络控制器。

控制器-交换机DME结合SBE的SDN虚拟映射

针对软件定义网络(software defined network,SDN)中复杂的中央控制器、可定制路由和不同资源的共享问题,提出了一种控制器-交换机延迟最小化嵌入(delay minimizing embedding,DME)结合压力平衡嵌入(stress balancing imbedding,SBE)的SDN虚拟映射方法。首先,利用压力平衡嵌入平衡底层组件的负载压力同时保持控制器与交换机之间的延迟位于一定范围内;然后,最小化控制器与交换机之间的延迟,并限制底层组件间的负载;最后,根据负载均衡改进节点和链路负载,对控制器进行网络流量隔离以实现SDN的安全控制。实验结果表明,相比DME和SBE方法,方法在控制器-交换机延迟、网络吞吐量和端到端延迟方面均取得了更好的性能。

基于虚拟仪器的PID控制器的设计

本文介绍一种利用LabVIEW8.6软件设计的PID控制器,该控制器适用于过程控制系统的诸多领域,减少了临界比例度等方法进行调整各个参数的繁琐过程,为各领域的过程控制系统提供了方便,节省了时间,大大的提高了生产效率。

虚拟控制器仿真在五轴机床加工中的应用

文章以数控机床的五轴加工为研究对象,采用虚拟控制器仿真的方法对机床加工过程进行仿真。通过在计算机内安装控制系统内核软件,将与实际控制系统完全相同的虚拟NC控制器植入仿真系统。CAM系统与虚拟NC控制系统进行通信,实现控制系统驱动的加工仿真。虚拟控制器仿真完全避免了由于错误代码所导致的机床碰撞、过切等问题,减少了经济损失。同时能精确的预估加工时间,从而提高了设备利用效率。

基于虚拟控制器的多任务断点调试器设计与实现

随着多任务控制器的出现及算法逻辑的复杂程度逐渐提高,常规的虚拟控制器难以实现多任务模拟,且逻辑调试方法单一,难以保证逻辑的正确性。提出一种多任务断点调试器设计方案,将运算任务抽象为结构实体,并定义运算任务运行状态,通过两级任务控制块控制任务状态转换过程,进而实现多运算任务调度及单步、单页、单指令、自定义断点等调试功能,方便获取逻辑运算过程中的任意断面数据。将多任务断点调试器集成于虚拟控制器中,经功能验证后应用于实际工程调试,提高了算法逻辑质量,降低了现场调试周期和调试成本,确保现场控制的可靠运行。