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基于H_∞鲁棒控制原理和使用ATMD的高楼主动振动控制策略研究

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控制与决策 1998年第4期13卷 295-300页

作者：张浩卞永明 Malcom.C.Good 同济大学CIMS研究中心墨尔本大学

对使用主动调频质量块ＡＴＭＤ的具有ｎ阶自由度的柔性大楼结构建立了全阶模型，并将得到的结构降阶模型用于设计ＡＴＭＤ控制器。通过分析，大楼结构的位置和速度可选为控制器的输出反馈变量。将等效两端口模型应用于带ＡＴＭＤ的大楼... 详细信息

对使用主动调频质量块ＡＴＭＤ的具有ｎ阶自由度的柔性大楼结构建立了全阶模型，并将得到的结构降阶模型用于设计ＡＴＭＤ控制器。通过分析，大楼结构的位置和速度可选为控制器的输出反馈变量。将等效两端口模型应用于带ＡＴＭＤ的大楼结构，使用Ｈ∞频域定型综合理论，设计出ＡＴＭＤ的鲁棒控制器。仿真证明该控制算法是非常有效的。

关键词：主动振动控制鲁棒控制 ATMD H∞控制高楼

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基于模糊算法的无人驾驶压路机自动碾压控制

同济大学学报（自然科学版） 2017年第12期45卷 1830-1838页

作者：卞永明方晓骏杨濛赵柱同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对无人驾驶振动压路机在自动碾压作业时的路径跟踪误差影响整体碾压作业质量的问题,提出了基于模糊算法的路径跟踪控制方法.建立了压路机整体运动学模型和液压动力转向系统模型,设计了基于预瞄的航向跟踪算法和模糊比例-积分-微分(PID... 详细信息

针对无人驾驶振动压路机在自动碾压作业时的路径跟踪误差影响整体碾压作业质量的问题,提出了基于模糊算法的路径跟踪控制方法.建立了压路机整体运动学模型和液压动力转向系统模型,设计了基于预瞄的航向跟踪算法和模糊比例-积分-微分(PID)控制器来实现对自动碾压误差的控制.通过无人驾驶压路机路径跟踪控制模型的仿真和现场自动碾压试验对自动碾压控制性能的验证,表明基于预瞄的航向跟踪模糊PID控制较普通PID控制在无人驾驶振动碾压过程中具有更好的控制性能,显示了模糊控制算法的有效性与优越性.

关键词：无人驾驶振动压路机铰接液压转向基于预瞄的航向跟踪模糊比例-积分-微分(PID)控制

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结构主动抗振参数敏感度分析及模糊在线修正

振动．测试与诊断 2004年第4期24卷 310-313页

作者：卞永明孙长磊石来德同济大学机械工程学院上海200092

通过分析状态参数对系统性能影响程度的大小 ,提出了状态参数敏感度的概念。根据这一概念可以确定关键的状态参数 ,从而实现准最优控制。考虑到参数的时变特性 ,利用模糊技术对参数进行实时在线修正 ,取得了很好的控制效果。这种方法可... 详细信息

通过分析状态参数对系统性能影响程度的大小 ,提出了状态参数敏感度的概念。根据这一概念可以确定关键的状态参数 ,从而实现准最优控制。考虑到参数的时变特性 ,利用模糊技术对参数进行实时在线修正 ,取得了很好的控制效果。这种方法可以进一步提高振动控制系统的控制品质和鲁棒性。

关键词：结构振动主动控制敏感度准最优控制模糊在线寻优

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轮式装载机永磁同步电机驱动系统的参数匹配

中国机械工程 2009年第24期20卷 2927-2931,2937页

作者：卞永明葛凤龙金晓林同济大学上海200092

为了把某载重质量为1.5t的轮式装载机的液力机械传动系统改造为轮边独立驱动的电力驱动系统,依据该型车辆的动力性能参数,对电力驱动系统进行了合理的匹配计算,包括功率匹配、速度匹配和转矩匹配。利用永磁同步电机的实验外特性曲线,采... 详细信息

