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最优控制中的数学方法

  • 《MATLAB控制系统仿真与实例详解》一书的光盘源码。图书简介:本书详细地讲解了MATLAB 7.x的功能与相关操作以及MATLAB在控制系统中的仿真应用。本书内容包括控制系统仿真基础、MATLAB程

    《MATLAB控制系统仿真与实例详解》一书的光盘源码。图书简介:本书详细地讲解了MATLAB 7.x的功能与相关操作以及MATLAB在控制系统中的仿真应用。本书内容包括控制系统仿真基础、MATLAB程序设计语言基础、控制系统理论基础、Simulink交互式仿真环境、控制系统建模、线性控制系统的分析与仿真、PID控制系统设计及仿真、最优控制系统设计、鲁棒控制系统设计、神经网络系统设计及其MATLAB实现、模糊控制系统设计和系统辨识。

    标签: MATLAB 控制系统 仿真 光盘

    上传时间: 2017-04-04

    上传用户:181992417

  • “直接反电势法”无刷直流电机控制系统的设计和研究.rar

    无刷直流电机是随着电力电子技术的发展和高性能永磁材料的出现而迅速发展起来的一种新型机电一体化电机。随着无刷直流电机在各个领域的广泛应用,无位置传感器控制方法的优势越来越明显,特别是“反电势法”无刷直流电机控制方法已经发展成为最实用的无位置传感器控制方法。 论文在介绍常用的无位置传感器无刷直流电机控制方法的基础上,详细分析了“反电势法”无刷直流电机控制原理。深入研究了两种反电势过零检测方法,采用“直接反电势法”设计了反电势过零检测电路。该方法不需要引出电机中性点,通过选择PWM和导通控制策略,就能直接从电机端电压获得反电势过零点信号。它避免了开关高频调制产生的干扰,不需要对端电压进行滤波。建立了基于PSPICE软件的仿真模型并对其进行了仿真验证。以按摩椅用无刷直流电机为样机,设计了“直接反电势法”无刷直流电机控制系统的硬件电路,详细介绍了电路各个组成部分,同时给出了控制系统中所采用的软硬件抗干扰措施。 论文介绍了“直接反电势法”无刷直流电机控制常用的起动方法,深入讨论了“三段式”起动技术,对“三段式”起动技术中转子预定位、外同步加速和外同步到自同步的切换进行了详细的分析,并围绕“三段式”起动技术详细介绍了“直接反电势法”控制软件设计流程。 最后,通过实验验证了这种方法的可行性和正确性。

    标签: 电势 无刷直流电机 控制系统

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:alan-ee

  • 基于SVPWM的异步电动机直接转矩控制系统的研究.rar

    直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后交流调速领域中新兴的控制技术,它采用空间矢量的分析方法,在定子坐标系下计算并控制转矩和磁链,以获得转矩的高动态性能。比较于矢量控制,它省去了复杂的矢量变换,克服了对电机转子参数的依赖性,具有转矩响应快的优点。然而,异步电动机的直接转矩控制系统存在转矩、电流和磁链脉动较大,开关频率不恒定的问题。本文在传统直接转矩控制的基础上,针对其存在的缺点提出了基于空间矢量脉宽调制的直接转矩控制策略。 这种新型的直接转矩控制策略使空间矢量脉宽调制技术和直接转矩控制技术相结合。把电动机和PWM逆变器看成一体,使电动机获得赋值恒定的近似理想的圆形磁场,解决其转矩、电流、磁链脉动大,开关频率不恒定的问题。在论文撰写的过程中做了如下工作: 根据电机原理和坐标变换理论,建立定子正交α—β两相静止坐标系下的异步电动机的数学模型,包括电机的磁链模型、转矩模型和运动方程。 设计PI控制器,该控制器把转矩和磁链误差信号转换成参考电压,然后通过坐标变换把参考电压变换成SVPWM模块所需的指令电压,对SVPWM模块进行控制。 设计SVPWM控制模块,其中设计了期望电压空间矢量的合成方法,矢量区段的判断,计算了开关器件的导通时间和时刻。 通过理论分析和设计各个模块,组成了控制系统逆变器部分的仿真模型。在MATLAB/SIMULINK仿真工具箱中搭建仿真模型,通过设置合理的仿真参数、电机参数、给定量参数以及PI控制器的控制参数对系统进行仿真研究,从而在理论上验证系统设计的正确性。 仿真实验结果证明了这种基于空间矢量脉宽调制的直接转矩控制方法可以有效改善直接转矩控制系统的性能。减小传统直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,并使逆变器工作在恒定的开关频率。最后总结论文所做的研究工作,并展望了今后的研究重点和方向。

