基于自适应Backstepping的分布式驱动电动汽车容错控制

针对分布式驱动电动汽车控制系统发生不确定的执行器故障情况,提出一种基于自适应Backstepping的容错控制方法。对电动汽车控制系统建立驱动电机故障模型,描述可能发生的执行器故障情况;采用自适应控制和Backstepping控制设计相结合的策略,针对各故障情况分别设计一种容错控制器;将各控制器进行融合得到一个复合控制器,提高了车辆的安全性和可靠性。基于Matlab进行了仿真验证:给出的容错控制方法能够保证车辆闭环系统稳定和渐近跟踪给定的输出指令,提高了车辆的操纵稳定性和执行器故障容错性能。     

变速器疲劳寿命试验台油温控制系统设计与仿真

根据变速器疲劳寿命试验台对油温控制系统的要求,设计了试验台的油温控制方案。针对系统存在的严重滞后性和非线性等特点,结合传统的PID控制器和模糊控制器设计了一套基于自适应模糊PID控制器的油温控制系统。根据温控系统的工作原理及工程经验,借助Matlab中的Simulink仿真平台,建立了3种控制方式的控制模型,并将自适应模糊PID控制与传统PID和模糊控制器进行仿真对比,最后进行了抗干扰性分析。仿真结果表明:采用自适应模糊PID控制的油温控制系统精度更高,稳定性更好,具有较好的鲁棒性和适应能力。     

自动窗帘远程控制系统

针对目前自动窗帘需要通过按钮或遥控器且只能实现近程控制的现状,提出了一种以STM32F103芯片为核心, 结合Wi-Fi通信技术和互联网技术,能够简单有效地对自动窗帘进行远程控制的解决方案。方案采用模块化的设计思 路,重点分析了系统无线通信模块、继电器模块、按键模块、电源保护和电平转换模块的设计过程,介绍了系统的基本工 作原理和操作方法,设计了基于TCP通信协议的服务端和客户端软件以通过互联网或者个人移动设备实现窗帘的远程 控制。实际结果表明,该方案可以应用于家居或办公环境,具有稳定性高、操作简单等特点。     

基于卡尔曼滤波和MRAC的卷绕张力控制

针对纱线收卷系统张力控制存在非线性和时变性以及存在测量噪声等问题，课题组提出了一种卡尔曼滤波和模型参考自适应相结合的张力控制方法。为提高卷绕系统的抗干扰性和稳定性，在张力测量环节通过参考模型设计卡尔曼滤波器有效抑制测量噪声。在纱线张力控制上，采用基于Lyapunov稳定性原理的模型参考自适应的控制策略对张力实时补偿。MATLAB仿真结果表明：基于卡尔曼滤波和Lyapunov MRAC的卷绕张力控制系统具有良好的鲁棒性、自适应性。该控制方法具有一定的应用前景。     

一类切换系统的模型参考自适应控制分析

研究了基于超稳定理论设计一类线性切换系统的模型参考自适应控制的自适应律方法,给出了系统控制律(控制器)和切换策略,并得到了切换系统在切换策略下渐进稳定的自适应律.仿真结果表明,跟踪误差收敛状态验证了此方法的有效性.     

线控四轮独立转向汽车执行机构容错控制研究

针对可能出现多种执行器故障的线控四轮独立转向汽车系统,首先建立简化线性2自由度模型并定义包含多种故障的执行器故障模型,然后基于直接自适应控制方法的设计思路,引入一种鲁棒自适应容错控制策略。以跟踪参考模型为目标进行了容错控制器的设计,实现执行器故障模式下汽车对理想参考模型的零质心侧偏角和修正横摆角速度的跟踪。基于Lyapunov函数证明该容错控制器可以确保闭环系统渐近稳定。Matlab仿真及Carsim/Simulink联合仿真结果均表明,所提方法能够有效实现线控转向汽车执行器故障情况下的容错控制。     

四旋翼飞行器直接模型参考自适应控制的仿真研究

针对外部扰动或自身故障等不确定因素影响四旋翼飞行器飞行稳定性问题,采用直接模型参考自适应控制方法进行了仿真研究,并设计了自适应控制率,利用该控制方法对飞行器滚转方向的控制进行了仿真验证.结果表明:系统在外部不确定及非线性信号干扰下,该闭环控制系统能够保证控制的准确性和快速性,且可有效提高控制的稳定性,表现出良好的鲁棒性.     

基于PLC的柔性制造教学系统设计

根据高职教育特色,结合教学实际,对柔性制造教学系统进行系统研究,主要体现在:在分析柔性制造控制领域现状基础上,融合了PLC控制技术和工业以太网通讯等技术;以加工站为例,阐述基于FX2N的柔性制造系统控制过程;通过硬件和软件的设计、实施与调试,完成该系统的基本功能.该研究为柔性制造教学系统的设计和开发提供了新的指导思想,为基于工作过程导向的高职柔性制造系统课程教学提供了设计方案.     

