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相似文献
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1.
针对静电陀螺转子在电极腔内的运动特性,建立了具有负刚度特性的转子动力学方程。结合传统的3-4,4—3变换,建立了三路支承控制器,并采用MATLAB参数优化工具箱设计控制器参数。采用xPC Target及相应的接口电路建立了实时仿真平台,对支承控制系统进行实时仿真。实时仿真结果表明三路支承控制器能够对具有负刚度特性的转子运动进行有效控制。另外通过一个实际模拟电路验证了实时仿真平台的有效性,这对八电极小型实心转子静电陀螺的支承控制系统快速研制具有重要意义。  相似文献   

2.
一种自适应模糊PID复合控制在液压仿真转台中的应用   总被引:3,自引:1,他引:2  
针对液压仿真转台伺服系统的非线性特点,提出了一种模糊控制与局部积分控制相结合的复合控制方式。当系统的偏差较大时主要采用模糊控制器对系统的偏差进行快速调节以加快系统的响应过程;当系统的偏差小于某一值时,加入积分控制以保证系统的精度。为了提高模糊控制器的性能,采用了规则可调整的模糊控制器。实验结果表明:该方法能有效地克服液压伺服系统的非线性和参数的不稳定性以及外部干扰对系统的影响,具有较高的控制精度和鲁棒性能,完全适合于液压仿真转台伺服系统的控制。  相似文献   

3.
将水轮发电机控制器(自动电压调节器AVR和电力系统稳定器PSS)用电路等效,获得控制器的哈密顿函数,从而方便于建立包含水轮发电机和控制器的整体对象系统哈密顿模型.本文通过对以上整体对象系统的仿真分析,验证了控制器等效电路对低频振荡抑制作用的有效性,给出控制器等效电路中参数配合和取值范围与低频振荡的关系,为进一步研究水轮发电机组的机电联合控制提供基础.  相似文献   

4.
平台稳定回路H∞鲁棒控制设计   总被引:5,自引:1,他引:4  
平台是一个耦合系统,表现在转动惯量耦合和力矩耦合。在设计稳定回路时平台模型与实际物理模型有差别,因此要求所设计的控制器具有鲁棒稳定性。H∞控制理论是目前解决鲁棒控制问题比较成功且比较完善的理论体系,本利用H∞控制理论,研究了平台稳定回路多输入多输出(MIMO)控制器的设计。最后通过计算机仿真,验证了控制器的正确性。  相似文献   

5.
为了提高惯性器件仿真的真实性,飞行仿真转台被广泛应用于半实物仿真系统.但是飞行仿真转台的响应误差、响应滞后、非线性等特性影响了整个半实物仿真系统的性能.采用卡尔曼滤波器对转台的状态进行估计,并设计了带有前馈的闭环控制器,减小了飞行仿真转台的低频相位滞后.通过对转动轴上的转动惯量进行辨识,控制器的参数可以自动调整来减小负载惯量变化对系统的影响,同时控制器对系统的力矩扰动进行了补偿.经过试验验证,转台小信号运行时的失真度残小为原来的1/5,动态仿真性能也有显著提高.  相似文献   

6.
模糊控制理论在有源磁悬浮系统中的应用   总被引:1,自引:1,他引:0  
建立了陀螺浮子磁悬浮数学模型,对该系统进行了MATLAB仿真并分析了该系统的刚度和阻尼特性。在此基础上,计算了满足刚度和阻尼特性的PID控制器参数,仿真结果表明,基于刚度和阻尼特性的PID控制器能够基本满足系统的要求,但响应时间过长。因此进行了模糊控制理论在磁悬浮系统中的研究,提出了模糊-PID控制。以经典PID控制器参数为参考,建立了模糊控制隶属度函数,设计了模糊控制表格,并对模糊-PID控制器在该系统中的应用进行了仿真研究,仿真结果表明,建立在经典PID控制器基础上的模糊-PID控制能够得到较好的稳态特性和动态性能,鲁棒性也得到增强,能够在一定程度上提高液浮陀螺仪的精度和抗干扰能力。  相似文献   

7.
车辆和导轨的耦合振动问题是影响磁悬浮列车安全性和舒适性的重要问题之一。为解决车辆高速运行时面临的稳定性难题,开发并建设了一套高速磁浮车–轨耦合实验平台。平台围绕常导磁浮车的电磁铁模块进行展开设计,其中轨道模块外接激励器,可以模拟各种速度和不平顺下的轨道条件。控制系统基于实车的控制器、斩波器和传感器进行改造,应用DSPACE快速控制原型技术,实现对嵌入式算法的实时监控和在线修改的功能。建立了柔性轨道多体动力学联合仿真模型,便于快速模拟不同控制算法和力学环境下电磁铁的悬浮稳定性。最后,依托实验平台和联合仿真模型,测试了中低速和高速阶段下电磁铁模块的实际悬浮性能。实验表明本平台具有开展高速车–轨–控制器耦合测试和控制算法快速设计的能力,为高速车–轨耦合振动研究、悬浮控制算法优化提供了可靠的设备基础。  相似文献   

