国家教育部博士点基金(20121420110003) 作品数:10 被引量:29 H指数:3 相关作者: 杨瑞峰 郭晨霞 张鹏 张学良 贾建芳 更多>> 相关机构: 中北大学 兰州理工大学 北京自动化控制设备研究所 更多>> 发文基金: 国家教育部博士点基金 国家自然科学基金 山西省国际科技合作计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 电气工程 航空宇航科学技术 理学 更多>>
速度差间接张力控制系统的建模与研究 被引量:5 2013年 针对光纤环缠绕过程中对张力控制系统恒定小张力、调整时间短、响应快的特点,基于速度差控制张力的原理,建立了以工业控制计算机和可编程多轴运动控制器为控制核心,交流伺服电机为执行元件的间接张力控制系统.并对精密张力控制系统及控制方法进行了分析,建立了PID控制器的闭环张力控制系统数学模型,对张力控制系统进行仿真实验,分析了控制方案的可行性.仿真实验表明,PID控制器在张力控制系统中响应速度较快,超调小,随着时间增加,系统稳态误差接近零,能满足光纤陀螺缠绕机对恒定小张力的要求,为张力控制系统的分析与研究提供了必要的理论依据. 张鹏 杨瑞峰 张学良 谢黎明 郭晨霞关键词:PID 混合遗传粒子群优化算法的研究 被引量:5 2013年 为了准确辨识电动舵机的参数,提出了一种混合遗传粒子群优化算法。该算法的具体步骤是对所有粒子进行交叉操作,并对粒子交叉前后的适应度函数进行比较。如果适应度优于前者,则进行粒子替换。仿真结果表明,该算法能够减少寻优迭代次数,缩短优化计算时间,具有良好的实用性。 贾建芳 杨瑞峰 王莉关键词:电动舵机 粒子群优化 参数估计 适应度函数 收敛性 复合张力模糊控制系统设计 被引量:1 2014年 张力控制是光纤弹性材料缠绕工艺中的一项关键技术,它直接影响到缠绕制品的质量,因此提出一种基于线速度差张力产生原理、交流伺服电机和微特直流力矩电机为施力机构的复合张力控制系统总体方案,实现对张力的精密控制;在对复合张力控制系统进行了建模分析基础上,模拟真实光纤环缠绕环境,采用模糊控制策略,仿真验证了复合张力控制系统的控制效果,表明复合张力模糊控制系统具有响应快、超调量小及精度高的优点。 张鹏 杨瑞峰 张学良 郭晨霞 张腾关键词:模糊控制 数学建模 基于小波神经网络的电动负载模拟器的复合控制 被引量:2 2016年 为了提高电动负载模拟器的信号跟踪精度和多余力矩抑制能力,在分析系统结构和工作原理的基础上建立了电动负载模拟器系统的完整数学模型。针对电动负载模拟器中存在的力矩跟踪精度问题,提出了一种前馈补偿和基于小波网络的PID控制相结合的复合控制方法。利用改进的前馈补偿法抑制多余力矩,基于小波网络的PID控制器可以在线调整PID参数补偿系统的非线性环节,提高系统动态性能。仿真结果表明,复合控制器对多余力矩有良好的抑制效果,跟踪精度满足要求,和传统PID控制相比,系统鲁棒性得到显著提高。 杨瑞峰 付梦瑶 郭晨霞 张鹏关键词:电动负载模拟器 多余力矩 小波神经网络 复合控制 光纤环圈数控缠绕机主轴结构优化设计 被引量:1 2014年 分析了光纤环圈数控缠绕机主轴的结构和加工过程中的受载变形情况,以主轴结构尺寸和主轴径向跳动(安装光纤环圈骨架处)不超过5μm为约束条件,以主轴质量最轻为目标建立了主轴结构优化设计的数学模型.针对传统优化设计方法在解决主轴优化设计中出现的问题,引入果蝇算法对主轴进行了优化设计,实例设计及结果分析表明:基于果蝇算法的主轴优化设计方法所得的主轴结构参数比常规设计更好. 