摘要：以模拟太空帆板的压电机敏柔性结构为实验模型,针对结构振动响应主动控制技术需求,着重分析了多通道自适应滤波前馈控制方法及其FXLM S算法实现,以及受控通道模型参数辨识策略,并给出了详细的控制器设计结构图。针对实验模型对象设计、结构模态特性分析、压电元件优化配置、实验平台开发构建、相关软硬件测控环境、实验过程描述与结果分析验证,给出了研究思路与方法过程分析;进行了结构振动响应多通道主动控制实验并取得了良好的控制效果。结果表明,该控制器结构设计与自适应算法有效,为航天柔性结构振动响应分布式多通道控制提供了方法探索思路。

摘要：为探索压电主动机敏结构测控单元微型化及高速处理技术,设计开发了一种以ARM和DSP为核心的双核嵌入式控制器;阐述了系统构成与核心部件、系统软硬件设计思路、功能指标和开发过程;通过构建模型结构和试验平台,结合自适应滤波前馈振动控制算法,进行了压电机敏柔性结构振动主动控制试验。试验结果验证了所设计嵌入式控制器的可行性和有效性,并在压电机敏结构测控系统微型化方面获得有益结果。

摘要：针对基于自适应滤波的振动控制算法的误差通道辨识问题，提出一种在实施该控制算法中进行误差通道模型实时在线辨识的方法。其基本思想是在振动主动控制器输出端引入一个白噪声信号，采用有限脉冲响应滤波器作为误差通道模型进行实时在线辨识，利用性能判别器实时控制辨识环节的停止与否，同时振动主动控制采用滤波-X算法。给出了具有在线辨识功能的控制器结构与算法过程，并结合实验模型结构和测控平台进行了实验分析与验证。基于MATLAB进行相关算法仿真，分析引入白噪声信号对辨识模型误差的影响，提出了一种辨识模型误差判定准则，并分析对振动控制系统性能的影响；基于实验平台进行了压电机敏柔性结构振动主动控制的验证。实验结果表明，控制通道模型实时在线辨识策略是成功的，由此验证了所设计的控制器及其控制算法的可行性和有效性。

摘要：柔性结构振动主动控制的核心问题之一是控制策略与方法,针对FXLMS自适应滤波前馈振动控制方法参考信号不易选取问题,给出一种多通道FULMS自适应滤波前馈振动控制方法;首先进行控制器结构的分析与构建,概括描述和推导了多通道FULMS控制算法过程;为验证所分析算法的可行性和优越性,基于MATLAB软件包进行仿真分析,并与FXLMS算法分别进行单通道和多通道控制效果对比,分析结果表明多通道控制优于单通道控制,FULMS算法优于FXLMS算法。在此基础上,以航天器柔性帆板结构为理想模拟对象,构建压电机敏柔性板结构和测控系统进行实际算法控制实验;实验过程与验证结果表明,采用的FULMS控制器设计方法与控制算法是有效可行的,并具有较快的收敛速度和较好的控制效果。

摘要：结构振动自适应滤波前馈控制采用离线辨识策略获得控制通道模型参数,很大程度上导致该方法的实用性和适用性受限.分析该方法的基本控制结构和辨识策略,在此基础上提出一种在线实时辨识控制通道模型参数的振动主动控制方法.在控制输出端引入随机噪声,以FIR滤波器为受控通道模型进行实时在线参数辨识.控制环节采用滤波-X控制算法.给出控制器组成结构与算法过程描述,结合实验模型结构和测控平台进行实验分析与验证,并评估模型在线实时辨识结果.实验结果表明所提控制方法的可行性和有效性.

摘要：当前自适应滤波前馈控制方法中具有代表性的是滤波-X最小均方(filtered-X least mean square,简称FXLMS)算法,它通常假定干扰源可测且作为前馈控制器的参考输入,但实际振动控制过程中需要考虑控制输出反馈信号对参考信号的影响,因此滤波-X算法面向实际应用具有较大的局限性。针对这一问题,以机敏压电太阳能帆板结构为模拟试验对象,提出一种基于IIR(infinite impulse response,简称IIR)结构的滤波-U最小均方(filtered-U least mean square,简称FULMS)自适应滤波控制方法,着重分析了控制器结构设计、FULMS算法推理过程、试验模型结构设计、试验平台的构建及其试验验证等环节。经过与FXLMS算法对比仿真试验,笔者所设计的控制算法控制效果良好。将其进行试验验证分析,结果表明,所采用的控制器设计方法与控制算法收敛速度快,控制效果好,为自适应振动控制方法向实际工程应用提供了较好的研究基础。

摘要：由于柔性机械臂的动态模型较为复杂,传统的基于模型的控制策略一般难以处理.基于PD型模糊控制器,提出一种基于新型的模糊控制的柔性机械臂轨迹跟踪与振动控制策略.首先推导用于柔性机械臂角控制的PD型并联模糊控制器,随后将其改进,提出了一种非并联型模糊控制器,并结合输入整形策略,推导了一种新型的柔性机械臂的混合模糊控制器.在此基础上,构建了柔性机械臂实验平台,开展实时控制实验,给出了相关的时域和频域控制效果.相关的实验结果表明,所提出的新型模糊控制器能够较好地完成柔性机械臂的轨迹跟踪任务,并显著降低柔性机械臂的振动.

摘要：采用CORTEX-M3 ARM控制芯片,设计了一个具有高可靠、性价比高、操作方便的变频节能控制器。综合阐述了整体系统设计、核心CPU选型,并重点设计了具有可靠保护的压力信号采集模块、强抗干扰能力的变频器控制信号输出模块和人机接口模块。现场试验结果表明控制器工作可靠,能很好地实现水泵出口流量及压力的全自动控制。

摘要：为分析随机波动对人机协作系统稳定性的影响,揭示特定条件下噪声的有利一面,以指尖倒立棒平衡系统为研究对象,利用Lagrangian方法建立系统动态数学模型。考虑不确定因素的影响,引入随机噪声控制项,得到系统模型的随机微分模型。为了分析系统依概率稳定的充分必要条件,应用Ito微分算子推导系统稳定条件,采用ergodic定理对密度函数求解。与相应确定系统稳定域的对比结果表明,随机噪声的存在扩大了系统控制参数的稳定范围,增强了系统稳定性。仿真结果表明,利用适当强度的随机噪声有利于提高系统响应的稳定性和快速性。

摘要：以CAN总线协议为主要基础,分别设计温度和湿度的实时控制器、一种基于LPC2378的CAN总线与以太网互连系统的通信适配器,使得这种温、湿度控制器能通过CAN总线、以太网与企业的信息监控系统进行很好地联接;综合阐述整个系统的方案与软、硬的设计,包括系统单元设计、系统平台构建、实时通信的结果分析等。研究结果表明:实验数据比较精确地反映了温、湿度监控的效果,说明由CAN总线与以太网互联的实时温度和湿度监控系统的方案是可行的;研究结果可为分散型系统的实时监测与控制提供帮助。