主动磁悬浮轴承集中控制器的研究

将传统PID理论和LQR理论相结合,提出了一种易于工程实现的交叉PID集中控制器,解决了磁悬浮轴承系统中集中控制器普遍存在的设计复杂、实时计算量大、过度依赖精确的数学模型等缺陷.针对实验室的磁悬浮轴承试验平台,采用Matlab仿真软件进行了交叉PID集中控制系统的仿真研究.仿真结果表明,交叉PID集中控制器具有较好的控制性能,可以实现电磁轴承转子的稳定悬浮.     

主动磁悬浮轴承集中控制器的研究

将传统PID理论和LQR理论相结合,提出了一种易于工程实现的交叉PID集中控制器,解决了磁悬浮轴承系统中集中控制器普遍存在的设计复杂、实时计算量大、过度依赖精确的数学模型等缺陷。针对实验室的磁悬浮轴承试验平台,采用Matlab仿真软件进行了交叉PID集中控制系统的仿真研究。仿真结果表明,交叉PID集中控制器具有较好的控制性能,可以实现电磁轴承转子的稳定悬浮。     

基于模糊神经网络的磁悬浮球位置控制研究

为了实现磁悬浮球系统高精度位置控制,提出一种基于模糊神经网络补偿PID控制的磁悬浮球系统位置控制新方法,该控制系统由模糊神经网络辨识器、PID控制器和模糊神经网络控制器组成。模糊神经网络辨识器基于PID控制器所提供的训练数据,建立控制系统误差与控制量之间的动态模型并将网络辨识参数实时传递至模糊神经网络控制器,模糊神经网络控制器基于实时辨识模型计算得到当前周期的补偿控制量,实现对PID控制的在线动态补偿,避免了离线训练过程,且无需建立精确的数学模型。方波信号仿真和实验结果表明:模糊神经网络补偿控制精度分别由PID控制的0.014 2 mm和0.221 1 mm提升至0.006 8 mm和0.073 9 mm,控制系统具有良好动态性能。     

机械加工误差对主动磁悬浮轴承性能的影响探究

主动磁悬浮轴承属于一种磁场产物,能够实现转子悬空,达成转子不与定子接触,避免了摩擦损耗的产生。对于此类轴承而言,减少机械加工误差是保证其性能的一项重点内容。本研究概述了主动磁悬浮轴承的相关内容,分析了主动磁悬浮轴承系统的运作原理,探讨了主动磁悬浮轴承系统装配误差检测原理,阐述了机械加工误差对主动磁悬浮轴承系统性能的影响。结果表明,机械加工误差将对主动磁悬浮轴承系统产生不同程度的影响,充分考虑影响因素,为系统性能的优化创设良好条件,使得系统在运转期间存在的误差处于允许范围内。     

圆弧形混合磁悬浮轴承的研究

介绍一种由圆弧形轴肩的转轴和圆弧形线圈组成的新型圆弧形混合磁悬浮轴承工作原理，导出了圆弧形混合磁悬浮轴承结构参数的设计计算理论，包括圆弧形混合磁悬浮轴承轴向与径向扰动的控制、吸力方程、承载能力、结构参数的设计等，与圆柱式比较，圆弧形混合磁悬浮轴承具有承载力大、定位性好等特点。     

基于模糊PID的智能烟叶烤房控制系统

根据烟叶烤房的特点及常规PID控制器的局限性,设计了基于模糊PID的烟叶烤房控制系统。采用模糊控制理论,根据系统运行过程中的偏差绝对值及偏差的积累绝对值,对PID参数进行实时校正。当系统参数或工况发生变化时,逐步调整PID参数值,使系统控制性能处于最优控制状态,实现对PID参数的在线智能校正。该系统解决了传统PID控制由于烟叶烤房模型不确定性、纯滞后等特点带来的不足。试验和实际运行表明,该系统提高了烤房的温湿度控制精度和烟叶烘烤质量。     