基于EtherCAT实时工业以太网的多轴系统同步控制

为实现多轴系统的同步运动控制，课题组提出了基于EtherCAT实时工业以太网的伺服系统设计方案。首先，基于EtherCAT的技术原理进行了系统的整体结构与软硬件的设计；然后，采用LAN9252芯片与TMS320F28379D双核芯片实现从站搭建并基于该双核芯片设计了从站程序，实现了通信功能与伺服驱动控制功能；最后，提出了一种同步方案，利用EtherCAT在分布时钟模式下产生的高精度同步信号精准同步各从站的控制环周期，从而实现运动控制的同步，并在一个2轴系统中进行了实验验证。实验结果表明：该基于EtherCAT的伺服系统可以实现各从站控制环周期的精准同步，使通信数据同步更新。系统能够满足高精度的多轴同步控制要求。     

遗传算法参数自适应控制的新方法

根据遗传算法参数自适应控制方法的不同分类,采用基于启发式规则的参数控制方法对遗传算法的种群数进行了宏观调控和微观调控。并采用不同特点的模糊控制器分别控制交叉率和变异率,使种群数、交叉率和变异率都能够随进化的实际情况发生自动调整,形成了一种新的种群数变化的模糊自适应遗传算法。实验数据表明这种算法能够有效防止遗传算法早收敛,同时也说明对参数进行自适应控制能够使遗传算法性能大大提高。     

高精度基准电压源的设计

根据相关理论,设计出一个带隙基准电压源电路,包括带隙基准电压源电路核心部分、运算放大器、偏置电路以及启动电路。电路设计完成后,利用0.18μm CSMC-HJ N阱CMOS工艺模型库,使用仿真软件对电路进行仿真。工作电压1.8V,工作温度在-20℃到100℃之间。仿真结果表明,该设计的温度系数为6.1ppm/℃,随着电源电压的变化,输出电压的变化仅为0.005mV/V。     

新型电梯轿厢绝对位置检测传感器的研究

针对目前电梯轿厢位置检测时,增量式编码器存在位置零点偏移,大多绝对式编码器又受到量程限制等缺点,提 出了基于低功耗单片机的多圈数字式绝对位置传感器。设计了多圈绝对位置传感器的硬件结构,介绍了单圈磁绝对式 旋转编码器角度信号采集及多圈计数原理;设计了单片机接口电路,串行通信接口电路,电源与停电检测电路,多圈计数 以及停电唤醒电路等硬件电路;设计了传感器系统的主要智能化软件;采用低功耗待机技术,设计了外部电源停电情况 下依靠内部电池供电机制。实际应用结果表明该系统不仅具有精度高、功耗低等特点,且具有多圈宽量程位置检测和停 电位置记忆功能。该系统能够对电梯轿厢绝对位置实现高精度实时检测。     

牵引供电系统电弧故障的自适应继电保护

对牵引供电系统高阻电弧故障模型进行了详细分析,建立了电弧故障仿真模型,并对电弧故障信号特征进行了讨论。在此基础上,提出了一种基于神经网络的自适应多参量继电保护方法,为复杂故障的自适应保护提供了一条新的途径     

三相专用电源屏的监测与控制系统设计

单相变三相的转辙机专用电源屏是铁路提速的关键设备之一,为保证转辙机可靠工作和列车的安全运行,该文提出了一种转辙机专用电源屏故障监控系统,详细介绍了测控系统中硬件系统的组成和系统功能,并论述了调压器工作原理以及软件设计方案。现场测试表明,其测控系统对提高转辙机电源屏运行效率和可靠性具有重要作用。     

一种高效率低电压3倍负压电荷泵的设计

根据正压电荷泵的理论推导出负压电荷泵的基本单元,得出了低电压供电的2倍负压泵和为提高其效率而采取的一些优化方法。最后在2倍负压泵的基础上给出一个1.5V工作电压高性能3倍负压泵的设计实例。该3倍负压泵的设计经流片证明是成功的,并且已经应用于量产产品中。     

复合智能控制型电力系统稳定器的研究

提出了一种基于模糊-比例积分微分(Fuzzy-PID)控制的电力系统稳定器(PSS),它综合了模糊和比例积分微分控制方式各自的优点,使电力系统稳定器既具有模糊控制简单有效的非线性控制作用,又具有比例和积分控制的快速性和跟踪能力.以单机无穷大系统为例作了研究与模拟,实现了Fuzzy-PID复合控制,其结果显示,提高了电力系统的稳定性和动态品质.     

企业技术创新动力影响要素评价及其互动关系研究

许多因素影响着技术创新动力,但各种要素的影响程度具有一定的模糊性。传统的聚类分析方法不能合理地对这些要素进行评价。在构建评价指标体系的基础上,通过调研获得各指标的相关数据,基于模糊聚类分析法运用Matlab软件进行运算,对技术创新动力各种影响要素的影响程度进行了测度和评价,并分析了各类要素间的互动关系。这种研究方法为获得科学的研究结果提供了有力支持。     

“电力系统继电保护”课程教学改革的思考

从电力系统继电保护的发展、课程的设置、教学内容的选择及教学方法等方面,结合教学实践中继电保护课程的特点,针对继电保护课程的教学改革提出了的相应的看法和意见,探讨了提高专业课教学效果的有效方法,并提出将电力系统继电保护与微型机继电保护统一讲授的教学思想,使学生既掌握了电力系统继电保护原理的基础理论,同时对继电保护发展领域的新知识、新技术也有一定的了解。     

基于PLC控制的双向滑块式物流分拣系统研究

为了提高物流分拣效率,提高分拣系统稳定性,提出基于PLC控制的双向滑块式物流分拣系统。采用模糊PID控制算法进行双向滑块式物流分拣控制律设计,通过双向滑块式物流分拣控制的特征量对象模型和模糊约束对象模型计算,同时在功率外环作用下,得到物流分拣系统的虚拟同步控制频率响应量。在虚拟同步频率响应控制下,根据双向滑块式物流分拣序阻抗模型进行稳态调节,构建双向滑块式物流分拣系统工作流程。在此基础上,设计系统的总体架构,分别由软件模块化和硬件模块化构成。最后进行仿真实验,结果表明,设计的双向滑块式物流分拣系统人机交互性较好,系统稳定性较强,提高了物流分拣效率。