8.
为提升杀伤战斗部破片轴向飞散的集中度,提高战斗部的轴向杀伤威力,提出使用波形控制器控制破片的飞散方向。基于爆轰波在波形控制器界面发生反射的规律以及Shapiro公式,设计了波形控制器的形状,使用LS-DYNA有限元软件和ALE(arbitrary Lagrange-Euler)算法对破片的飞散过程进行数值计算,结合战斗部原理样机静爆试验,验证了使用波形控制器改善破片飞散特性方法的合理性。对比了有无波形控制器时破片飞散过程的差异,对无波形控制器以及波形控制器材料分别为尼龙、聚氨酯和聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)时杀伤战斗部的破片飞散速度和破片飞散角规律进行了分析。结果表明:波形控制器可以减小战斗部中心和两端位置的破片飞散速度大小差异,使中心到两端位置的破片飞散方向角变化均匀,破片在轴向的分布更加均匀;不同材料的波形控制器对破片飞散特性影响不同,波形控制器的使用减小了破片飞散角,增大了破片分布密度,提升了破片飞散的集中度。破片飞散角数值计算值与试验计算值误差在6.53%之内,与无波形控制器的杀伤战斗部原理样机相比,含波形控制器且材料为尼龙、聚氨酯和P...  相似文献   

9.
通过使用简化模型方法,分析了一种半物理仿真(HILS)试验用运动模拟试验转台的基本动态要求。其研究结果对各类运动模拟试验台控制器的设计具有普遍意义。  相似文献   

10.
模糊-线性双模控制在平台稳定回路中的应用   总被引:2,自引:2,他引:0  
为了克服单闭环系统平台稳定回路在抗干扰性能方面的欠缺,引入速度反馈的双闭环控制。在此基础上,通过多种模糊控制方法的仿真、分析、比较,采用模糊-线性双模控制方案对系统进行校正,模糊-线性双模控制的速度环以及位置环的线性控制器结构都与线性双闭环控制的相同,位置环的模糊控制器为修正因子自调整无量化模糊控制器,利用输出强度系数实现两种控制的平滑过渡,克服了常规模糊-线性双模控制器的切换点选择困难,在误差较大时,模糊控制器起主要作用,以提高系统的动态特性;误差较小时,PID控制器起主要作用,使线性控制和模糊控制的输出实现了平滑过渡,使系统在速度、精度尤其抗干扰能力方面均有良好的效果。  相似文献   

11.
???????PID??????????????????о?   总被引:2,自引:0,他引:2  
在仿真研究1/4车体二自由度液压半主动悬架的基础上,设计了一种 用于1/2车体的液压半主动悬架的参数自整定模糊PID控制器,并利用模糊控制规则对 PID参数进行在线修改. 以正弦信号路面、脉冲信号路面和C级路面3种典型路面作为输入 信号,应用MATLAB/Simulink控制系统仿真软件对该半主动悬架模型进行的计算机仿真表明, 具有模糊PID控制器的半主动悬架在提高车辆乘坐的舒适性方面要明显优于一般的模糊控制 悬架,具有更好的自适应能力.  相似文献   

12.
This paper presents a new strategy for tuning PID controllers based on a fractional reference model. The model is represented as an ideal closed-loop system whose open-loop is given by the Bode’s ideal transfer function. The PID controller parameters are determined by the minimization of the integral square error (ISE) between the time responses of the desired fractional reference model and of the system with the PID controller. The resulting closed-loop system (with the PID controller) has the desirable feature of being robust to gain variations with step responses exhibiting an iso-damping property. Several examples are presented that demonstrate the effectiveness and validity of the proposed methodology.  相似文献   

13.
This paper proposes a composite feedforward-feedback controller for a generator excitation system. By integrating both feedforward and feedback compensation, the composite controller composes a feedforward approximate controller and an error-feedback proportional-integral-derivative (PID) compensator. The feedforward controller is derived based on an approximation model method, which not only avoids complex computation, but also avoids online learning or adjustment. Only a general support vector machine (SVM) modeling technique is involved in a feedforward controller implement. Meanwhile, the feedback controller is constructed using a PID controller. Then the attenuation of both disturbances and estimated errors is guaranteed. Several simulations illustrate the effectiveness of the composite excitation controller.  相似文献   

14.
This paper addresses the three-axis stabilization of a satellite system in the presence of the gravity gradient and orbital eccentricity. Multivariable non-linear dynamics of the satellite system are converted into three well-known non-linear canonical independent models with unknown parameters. The new model is efficient and practical for designers to implement and analyze different control methodologies on satellite systems. A self-tuning PID controller is designed on the basis of the new proposed model to produce control signals for three reaction wheels in three axes. An adaptive algorithm is applied to tune and update gains of the PID controller and stability of the closed-loop system is guaranteed by using Lyapunov approach. Numerical simulations are performed to demonstrate feasibility and effectiveness of the self-tuning PID controller and a comparison with a fixed gain PD controller and a variable-structure controller is made.  相似文献   

15.
    