PID控制的泵供水系统仿真试验

为了进行泵供水系统试验,通过建立泵供水系统基本结构和各环节的传递函数,组成系统动态结构图,在MATLAB Simulink下进行仿真试验以观察系统输出响应.使用稳定边界法、根轨迹超前校正法和直接设置比例-积分-微分（PID）参数3种方法进行控制器设计.通过仿真观察泵供水系统的输出特性,比较并找出合适的控制器设计方法.通过仿真观察输出响应得到稳定边界法和根轨迹超前校正法不适合调节泵供水系统.而采用直接设置PID参数的方法,利用MATLAB的仿真集成环境Simulink设置修改PID参数,选择其中一组较好的PID参数,使泵供水系统得到了满意的输出响应.仿真结果为搭建试验平台提供了理论基础依据.     

基于分数阶模糊PID控制的水轮机调节系统研究

针对水轮机调节系统中传统PID控制规律存在适应性不足的问题,设计了一种新型的分数阶模糊PID控制器(FOFPID),该控制器在模糊PID控制器(FPID)的基础上将微分及积分阶次进行从整数阶到非整数阶的拓展,并利用改进Oustaloup滤波算法对该控制器中的分数阶微积分进行数字实现.提出了一种基于Rechenberg五分之一法则的动态适应量子粒子群算法(DAQPSO),对水轮机调节系统控制器参数进行优化.仿真试验表明:FOFPID控制器在水轮机调节系统扰动幅度及运行工况变化时具有较强的适应性,并在水轮机调节系统参数发生变化时具有更好的鲁棒性;与QPSO,RLQPSO及MLQPSO相比,DAQPSO算法具有较好的计算精度,能为水轮机调节系统控制器提供更优的参数候选方案.     

基于分数阶模糊PID控制的水轮机调节系统

针对水轮机调节系统中传统PID控制规律存在适应性不足的问题,设计了一种新型的分数阶模糊PID控制器(FOFPID),该控制器在模糊PID控制器(FPID)的基础上将微分及积分阶次进行从整数阶到非整数阶的拓展,并利用改进Oustaloup滤波算法对该控制器中的分数阶微积分进行数字实现.提出了一种基于Rechenberg五分之一法则的动态适应量子粒子群算法(DAQPSO),对水轮机调节系统控制器参数进行优化.仿真试验表明:FOFPID控制器在水轮机调节系统扰动幅度及运行工况变化时具有较强的适应性,并在水轮机调节系统参数发生变化时具有更好的鲁棒性;与QPSO,RLQPSO及MLQPSO相比,DAQPSO算法具有较好的计算精度,能为水轮机调节系统控制器提供更优的参数候选方案.     

电锅炉智能控制系统及其FPGA实现

针对当前电锅炉控制系统中温度和液位的单一控制所造成的温度控制精度低、使用不方便等问题,提出对其温度和液位同时进行控制的方法,改善控制效果,提高温度控制的精度.针对常规PID控制在温度控制系统中出现的超调量大、稳定时间长等缺点,采用模糊理论和PID控制相结合的模糊PID控制算法实现温度控制,设计了模糊PID控制器,通过MATLAB仿真表明其满足温度控制要求.针对常见温度控制器在实现智能算法时的运行速度慢、运行不稳定等问题,提出一种基于FPGA芯片的解决方案,通过EDA软件仿真和测试,验证了其可行性.     

底盘集中润滑系统智能控制器设计

为了克服现有底盘集中润滑系统控制器的弊端,提出了一种基于PIC单片机的智能控制器。通过该控制器设定润滑周期和监控时间,配油器设定加脂量,可实现定时定量自动加脂和故障检测功能。应用试验表明,该智能控制器可满足底盘集中润滑系统工作的需要。      

非线性功放扩大主动磁悬浮系统动态范围研究

为了克服电磁铁芯材料的非线性对主动磁悬浮控制系统的影响,提出一种非线性功率放大的新方法,通过这种特殊的放大器将带有铁芯的差动电磁铁负载系统转换成一个线性系统,对主动磁悬浮的控制器而言,其控制对象就变成了一个线性控制系统,这有利于系统控制量的实时计算。实验结果表明,非线性功放的应用扩大了控制器的动态范围,提高了主动磁悬浮控制系统的稳定性。     