为了把某载重质量为1.5t的轮式装载机的液力机械传动系统改造为轮边独立驱动的电力驱动系统,依据该型车辆的动力性能参数,对电力驱动系统进行了合理的匹配计算,包括功率匹配、速度匹配和转矩匹配。利用永磁同步电机的实验外特性曲线,采用转矩分配的整车控制策略,并结合仿真软件MATLAB/Simulink对轮式装载机进行了建模仿真。通过对轮式装载机在各种工况下驱动性能的分析和实验测试,验证了匹配理论的合理性和整车控制策略的可行性。

关键词：永磁同步电机轮式装载机电力驱动弱磁控制

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永磁同步电动轮装载机性能试验研究

同济大学学报（自然科学版） 2010年第9期38卷 1367-1370,1374页

作者：金晓林石来德卞永明同济大学机械工程学院上海200092

对永磁同步电动轮驱动技术在装载机上的性能表现进行了理论与试验分析,表明基于弱磁控制算法的永磁同步电动轮能完全适应装载机的行驶、制动、牵引和转向等各种工况,也能相互高效协同工作.用改造的ZLM15B装载机在水平水泥路面上进行了... 详细信息

对永磁同步电动轮驱动技术在装载机上的性能表现进行了理论与试验分析,表明基于弱磁控制算法的永磁同步电动轮能完全适应装载机的行驶、制动、牵引和转向等各种工况,也能相互高效协同工作.用改造的ZLM15B装载机在水平水泥路面上进行了上述工况试验.试验数据表明,永磁同步电动轮在行驶和牵引工作时效率可达90%以上,能自适应差速转向,制动过程中电动轮之间转速、转矩的一致性非常好.

关键词：弱磁控制永磁同步电机电动轮轮式装载机

基于H_∞/μ鲁棒控制原理和使用ATMD的高楼主动振动控制策略研究(英文)

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控制理论与应用 1999年第3期16卷 401-408页

作者：张浩卞永明同济大学机械工程系CIMS研究中心墨尔本大学机械与制造工程系

对使用主动调频质量块ＡＴＭＤ（ＡｃｔｉｖｅＴｕｎｅｄＭａｓＤａｍｐｅｒ）的具有ｎ阶自由度的柔性大楼结构建立了全阶模型，并由此将得到的结构降阶模型用于设计ＡＴＭＤ的控制器．通过分析，大楼结构的位置和速度可被选为控制器的... 详细信息

对使用主动调频质量块ＡＴＭＤ（ＡｃｔｉｖｅＴｕｎｅｄＭａｓＤａｍｐｅｒ）的具有ｎ阶自由度的柔性大楼结构建立了全阶模型，并由此将得到的结构降阶模型用于设计ＡＴＭＤ的控制器．通过分析，大楼结构的位置和速度可被选为控制器的输出反馈变量．将等效两端口模型应用于带ＡＴＭＤ的大楼结构上，使用Ｈ∞／μ频域定型综合理论，设计出ＡＴＭＤ的鲁棒控制器．通过模拟分析，可见该控制算法是非常有效的，ＡＴＭＤ中的小质量块的运动空间合理有限，控制器输出能量（力）合理，对于由于参数变化和非结构化的系统不确定具有很好的控制性能和系统稳定的鲁棒性（Ｒｏｂｕｓｔｎｅｓ）．

关键词：主动振动控制鲁棒控制 ATMD 高楼

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基于弱磁控制的工程机械自适应电子差速控制

中国机械工程 2014年第14期25卷 1972-1977页

作者：卞永明蒋佳杨礼斌同济大学上海201804

传统轮式工程机械使用机械差速器来完成差速,而轮边电力驱动系统的差速功能主要通过电子差速控制技术来实现。分析了常用的电子差速控制策略,提出了基于弱磁控制算法的自适应电子差速技术,搭建了轮边电力驱动装载机模型,并对转弯工况和... 详细信息