    标签: SVPWM 异步电动机 直接转矩

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:dancnc

  • 基于DSP的倒立摆控制系统的研究.rar

    作为一个自然不稳定系统,倒立摆一直被用作实时控制系统实验的控制设备。通过对它的研究不仅可以解决控制中的理论问题,还能将控制理论涉及的三个主要基础学科:力学、数学和电学(包含计算机)进行有机的综合应用。此外,在近代机械控制系统中,如航空航天上直升飞机、火箭发射、卫星发射及生活中的做体操、花样滑冰、单轮骑车等等,都存在类似于倒立摆的稳定控制问题。因此实现倒立摆系统稳定控制的研究对实际工程和现实生活有非常重要的意义。 本论文的主要目标是设计和建造一个基于数字信号处理器(DSP)的计算机控制系统来控制倒立摆的平衡。论文中用到的控制理论主要是线性控制理论和反馈控制理论。 本文首先对倒立摆的背景和研究现状作了总体介绍,简要的阐述了常见的控制算法。随后详细介绍了利用牛顿第二定律及相关的动力学原理建立一级和二级倒立摆的数学模型,并用MAILAB对倒立摆的运动特性进行了仿真。然后研究倒立摆系统的各种控制策略,比较了各种控制方法的效果。 本论文还设计了基于DSP的计算机控制系统。详细介绍了DSP硬件电路设计和外围电路设计,用C和汇编语言编写了系统的控制程序。 最后,对本论文进行了总结,对下一步要进行的工作提出了自己的设想。 整个论文的完成以一定的理论为基础,既有数学模型的分析与推导,方法理论的探讨,又有实际控制系统设计过程,而且研究对象相当典型。本文所完成的工作,既可以作为现代控制理论的教学实验,对于具有类似模型的其他装置如两足机器人的研究也有一定的借鉴作用。

    标签: DSP 倒立摆 控制系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:huyanju

  • 双电机独立驱动电动车稳定性控制研究与试验车设计

    论文根据系统具体控制对象将多电机独立驱动电动车的操稳性控制划分为间接稳定性控制与直接稳定性控制两大类,前者以优化车轮和路面的相对运动为目标;而后者直接以整车运动状态参量为调节对象.针对双电机前轮驱动EV,提出了基于自由轮转速信息的驱动防滑控制.分析了汽车转向过程的差速动力学原理,在Ackermann-Jeantand转向侧几何模型下讨论了理想差速过程中车轮驱/制动转矩变化应满足的条件.根据上述分析提出了一种双模式转矩分配电子差速器设计思路.分析了直接横摆力偶矩的产生与简化的转矩分配方法.基于零侧偏理想模型设计了双电机EV的前馈直接横摆力偶矩控制器并进行数值仿真,结果显示该方法能一定程度改善操稳性,但控制效果受系统非线性影响较大.提出应用隐模型跟踪最优控制理论的DYC控制策略,设计了控制器并进行仿真计算,证明此控制方法能在降低质心侧偏的同时保证横摆角速度响应的稳定、平滑、快速,并能适应不同路面情况.通过仿真讨论前驱动或后驱动布局与DYC控制效果的关系以及系统对汽车质心参数变化的适应性.设计并改装了双电机前轮独立驱动试验车.初步试车中该车转向与加速皆运行良好,以此为基础未来可进行控制策略实车测试.

    标签: 电机 独立 控制研究 电动车

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:LSPSL

  • 两轮自平衡机器人控制系统的设计

    ·摘要:  针对自行设计的两轮自平衡机器人Opyanbot建立了动力学模型,应用最优控制和两轮差动等控制方法设计了控制器,提出了针对两轮自平衡机器人平衡和行进的新策略.为了提高两轮自平衡机器人的控制效果,利用基于DSP数字电路的全数字智能伺服驱动单元IPM100分别精确控制左右轮电机,并利用上位机实时控制机器人的运动状态,提高了控制精度、可靠度和集成度,得到了很好的控制效果. &

