多变量磁悬挂柔性系统的鲁棒控制——磁悬浮轴承的实验研究(英文)

讨论了双轴磁悬挂柔性梁系统的控制问题,该系统是磁悬浮轴承的简化模型。按微分对策理论和H~∞优化理论进行控制器设计。仿真和实验结果表明,所设计的系统具有良好的鲁棒性和动态性能。     

高温超导钉扎磁悬浮系统分岔和混沌特性研究

高温超导钉扎磁悬浮系统的应用十分广泛,但由于其悬浮力的非线性特性,导致在实际应用中经常引起设备的异常振动。为了探究高温超导钉扎磁悬浮系统的非线性振动特性和寻找避免发生异常振动的措施,首先,通过实验装置测量不同悬浮间隙下的悬浮力数据,将其拟合成指数模型,然后,基于该模型建立简谐激励下高温超导钉扎磁悬浮系统的动力学模型,最后,研究系统的分岔和混沌特性。研究表明,系统存在丰富的非线性动力学行为;系统的混沌阈值随着激励频率的增大先减小后增大,即系统在低频阶段和高频阶段不易发生混沌运动,而在中频阶段易发生混沌运动;质量、阻尼和场冷高度对混沌阈值均存在一定影响。研究结果为高温超导钉扎磁悬浮系统的参数设计及其抑振方法提供参考。     

冤枉的磁悬浮

磁悬浮对环境、对人体的影响是人们关心但不了解的问题"沪杭磁悬浮项目已经暂停"的传闻不久前沸沸扬扬。上海市新闻发言人焦扬5月30日在例行新闻发布会上出面澄清,表示上海"没有接到这方面的通知"。而此前对磁悬浮的质疑,很多停留在磁辐射上。辐射恐慌缘自误解早在2006年6月,上海市环境科学研究院、浙江省环境保护科学设计研究院就已拿出了《沪杭磁浮交通工程环境影响报告书》。该     

全速范围直接转矩控制新型建模与研究

提出了一种适合于全速范围的直接转矩控制系统仿真模型。针对PI参数对系统的影响,改进了PI速度调节器的设计,改善了系统的磁链和转矩控制性能。同时给出了基于MATLAB/SIMULINK的系统仿真模型,仿真结果表明了该方法的正确性,能实现六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹的平滑切换。     

我校研制成功第一台载人“高温超导磁悬浮试验车”

2000年12月31日下午2时26分,一个惊人的喜讯从我校校园传向全国各地,世界上第一台“高温超导磁悬浮试验车”在我校超导技术研究所的实验室内成功地浮了起来,这是百年学府为新世纪献上的一份厚礼。 高温超导磁悬浮车与常导磁悬浮车都被称之为绿色交通工具,具有无污染、噪音低、速度快的特点。所谓超导,就是超级导电,电流可无阻通过,电阻趋于零,电流大、磁场强,因此它的悬浮高度高。目前日本的磁悬浮车采用的是低温超导技术,即零下269摄氏度,冷却材料氦,悬浮高     

一种研究死区非线性对系统频率特性影响的图解方法

基于描述函数法将控制系统中死区非线性环节等效为可变增益的线性环节。通过计算不同频率下控制系统在死区环节中的输入和输出值,得到其等效增益值。将控制系统等效变换为单位负反馈系统,先不考虑死区非线性,得到系统开环传递函数及其开环幅相特性曲线。在复平面上连接原点和不考虑死区的系统开环幅相特性曲线各频率下对应的点,每个频率都形成一条直线。死区非线性的效果是使各频率对应的点沿直线向原点移动。将等M圆、等N圆映射到开环幅相曲线上,可以得到系统闭环幅频特性和闭环相频特性。基于上述方法,研究了传动间隙对电动伺服系统闭环频率特性的影响。研究结果显示：可以通过等M圆、等N圆及线性部分的开环幅相曲线直观地观测到间隙对系统频率特性的影响;死区非线性对系统闭环频率特性的影响取决于不考虑死区环节时的线性部分;负载间隙比闭环内的间隙对系统闭环频率的影响更大。     