传统轮式工程机械使用机械差速器来完成差速,而轮边电力驱动系统的差速功能主要通过电子差速控制技术来实现。分析了常用的电子差速控制策略,提出了基于弱磁控制算法的自适应电子差速技术,搭建了轮边电力驱动装载机模型,并对转弯工况和不同滚动半径直行工况进行了仿真研究,进行了轮边电力驱动装载机的空载转向和重载转向试验。研究表明,采用弱磁控制算法的左右电动轮能够自适应差速,实现平稳转向。

关键词：工程机械轮边电力驱动弱磁控制自适应电子差速

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矩形盾构管片拼装机同步控制系统的设计

同济大学学报（自然科学版） 2016年第4期44卷 637-644页

作者：卞永明方晓骏杨濛金晓林同济大学机械与能源工程学院上海201804 上海同新机电控制技术有限公司上海200949

针对矩形盾构管片拼装机拼装拱顶块和拱底块时需要同步控制两台机械手的问题,设计了基于CAN(Controller Area Network)总线的同步控制系统并采用同步PID(Proportion Integral Derivative)算法实现对同步误差的控制.对同步控制系统的工... 详细信息

针对矩形盾构管片拼装机拼装拱顶块和拱底块时需要同步控制两台机械手的问题,设计了基于CAN(Controller Area Network)总线的同步控制系统并采用同步PID(Proportion Integral Derivative)算法实现对同步误差的控制.对同步控制系统的工作原理以及系统的网络架构做了分析.建立了矩形盾构管片拼装机两台机械手沿径向的立柱同步升降和沿轴向的同步拼装头移动同步控制系统的仿真模型,并对这两个动作的同步PID控制性能进行仿真分析.通过矩形盾构管片同步立柱升降和同步拼装头移动的实验对同步控制性能进行验证,结果表明,同步PID算法可减小同步误差并将立柱升降同步误差控制在±3 mm之间,拼装头移动同步误差控制在不超过±1 mm,显示了同步PID控制在矩形盾构管片拼装过程中的有效性与可实现性.

关键词：矩形盾构管片拼装机同步控制系统 CAN总线 PID算法

基于改进型Smith预估器的同步施工网络控制系统

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振动．测试与诊断 2018年第5期38卷 965-973,1081页

作者：卞永明杨濛方晓骏崔微微同济大学机械与能源工程学院上海201804 上海同新机电控制技术有限公司机电部上海200949

根据同步施工网络控制系统的控制原理,分析了时变、随机和不确定的网络时延对同步误差控制所产生的影响。针对传统Smith预估器用于多被控对象同步控制时存在的缺陷与不足进行了分析,提出了一种改进型Smith预估器,实现了对网络时延、被... 详细信息

根据同步施工网络控制系统的控制原理,分析了时变、随机和不确定的网络时延对同步误差控制所产生的影响。针对传统Smith预估器用于多被控对象同步控制时存在的缺陷与不足进行了分析,提出了一种改进型Smith预估器,实现了对网络时延、被控对象纯滞后因子以及同步误差控制器的多重Smith预估补偿,将其从内部反馈回路中彻底消除,预估模型无需预估与在线测量其大小与变化规律。通过基于控制器局域网络(controller area network,简称CAN)的盾构管片拼装机同步网络控制系统,对常规比例积分微分(proportion integral derivative,简称PID)同步网络控制和基于改进型Smith预估器的PID同步网络控制性能进行了仿真对比分析,并通过实验进行了验证。结果表明,常规PID网络控制同步误差为-3～3mm,基于改进型Smith预估器的PID网络控制同步误差为-1.5～1.5mm,后者可显著提高同步施工网络控制系统的同步控制性能与精度。

关键词： Smith预估器多被控对象网络时延同步误差网络控制系统