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基于matlab/simulink牵引整流机组的仿真研究及应用

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科技与创新 2024年第12期 90-93页

作者：李明北京地铁科技发展有限公司北京100000

介绍了24脉波整流机组的基本原理,使用matlab建立了24脉波牵引整流机组的仿真模型,介绍了详细的参数设置,并验证了仿真计算结果与理论公式计算结果的一致性,证明了模型的正确性;通过整流器直流侧过压保护的仿真,验证了电容器性能降低对... 详细信息

介绍了24脉波整流机组的基本原理,使用matlab建立了24脉波牵引整流机组的仿真模型,介绍了详细的参数设置,并验证了仿真计算结果与理论公式计算结果的一致性,证明了模型的正确性;通过整流器直流侧过压保护的仿真,验证了电容器性能降低对直流侧输出电压峰值、峰峰值以及波形的影响,为整流器元件性能降低后输出的电能质量提供判断工具。

关键词： 24脉波整流机组 matlab/simulink 直流侧过压保护仿真

Method of simulating hybrid STT-MTJ/CMOS circuits based on matlab/simulink

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Chinese Physics B 2023年第7期32卷 591-597页

作者：冀敏慧张欣苗潘孟春杜青法胡悦国胡佳飞邱伟成彭俊平林珠李裴森 College of Intelligence Science and Technology National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Beijing National Research Center for Information Science and Technology Tsinghua UniversityBeijing 100084China

The spin-transfer-torque(STT)magnetic tunneling junction(MTJ)device is one of the prominent candidates for spintronic logic circuit and neuromorphic computing.Therefore,building a simulation framework of hybrid STT-MTJ/CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor)circuits is of great value for designing a new kind of computing paradigm based on the spintronic devices.In this work,we develop a simulation framework of hybrid STT-MTJ/CMOS circuits based on matlab/simulink,which is mainly composed of a physics-based STT-MTJ model,a controlled resistor,and a current sensor.In the proposed framework,the STT-MTJ model,based on the Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewsk(LLGS)equation,is implemented using the matlab script.The proposed simulation framework is modularized design,with the advantage of simple-to-use and easy-to-expand.To prove the effectiveness of the proposed framework,the STT-MTJ model is benchmarked with experimental results.Furthermore,the pre-charge sense amplifier(PCSA)circuit consisting of two STT-MTJ devices is validated and the electrical coupling of two spin-torque oscillators is simulated.The results demonstrate the effectiveness of our simulation framework.

关键词： magnetic tunneling junction(MTJ)model spin-transfer-torque(STT) circuit simulation matlab/simulink

基于matlab的运动控制系统实验平台设计

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计算机测量与控制 2024年第3期32卷 146-152页

作者：徐建明支文龙周家豪浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用matlab/simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿... 详细信息

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用matlab/simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿真测试到实物测试一体化;通过介绍实验平台中的PC端环境配置流程以及实验平台中驱动器的构成给出了实验平台的总体设计方案;说明了实验平台应用基于模型设计的方法实现代码自动生成的流程,并对基于模型设计的开发流程进行了详细的阐述;通过案例永磁同步电机转速、电流双闭环控制系统在实验平台经过模型在环仿真、软件在环仿真、处理器在环仿真,最后到实验平台进行实物测试的流程与实验结果来达到验证实验平台的优点及其可行性和有效性的目的。

关键词：实验平台 matlab/simulink 基于模型设计代码自动生成永磁同步电机

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基于RBF神经网络滑模控制的卷纸纠偏系统

中国造纸学报 2024年第1期39卷 107-113页

作者：张继红四川职业技术学院智能制造学院四川遂宁629000

设计了采用RBF神经网络控制的伺服纠偏控制系统,通过建立其动力学模型,运用matlab/simulink仿真软件仿真,并进行实验验证,分析系统动态性能,得到响应曲线。结果表明,在拉纸速度65 mm/s下,跑偏量从1.5 mm降低到0.55 mm,该伺服系统位移和... 详细信息

设计了采用RBF神经网络控制的伺服纠偏控制系统,通过建立其动力学模型,运用matlab/simulink仿真软件仿真,并进行实验验证,分析系统动态性能,得到响应曲线。结果表明,在拉纸速度65 mm/s下,跑偏量从1.5 mm降低到0.55 mm,该伺服系统位移和速度跟踪误差均较小。

关键词：卷纸纠偏控制 RBF神经网络滑模控制 matlab/simulink 动态性能

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基于Adams和matlab的堆垛机联合仿真

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数字制造科学 2024年第2期 95-99页

作者：许玥王牧许宁新兴际华(北京)材料技术研究院有限公司盐城工学院机械工程学院

堆垛机是现代化智能仓储的核心搬运设备，其性能将直接影响智能仓储的出入库效率。为了提高堆垛机的设计效率，采用SolidWorks软件对堆垛机的三维模型建模，并基于Adams软件创建堆垛机的动力学仿真模型，配合matlab/simulink仿真平台搭... 详细信息