磁悬浮系统动态控制研究

根据单电磁铁的物理模型建立了磁悬浮系统在平衡点的数学模型,并且为状态控制器选择了恰当的状态模型。在此基础上对磁悬浮系统状态空间控制方法进行了理论和仿真分析,通过对结果的分析可得出状态空间控制方法能够对悬浮系统进行精确和有效稳定的控制。     

新型双层Halbach永磁单元建模与仿真研究

针对有效提高爬壁机器人磁吸附单元吸附能力的问题,基于磁体同极对接和传统Halbach永磁体阵列吸附单元,提出并设计了一种新型双层Halbach永磁体阵列吸附单元。首先,运用Ansoft Maxwell软件对建立的吸附单元模型进行分析,得到其磁力线和磁感应强度更集中分布在工作间隙中。其次,对磁吸附单元构成模块的相关结构尺寸进行优化分析并得到优化后的结构尺寸。最后,用优化后的吸附单元与传统Halbach磁吸附单元进行仿真比较分析。仿真结果表明,在相同尺寸条件下,新型双层Halbach永磁体阵列吸附单元的磁吸附力提高了50.25%,为磁力吸附爬壁机器人磁吸附单元设计提供了方向。     

球罐爬壁打磨机器人结构设计及其吸附力仿真

针对目前球罐壁面打磨工作存在着效率低下、劳动强度大、施工周期长、安全性差等问题,提出了利用爬壁机器 人携带打磨设备进行打磨工作的方案。分析了爬壁打磨机器人功能原理并找出设计中的难点;设计了一种双履带间隙 磁吸附式爬壁打磨机器人机械结构;利用直线型Halbach永磁阵列设计了一款可调间隙式吸附机构,并对其进行ANSYS 有限元仿真,证明了这种吸附结构具有较大的磁能利用率,得到了它与壁面间的相互作用力随间隙垂直距离变化关系曲 线,同时也为确定吸附力大小提供了依据。     

AMC用于传输、辐射及散射问题的研究进展

介绍了人工磁导体用于波导传输、天线辐射和隐身材料的研究进展。通过金属导体和人工磁导体构造虚拟电/磁壁,设计了新型的平行板波导;利用人工磁导体作反射板,可实现低剖面天线系统的设计,并且通过改变极化依赖型人工地板上偶极子的取向,能够获得圆极化辐射特性;通过在人工磁导体上加载合适的电阻,可设计超薄的雷达吸波材料;利用人工磁导体反射相位特性,可设计低RCS的反射屏。     

基于TMS320F240的直接转矩模糊控制系统研究

介绍基于数字信号处理器直接转矩模糊控制系统,提出一种采用模糊逻辑在线估算定子电阻的方法,可以提高系统的低速性能和响应。通过观测器对定子磁链和速度估计,采用TMS320F240构成直接转矩模糊控制系统,实验结果表明了该方案的可行性。     

基于ARM的机器人移动底盘设计

移动底盘是机器人中较为独立的部分。本文介绍了机器人乐队底盘移动部分磁引导AGV的设计,主要包括系统结构、控制系统和软件。该AGV以Philips公司的ARM LPC2114为控制核心,构成了先进的嵌入式控制系统。在ADS1.2集成开发环境下使用C语言编写控制软件。机器人乐队的成功展出表明设计方案合理,运行可靠性高。     

简讯

20 0 1年中国高校十大科技进展评出我校高温超导磁悬浮实验车名列第二在 2 0 0 1年中国高等学校十大科技进展评选中 ,我校研制的高温超导磁悬浮车被评为十大科技进展成果 ,名列第二。我校研制的高温超导磁悬浮实验车在研制过程中研制成功一套全自动“高温超导磁悬浮测试系统”,首次实验研究了ＹＢＣＯ高温超导体块材在永磁导轨上的磁悬浮性能 ,研制成功世界上第一辆载人高温超导磁悬浮实验车 ,具有巨大开发前景和经济潜力。(摘自　 2 0 0 2年 3月 1 5日《西南交大报》)我校 6个学科成为国家级重点学科近日 ,教育部公布了高等学校重点学科点…     