低频超声二次雾化喷头智能驱动电路开发

低频超声二次雾化喷头通过声悬浮实现二次雾化,其工作负载较为复杂,常规超声驱动电路难以连续可靠地驱动其工作。应用EVC(Embedded Visual C++),在基于ARM9.0的WINCE 5.0平台下开发了该喷头的智能驱动程序,实现了频率和占空比连续调节,并设计了喷头谐振频率自动跟踪电路。根据跟踪结果,改变ARM的PWM输出频率,可保证喷头工作在谐振点附近;通过对该智能驱动电路的Simulink仿真,验证了其正确性。     

基于PC机和单片机的分布式禽舍环境监控系统

针对大中型禽场环境集中监控的需求,设计了一种分布式环境监控系统,该系统由一台上位主控计算机、RS-485通讯网络和多台下位机组成.下位机是以单片机为核心的终端监控器,通过传感器采集现场信息完成直接的监控任务;上位机通过通讯网络获取各个下位机的测控数据,或向其发送控制参数,完成对禽场多个禽舍的集中监控.     

谷物循环干燥机控制系统硬件设计

针对循环式缓苏干燥机的工作特性，采用单片机模糊控制方法进行控制系统硬件设计，为解决单片机与计算机的双向通讯，实现干燥过程专家智能控制提供硬件基础。     

车辆底盘集中加脂系统与长效润滑脂

汽车和轮式拖拉机底盘润滑点较多,维修保养时加脂点寻找和加脂都较困难。部分车辆底盘采用了自动集中加脂润滑系统,通过控制器控制润滑脂泵工作,将润滑脂提高压力,经分配器送至各润滑点,加脂量可根据润滑点摩擦副的负荷和相对速度的大小设定,消除了人工加脂的缺点。但底盘有的加脂点不适于采用集中加脂润滑,如万向节轴承等。汽车和轮式拖拉机底盘加脂润滑应更多采用长效润滑脂,努力实现一次加脂终身润滑的目标。     

冰蓄冷中央空调预热泵流量模糊控制

为了解决冰蓄冷中央空调存在的板换堵塞问题,提出了以制冰板换回水温度为控制变量,采用模糊控制预热变频泵流量的方法,以实现制冰快速性和可靠性的解决方案.设计了预热泵流量模糊控制器,研制了制冰板换防堵塞的预热回路;采用离线计算与在线查询相结合的方法,对基于西门子可编程逻辑控制器（PLC）的冰蓄冷中央空调系统进行了试验研究,给出了制冰板换回水温度控制结果,并对该模糊控制结果与传统的PID控制结果进行了比较.试验结果表明：在环境温度为28℃时,采用模糊控制调节制冰板换回水温度,其下降时间为90 m in,调节时间为158 min,稳态误差为0.26℃.该方案为智能化冰蓄冷中央空调稳定运行提供了依据.     

离合器试验台测控系统

针对离合器试验台,提出了一种利用计算机与可编程控制器通讯的测控方案,该方案反应灵敏,测量精度高,成本低,能自动停机报警,实现寿命试验无人看守.     

基于负载力补偿的自抗扰复合电液位置控制方法

由于电液位置控制系统存在严重的非线性、内部参数的时变性以及外负载的干扰性,严重影响了系统静、动态控制效果。为此,提出了一种基于负载力补偿的自抗扰复合控制方法。给出了复合控制策略的工作原理;设计了自抗扰控制器,利用扩张状态观测器来观测和补偿系统内部参数和外部负载力的不确定性,从而有效地抑制了内部扰动和外部扰动对系统的影响;设计了负载力补偿控制器并导出负载力的补偿模型,进一步削弱了外负载变化对系统的不良影响,同时提高了系统的位置控制精度。通过Matlab仿真和半物理仿真平台分别进行了复合控制策略的验证。仿真及实验结果表明:自抗扰控制器有效地抑制了内外扰动的干扰,而负载力补偿控制器的引入使系统在抑制了外负载力摄动的同时实现了位置的精确定位控制,验证了所提控制策略的有效性。