    标签: 自平衡 机器人 控制系统

    上传时间: 2013-07-12

    上传用户:hfmm633

  • 倾角度传感器在水利闸门自动控制中的应用

    倾角度传感器,应用于水利闸门自动控制系统 ——目前,翻板式水闸门控制系统前端设备一般是由翻板水闸、油缸以及固定在油缸上的钢索式闸门开度仪组成。油缸与闸门上端通过转轴连接,油缸的伸缩带动闸门的开闭。在油缸的伸缩过程中带动钢索伸缩,它们之间成一种函数关系,只要测量出钢索的长度就能算出闸门的角度。 这种钢索式开度仪运行的问题是: 1.由于传感钢索外置于油缸伸缩杆上,当水流中有漂浮物体经过闸门时,如树枝、木板等,冲击某侧钢索出现变形,大大影响测量精度。当有较大的漂浮物体冲击时,钢索有可能被冲断。 2.外置钢索 长时间浸泡在水质恶劣的水里,钢索被锈蚀,经过一段时间,发生钢索断线,不能测量闸门油缸伸缩杆长度导致闸门自动控制系统不能正常工作,只能用手动控制,易因左右油缸阻力差异和目测误差损坏闸门闸板。 3.钢索在有腐蚀气体的环境里,钢索产生锈蚀影响测量精度且特别是北方地区冬夏温差而增大传感器误差。 鉴于远控制系统中的闸门开度仪的不足之处,采用新型非接触测控制技术,可以弥补原闸门开度仪的不足。系统原理是当闸门在开闭运动过程中,闸门扫过的角度与油缸转动的角度有一定的函数关系,测量出油缸的角度即可算出闸门的开闭角度,正是基于此中关系,可以采用测量油缸角度而远离闸门的非接触方法。 采用的传感器为倾角传感器,应用于电子数字水平仪,医疗,机械调平,角度测量和监视,汽车,起重机械的角度测量,轮船横滚纵倾测量,轨道尺,电子罗盘倾斜补偿,人体姿态测量等领域。 我们提供的倾角传感器产品包括: 1、单轴、双轴(前后和左右的倾斜角度测量) 2、测量范围:0~±15°~±45°~±90°等 3、电源电压:9~36VDC(可直接与车上蓄电池直接连接) 4、输出信号:0~5V、4~20mA、RS232/485、CAN总线、开关量

    标签: 倾角度传感器 中的应用 水利 闸门

    上传时间: 2013-11-01

    上传用户:elinuxzj

  • 单极性PWM技术在雷达天线控制中的应用

    文中对比了单极性和双极性PWM的技术特点,并叙述了现有的半桥驱动IC在应用中的局限性。利用一些简单的逻辑门,设计了一个单极性PWM逻辑分配电路,经过半桥驱动IC功率放大,驱动由IGBT组成的H桥功率转换电路,实现对雷达天线的伺服控制。上述方法构成的电路,解决了动态自举问题、提高了雷达天线转速及功率转换电路的效率。

    标签: PWM 单极性 中的应用 雷达天线

    上传时间: 2014-12-30

    上传用户:rocketrevenge

  • (1) 提供对城市信息进行编辑(添加或删除)的功能.(2) 城市之间有两种交通工具:火车和飞机.提供对列车时刻表和飞机航班进行编辑(增设或删除)的功能.(3) 提供两种最优策略:最快到达或最省钱到达.

    (1) 提供对城市信息进行编辑(添加或删除)的功能.(2) 城市之间有两种交通工具:火车和飞机.提供对列车时刻表和飞机航班进行编辑(增设或删除)的功能.(3) 提供两种最优策略:最快到达或最省钱到达.全程只考虑一种交通工具.(4) 旅途中耗费的总时间应该包括中转站的等候时间.(5) 咨询以用户和计算机的对话方式进行.由拥护输入起始站,最优策略原则的交通工具,输入信息:最快需要多长时间才能到达或者最少需要多少旅费才能到达,并详细说明依次何时乘坐哪一班列车或者哪一次班机到何地.

    标签: 城市 删除 编辑 飞机

    上传时间: 2015-03-22

    上传用户:qwe1234

  • PWM控制技术在直流无刷电机调速系统中的应用.rar

    pwm技术在直流无刷电机控制中的应用,很详细的介绍了具体的做法

    标签: PWM 控制技术 中的应用

    上传时间: 2013-06-09

    上传用户:yuchunhai1990