张鹏 张学良 杨瑞峰关键词:数控缠绕机 数学模型 主轴 优化设计 电动负载模拟器的复合控制策略研究 被引量:3 2015年 为提高电动负载模拟器的加载性能,该文在分析电动负载模拟器的结构组成和工作原理的基础上,建立系统的数学模型。针对加载过程中存在的加载误差以及多余力矩问题,采用PID控制与舵机指令直接前馈控制的复合控制方法对舵机负载模拟系统进行校正,实现电动负载模拟器的快速、高精度控制。最后对校正后的系统进行仿真分析,验证该方法的可靠性,具有较高的工程实用价值。 任玉凯 杨瑞峰 郭晨霞 郭晨霞 张新华关键词:电动负载模拟器 多余力矩 复合控制 旋转变压器的数字解码算法研究 被引量:7 2014年 提出了利用坐标旋转数字计算(coordinate rotation digital computer,CORDIC)算法进行角度解码的方法。利用流水线的思想实现了高速CORDIC算法,并利用仿真数据说明了用软件的方法可以降低在过零点采样引入的误差。编制了用于联合仿真的图形操作界面,便于仿真操作。综合的结果表明CORDIC算法的实现只消耗很少的逻辑资源,在一般的FPGA(现场可编程门阵列)器件中就能实现。仿真结果表明算法的最大角度解码误差为0.013 5°,具有较高的精度。 帅浩 杨瑞峰 郭晨霞关键词:电动加载系统 前馈——模型参考自适应复合控制策略 被引量:2 2014年 由于多余力矩严重影响了电动负载模拟器的加载性能,提出了一种复合控制方法对该问题进行研究。首先考虑承载对象运动带来的干扰,建立了系统的数学模型;然后,针对控制系统单独采用前馈补偿或自适应控制方法的局限性,进行了基于前馈控制和模型参考自适应控制的复合控制系统设计,并利用Lyapunov函数的方法构造了自适应控制器。最后的仿真结果表明,采用复合控制方法能够大幅度消除电动负载模拟器的多余力矩,验证了控制策略的可行性。 贾建芳 李瑞 李江关键词:前馈控制 模型参考自适应控制 复合控制 负载模拟器 负载模拟器弹性杆的结构优化与有限元分析 被引量:2 2016年 为提高电动负载模拟器中弹性杆的性能,对其进行结构优化与有限元分析。根据扭转强度条件,确定弹性杆的最小直径;根据电动负载模拟器的加载梯度,对弹性杆的长度进行优化设计;以减小弹性杆所受应力为原则,运用零阶优化算法对过渡圆角半径进行优化设计,得到最优解。利用ANSYS软件对弹性杆进行模态和疲劳寿命的有限元分析,仿真结果表明弹性杆的固有频率和疲劳寿命满足电动负载模拟器的使用要求。研究结果对弹性杆在电动负载模拟器中充分发挥作用以及进一步的优化设计具有指导意义。 杨瑞峰 刘志凯 郭晨霞 张鹏关键词:电动负载模拟器 弹性杆 模态分析 疲劳寿命分析 负载模拟器中无刷直流电机力矩控制仿真 被引量:1 2017年 对负载模拟器中无刷直流电机力矩控制方法的研究,可以提高电动负载模拟器的加载精度和动态性能。对无刷直流电机的力矩进行控制,需要根据电机多余力矩得到电压平衡方程,完成对电机的力矩控制。传统方法通过计算负载模拟器中无刷直流电机不同取值时的反电动势估计误差,对直流电机力矩进行控制,但忽略了建立多余力矩电压平衡方程,导致控制效果不理想。提出基于科尔摩根理论的负载模拟器中无刷直流电机力矩控制方法。利用电机多余力矩的传递函数,计算出负载模拟器直接驱动电机引起的电机惯性多余力矩,选取科尔摩根模块化直驱旋转(DDR)电机作为负载模拟器加载系统的实施机构,给出DDR加载电机的电压平衡方程,完成对无刷电机力矩的控制模型的建立。实验结果表明,所提方法与PID控制方法相比能够有效抑制电机多余力矩,鲁棒性较优。 乔俊福 杨瑞峰 郭晨霞 张鹏关键词:负载模拟器 无刷直流电机