This paper presents a new strategy for tuning PID controllers based on a fractional reference model. The model is represented as an ideal closed-loop system whose open-loop is given by the Bodes ideal transfer function. The PID controller parameters are determined by the minimization of the integral square error (ISE) between the time responses of the desired fractional reference model and of the system with the PID controller. The resulting closed-loop system (with the PID controller) has the desirable feature of being robust to gain variations with step responses exhibiting an iso-damping property. Several examples are presented that demonstrate the effectiveness and validity of the proposed methodology.  相似文献   

16.
与传统整数阶比例-积分-微分(PID)控制器相比,分数阶比例-积分-微分控制器由于增加了两个控制参数,因此能够更灵活地控制受控对象.研究了基于速度反馈分数阶比例-积分-微分控制的达芬振子的主共振,利用平均法获得了系统的近似解析解.研究发现分数阶比例-积分-微分控制器的比例环节以等效线性阻尼的形式影响系统的共振振幅,积分环节以等效线性阻尼和等效线性刚度的形式影响系统的动力学特性,微分环节以等效线性阻尼和等效质量的形式影响系统的动力学特性.建立了主共振幅频响应方程的解析表达式和稳定性判断准则,并对主共振幅频响应的近似解析解和数值解进行了比较,二者吻合良好,验证了求解过程和近似解析解的正确性.分析了分数阶比例-积分-微分控制器的比例环节系数、积分环节系数、微分环节系数以及分数阶阶次变化时,对系统主共振幅频响应的影响.对分数阶比例-积分-微分控制器与传统整数阶比例-积分-微分控制器的控制效果进行了对比,发现当控制器各个环节的系数相同时,基于速度反馈的分数阶比例-积分-微分控制对达芬振子主共振的控制效果要优于传统整数阶比例-积分-微分控制.  相似文献   

17.
为了与新型高精度惯性平台相匹配,解决传统PID控制的稳定回路抗干扰性能不高的问题,利用神经网络具有自学习、自组织、联想记忆和并行处理等功能以及对于复杂系统控制可以达到满意效果的优势,设计了单神经元自校正PID控制器。这种控制器不但结构简单,而且适应环境变化,有较强的鲁棒性。设计中分别采用了无监督和有监督的Hebb学习算法以及改进的Hebb学习算法对系统进行控制。MATLAB仿真结果表明,单神经元自校正PID控制器在很多指标上均优于传统PID控制器,特别是其超调量,动态性能以及对干扰的抑制能力,是一种应用在实际平台系统中理想的控制器。  相似文献   

18.
温控箱数学模型的建立及其自适应PID控制   总被引:2,自引:0,他引:2  
一本文针对用于惯性元件测试的数字式温度控制系统,从传热学原理出发,推导出了该系统温控箱的差分模型结构,并通过大量的实验确定了模型系数波动范围及均值;由此提出了一种较实用的自适应PID方案,改进了原有的常规PID控制器。仿真结果表明,改进的温控器较原控制器有较强的适应性。  相似文献   

19.
An electronic throttle is a low-power DC servo drive which positions the throttle plate. Its application in modern automotive engines leads to improvements in vehicle drivability, fuel economy, and emissions. In this paper, a neural networks based self-learning proportional-integral-derivative (PID) controller is presented for electronic throttle. In the proposed self-learning PID controller, the controller parameters, K P , K I , and K D are treated as neural networks weights and they are adjusted using a neural networks algorithm. The self-learning algorithm is operated iteratively and is developed using the Lyapunov method. Hence, the convergence of the learning algorithm is guaranteed. The neural networks based self-learning PID controller for electronic throttle is verified by computer simulations.  相似文献   

20.
This paper is concerned with the design of the sensorless controller for the position control of DC motor. The DC motor can be modeled as a linear time invariant single input single output system. In this paper synthesis and analysis of position control of a DC motor using sensor less fuzzy control and conventional PID controllers are carried out and their performance is evaluated and compared. The performance of sensor less fuzzy controller is found superior to conventional PID controllers even in the presence of disturbances.  相似文献   

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