中空吹瓶机多级控制系统及通讯程序设计与实现

用４８６微机作上位机、可编程控制器（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＣｏｎｔｒｏｌｅｒ，以下简称ＰＣ）作下位机建立两级控制系统，并通过ＲＳ—２３２Ｃ异步串行通讯接口连接上下位机，实现了挤出过程逻辑程控和型坯形状、壁厚控制以及中空塑料容器吹胀成型控制；介绍了中空吹塑成型的基本原理、控制系统构成、间隙式型坯壁厚控制器结构，并给出了上下位机串行通讯程序流程；对软硬件设计、调试和系统可扩展性进行了讨论．     

基于PLC的干燥箱温度控制系统

为了实现干燥箱温度控制系统满足温度控制均匀、操作简单及性能可靠的目的,设计了基于PLC和触摸屏的温度闭环控制系统。详细的介绍了系统的工作原理和组成,给出了系统的硬件设计和软件设计流程以及可编程控制器PID算法实现。所设计的控制系统经运行满足控制要求,为其他温度控制系统的PLC改造提供了参考依据。     

直接磁悬浮直线电动机的三维分析及优化设计

为了消除直线电机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种靠自身产生的磁悬浮力来解决数控机床进给系统悬浮问题的直接磁悬浮永磁直线电动机.采用四面体等参元来建立电机三维场中的基本方程,利用MaxweU3D软件建立瞬态三维有限元分析模型,得到了电机的推力与悬浮力,证明了该直接磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生可控的推力和悬浮力.实验结果表明,通过对电机动子尺寸进行优化设计,可以有效地降低电磁力的波动.     

一种微波波导电缆拉制机用计算机控制系统

针对一种自行研制并投入实际应用的椭圆波导拉制机用计算机控制系统,介绍了其系统结构设计、功能设计与有关软、硬件的具体实现方法。该系统在单片机控制系统的控制下,自动完成椭圆波导电缆的拉制。经过试运行表明,系统能满足设计和使用要求。     

考虑柔性和间隙的螺旋引纬机构仿真分析

为了提高引纬机构的稳定性和精度,将柔性构件和间隙的影响考虑在内,联合ANSYS和ADAMS建立螺旋引纬机构的刚柔耦合模型,通过ADAMS进行动力学仿真,在刚性系统和刚柔耦合系统中分别分析了旋转铰间隙对剑杆输出特性曲线的影响。在对仿真数据的观察中发现了相当比例的噪声信号,为了消除噪声信号的影响,利用统计学中上下四分位数和中位数来识别替换异常值;在综合考虑间隙和柔性构件的影响时,利用减噪后的加速度曲线与理想刚体系统下的数据的偏差值得到一个新的曲线,该曲线在固定区间内做高频波动,呈现出类似周期性声波信号的特点。结果表明旋转铰间隙是影响剑杆稳定性和精度的主要因素,柔性构件和间隙的综合作用产生了趋向于周期性的碰撞影响。依据研 究结果可以进一步对原刚体模型下设计的引纬机构进行优化设计。     

基于SCKey组态软件的电子产品高温老化室控制系统设计

针对现有的电子产品高温老化室控制系统在进行电子产品高温老化过程中存在的温度控制灵敏度低,温度变化 速率难以控制,操作过程可视性差等问题,提出了一种基于SCKey系统组态软件的电子产品高温老化室控制系统。设计 了基于PLC控制器的控制系统硬件结构,给出了电气控制线路图和PLC外部接线图;设计了基于SCKev系统组态软件 和AdvanTrol实时监控软件的现场控制组态界面。实际运行结果表明,该系统运行可靠,温度控制精度高,温度变化速率 符合高温老化工艺的技术要求,具有较好的控制效果。     

纯电动汽车磁助力启动制动结构设计

根据纯电动汽车整丰在运行条件下制动力矩的需求，设计了一种磁助力启动制动系统。利用电磁同性相斥、异性相吸的原理，根据车轮速度时时变化控制和改变磁极磁性，在汽车起步和制动过程起到磁助力作用。计算了电磁启动制动力矩，设计了电磁制动控制电路。基于ECE法规设计了制动力分配算法，计算表明：在高响应测速传感器的反馈控刺中，磁动力启动制动结构能够迅速有效地起到助力作用，为改善纯电动汽车的行车效能提供了新的思路。