基于增量式PID控制的全静压测试系统设计

针对现阶段全静压测试设备结构复杂、价格昂贵,并且自动化程度低、测试效率低等问题,提出一种基于增量式PID控制的全静压测试系统的设计方法。系统通过STM32单片机完成核心控制任务,实现对密闭容器及管路中压力的精确控制,并完成压力的自动测量和相关飞行参数的显示。实验证明该系统具有响应速度快,超调量小等优点,并且能达到全静压系统测试精度的要求。该全静压测试系统成本低廉,通用性强,使用方便,测试周期短,适合于多种机型,具有较好有应用前景。     

增量PID算法在某风洞压力控制中的应用改进

本文介绍了风洞高度模拟控制系统的构成和控制原理,根据控制特点选取了增量PID控制算法控制补气调节阀开度,针对直接采用增量PID控制算法对风洞总压控制效果不太理想的问题,分析了影响控制效果的原因,提出了采用超前调节的解决措施,并进行了系统调试。调试结果表明：总压控制精度和稳定过渡时间都有明显改善,为风洞总压控制的改进提供了方法。也为类似大惯性、大滞后特性系统的精确、稳定控制提供了参考。     

基于多模态PID的曳引机驱动控制系统设计

曳引机的驱动控制系统是垂直升降电梯的关键设备,对电梯性能具有重要影响,具有较大的研究价值。对一种基于多模态PID控制的永磁同步曳引机电梯驱动控制系统进行了研究。给出了曳引机驱动控制系统的总体设计方案,将系统分为主控模块、驱动模块和信号采集模块进行设计并介绍了各模块硬件电路的设计。针对曳引机控制采用了电流、速度双闭环控制算法,给出了主控制器DSP的软件流程设计,并对速度环采用的多模态PID控制算法进行了研究。在电梯公司的试验塔对设计的驱动控制系统进行现场调试,调试结果表明电梯在高、中、低速下都能够良好地跟踪给定的S型速度曲线,且超调量较小,稳态误差较小,可以满足电梯控制的性能指标要求。     

基于ARM的四旋翼姿态控制器设计

四旋翼姿态控制器采用集成了加速度计和陀螺仪的惯性测量单元,实时采集姿态数据,传输给Cortex-M4内核的处理芯片,利用四元数姿态解算方法,对加速度和角速度数据融合解算处理。采用位置式PID控制算法,控制四个无刷电机的转速,实现控制四旋翼飞行器的飞行姿态。建立万向云台调试系统,通过实践调试验证该控制器能实现控制四旋翼姿态的稳定性。稳定飞行时,姿态角的平均振荡范围为5度。     

自适应控制在HL-2A等离子体电流控制中的应用

研究了一种新型的坚实可靠的自适应控制算法在HL-2A装置等离子体电流控制中的应用,并使用MATLAB进行了计算机仿真。结果表明,该控制方法与典型的PID控制相比,能显著地提高系统的动态响应性能。且具有较好的抗干扰性。     

一种用于高精度频率传输的光纤功率补偿技术

为了抑制偏振态漂移带来的功率变化给传输稳定度造成的影响,设计了一种能够快速补偿偏振变化的频率传输系统。该系统将锁模光作为光源,结合PID控制器反馈调节的原理,利用光功率放大器(EDFA)、起偏器、可变光功率衰减器(VOA)和单片机实现。实验结果表明:该系统能够有效抑制偏振态随着环境改变而发生的漂移,经过10 km传输之后的输出光功率稳定度达到110-5,与自由漂相比提高了200倍。将整个系统应用在光梳频率传输系统中,可以提高系统的鉴相精度,在5 GHz的传输频率上,可以有效消除偏振态变化引入的~50 fs的相位抖动。     

Accuracy analysis and stabilization design of the Fabry–Perot frequency discriminator in double-edge wind lidars

The measurement error of a double-edge wind lidar caused by a disturbed Fabry–Perot interferometer (FPI) is analyzed. Several error sources such as air pressure variations, temperature changes, and mechanical vibrations are considered in the measurement-error model. The simulation results show that a double-edge wind lidar is so sensitive to environmental variations that the measurement error reaches ±60 m/s if the FPI is not stabilized. In order to compensate the external disturbance acting on the FPI, a nonlinear proportional–integral–derivative (PID) control scheme is designed based on the transmission measurement of the calibration channel. An arc tangent function is used to improve the feedback gain of the usual PID control design. The results show that with the new controller the measurement accuracy of the wind lidar can be improved 4–5 times in comparison with the usual control design, and the range of the measurement error is only ±3 m/s.     

数控高精度PWM调制特种电源

介绍了两种斯特林制冷机数控驱动源,分析了单极性驱动方式与双极性驱动方式对红外探测芯片产生的干扰情况,并根据与系统的联试比较了两种数控驱动源的优缺点.说明了数字滤波技术、PID控制算法及V/F转换电路在提高温控精度和减少电源对探测芯片干扰中的优势.     

塑料光纤拉丝塔控制系统设计

为减小塑料光纤纤芯直径波动造成的非固有散射损耗,设计了一种新型光纤拉丝塔控制系统,详细阐述了其工作原理及软硬件实现过程。采用单片机作为核心处理部件,合理设计传感器测温电路、加热炉温度控制电路、直径测量和控制电路以及友好的人机界面。实验表明系统拉丝芯径范围宽(0.2～3mm),拉制光纤直径均匀,精度可控制在15μm以内。整个系统成本低,实用价值高,满足塑料光纤实验室研究需要,可供实际生产参考。     

激光诱导击穿光谱脉冲激光功率锁定的研究

激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)在煤质在线监测方面展现了突出的应用前景和研究价值。针对该技术在实际应用中会由于脉冲激光功率起伏导致的长期测量稳定性差的问题,建立了闭环负反馈式脉冲激光功率锁定装置,采用激光功率负反馈信号控制和锁定Nd∶YAG激光器输出功率。实验研究了不同分光比例脉冲激光器锁定在设定输出功率,同一分光比例激光器锁定在不同输出功率以及长时间运行时的功率锁定。结果表明,不同的分光比例对激光输出功率的锁定效果影响不大,分光比例越小,稳定速度越快;同一分光比例实现激光脉冲功率不同预设值的锁定以及在长时间运行时,采用此装置进行功率锁定后,激光输出功率处于预设区间内,RSD值由自由运行时的2.4%降低至1.1%。