基于dSPACE的大惯量转台控制系统设计
基于转台系统实际模型的复杂性和不确定性,不能获得准确的数学模型,需要将实际系统模型放置在仿真系统中进行仿真研究,本文研究了一套和MATLAB/Simulink可以“无缝连接”的dSPACE系统来实现转台系统的快速原型设计,并进行了仿真和实验,试验结果证明了本文所述系统与方法的有效性。
水浴恒温式pVTt法气体流量标准装置温度场仿真研究
对pVTt法气体流量标准装置标准容器温度场特性进行非稳态仿真研究。简要介绍了双容器型pVTt法气体流量标准装置的检定原理,分别建立了自然环境与水浴恒温环境下的三维仿真模型,利用Fluent软件依次计算进气过程与均匀过程标准容器温度场时变特性,分析仿真数据并给出测温点布置思路。结果表明:温度场进入稳态的时间由自然环境下的436s缩短至水浴恒温下的201S,水浴恒温大大加快了温度场稳定进程;水浴恒温下的稳态温度场沿轴向对称分布,且其温度场内最大温差值小于0.01K,消除了自然环境下严重的稳态温度梯度。
柱塞式校准器检定临界流喷嘴的实验研究
介绍了一种采用标准柱塞结构的临界流喷嘴校准器的原理和组成.根据临界流喷嘴的流量特性建立了检定数学模型,同时建立工作腔气体状态方程,并进行分析.对该校准器工作腔的压力和温度进行了大量实验研究,结果表明,工作腔内气体的压力和温度在检定过程中能够保持稳定,有益于提高检定的精度和效率.利用该校准器进行临界流喷嘴背压比试验,调节被测喷嘴背压比,检测其实际流量,得到与理论曲线相一致的流量特性曲线,从而为临界流喷嘴的特性研究提供了一个良好的手段.
热式流量计组合铂膜探头特性研究
针对微小流量测量精度不高以及重复性较差等特点,提出了一种基于组合铂膜探头的气体流量计。对该组合铂膜探头的温度特性以及温度补偿性能进行了实验研究,并给出了气体流量测量的实验数据;讨论了该流量计的特性曲线并运用基于正交多项式的最小二乘法进行了高次曲线的精确拟合。结果表明,该组合铂膜探头在微小流量测量中具有较高的灵敏度、较好的测量精度和重复性。
新型电驱动活塞式膜式燃气表检定装置设计
研究开发了一种用于民用膜式燃气表检定的电驱动活塞式气体流量标准装置。介绍了电驱动活塞式气体流量标准装置的结构,根据标准装置的结构和膜式燃气表检定规程,推导出膜式燃气表4台联检的数学模型;设计了一种基于LabVIEW平台和PLC的检定系统软硬件;进行活塞式气体流量标准装置的重复性实验,证明该检定装置的重复性优于0.05%;采用该装置检定G4型膜式燃气表,与钟罩式气体流量标准装置的检定结果进行比对,一致性良好。
150mL活塞式液体微小流量计量标准装置的研究
针对现有液体流量计量标准装置测量范围的限制不能适应微流体计量的需求,研究开发了一种用于生物医药领域的150mL活塞式液体微小流量计量标准装置。介绍了该标准装置的结构、检定原理和检定过程;根据检定需求设计了一种基于LabVIEW平台和PLC的检定系统软硬件。利用LabVIEW平台设计上位机的检定程序,用于实现人机交互、检定流程控制、检定数据的存储和报表生成等功能。采用可编程逻辑控制器(PLC)作为下位机控制核心,用于实现运动控制、变送器信号的采集、光栅尺计数和阀门控制等功能。进行了标准装置与高精密电子天平的比对实验和重复性分析,证明该装置一致性能达到0.124%、重复性优于0.032%。
车辆运动模拟6自由度平台的协同控制研究
对车辆运动模拟6自由度平台进行研究.对四通阀控制液压缸伺服系统进行了理论分析和试验研究,讨论了有负载时,液压缸正反向运动速度一致和换向瞬间不产生压力跃变这两种情况下,非对称伺服阀各阀口面积梯度的关系.推导出空载时,使阀控非对称缸系统正反向运动速度一致且换向瞬间不产生压力跃变的非对称伺服阀各阀口的面积梯度的关系式.在此基础上,研究6个液压缸伺服系统协同控制,实现了车辆的运动模拟.实际运行结果表明:该平台运动平稳,各自由度协同控制性能良好,完全满足了车辆各种运动模拟要求.
液压并联6-DOF平台轨迹跟踪的干扰力补偿
为了消除液压并联6-DOF平台因各支链缸时变的负载耦合,以及摩擦和其他外力的干扰作用而引起的平台动态轨迹抖动现象,根据系统动力学模型的关节空间表达式,对关节干扰力的起因和对其运动的作用进行分析,在关节位置闭环控制基础上,分别设计基于结构不变性原理的支链抗负载干扰补偿器和基于系统模型的自适应滑模干扰观测补偿器,根据系统关节负载的变化率将两种补偿器利用模糊原则组合成综合补偿器,对干扰进行力闭环补偿.AMESim与MATLAB的联合仿真分析结果表明,该控制器使平台在复合干扰力作用下,能够平稳运行,与普通的位置闭环PID算法相比,有效地提高了系统的整体动态跟踪性能.
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