堆垛机是现代化智能仓储的核心搬运设备，其性能将直接影响智能仓储的出入库效率。为了提高堆垛机的设计效率，采用SolidWorks软件对堆垛机的三维模型建模，并基于Adams软件创建堆垛机的动力学仿真模型，配合matlab/simulink仿真平台搭建了堆垛机控制联合仿真模型，研究堆垛机的运动控制和立柱振动。该方法提高了堆垛机的设计效率，降低堆垛机的开发成本，研究结果可作为堆垛机优化设计的参考依据。

关键词： Adams matlab/simulink 动力学仿真堆垛机

基于改进SSA优化PID的下肢康复机器人控制

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现代电子技术 2024年第13期47卷 153-159页

作者：张稚荷周凯红朱梦岩桂林理工大学机械与控制工程学院广西桂林541006

针对下肢康复机器人训练过程中步态跟踪误差大的问题,提出一种改进麻雀搜索算法(ISSA)优化PID的控制策略。首先,利用拉格朗日方程对下肢机器人进行动力学分析,得到动力学模型;然后,通过引入Kent映射混沌初始化种群、Tent混沌扰动和柯西... 详细信息

针对下肢康复机器人训练过程中步态跟踪误差大的问题,提出一种改进麻雀搜索算法(ISSA)优化PID的控制策略。首先,利用拉格朗日方程对下肢机器人进行动力学分析,得到动力学模型;然后,通过引入Kent映射混沌初始化种群、Tent混沌扰动和柯西变异扰动,以及改变探索者-跟随者比例系数和探索者位置更新公式等方面对麻雀搜索算法进行改进,通过8种测试函数证实了算法改进的有效性;最后,在matlab/simulink中建立下肢机器人PID控制器和ISSA-PID控制器系统的仿真模型,以正常人体步态数据进行拟合得到的函数曲线作为系统实际输入进行跟踪实验。结果表明:相比于传统PID控制,ISSA-PID控制髋关节和膝关节的误差分别降低了63.3%和72.5%,实现了精准的步态跟踪,验证了该控制策略的有效性。

关键词：下肢康复机器人麻雀搜索算法优化算法测试函数步态数据 PID控制 matlab/simulink

基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制研究

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机电工程 2024年第3期41卷 371-381页

作者：陈翰文徐巧玉徐恺张正河南科技大学机电工程学院河南洛阳471000 洛阳银杏科技有限公司河南洛阳471000

针对凿岩机械臂的电液比例系统位置控制精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID的电液比例系统位置控制方法。首先,在AMESim中搭建了阀控非对称液压缸的电液比例系统简化模型,设置了各个模块的参数;然后,利用matlab/Sim... 详细信息

针对凿岩机械臂的电液比例系统位置控制精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID的电液比例系统位置控制方法。首先,在AMESim中搭建了阀控非对称液压缸的电液比例系统简化模型,设置了各个模块的参数;然后,利用matlab/simulink搭建了系统闭环控制模型,通过不断更新RBF网络模型并修正PID参数,实现了基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制目的;结合AMESim搭建的电液比例系统模型和simulink下搭建的控制器进行了联合仿真;最后,基于凿岩台车机械臂实验平台,进行了电液比例系统位置控制实验。仿真结果表明:在受到外部干扰的情况下,RBF神经网络整定PID控制系统能够在0.3 s内控制活塞杆重新运行至目标位置,平均响应时间为1.5 s,位置精度误差不超过5 mm。实验结果表明:与常规PID控制方法相比,RBF神经网络整定PID控制活塞杆位置精度误差降低了75%,位置精度误差在工程实际要求的10 mm范围以内,因此,RBF神经网络整定PID算法可以有效提高电液比例系统的位置控制精度,满足凿岩机械臂实际工作中对电液比例系统位置精度的控制要求。

关键词：凿岩机械臂径向基函数神经网络整定PID 电液比例系统位置控制精度联合仿真 matlab/simulink AMESim

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非对称喷嘴挡板压力伺服阀建模与特性研究

液压与气动 2024年第6期48卷 159-168页

作者：吴河灯葛声宏周振锋杨瀚浩陈志闯朱玉川南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 中航工业南京伺服控制系统有限公司江苏南京210032

针对一种具有非对称喷嘴挡板结构的压力伺服阀(简称非对称压力阀),建立其数学模型及matlab/simulink仿真模型,分析了整阀的静动态性能,并研究了非对称结构的设计原则。结果表明:该阀为带死区的单向正增益压力伺服阀,其输出压力高、线性... 详细信息

针对一种具有非对称喷嘴挡板结构的压力伺服阀(简称非对称压力阀),建立其数学模型及matlab/simulink仿真模型,分析了整阀的静动态性能,并研究了非对称结构的设计原则。结果表明:该阀为带死区的单向正增益压力伺服阀,其输出压力高、线性度好、动态响应快;喷嘴腔压力和输出压力交叉点与静态性能指标具有唯一的映射关系,可利用交叉点位置来判断伺服阀性能是否达到工作要求;阀芯端面面积非对称是前置级非对称的来源,为了保证非对称压力阀的零位稳定性和性能要求,需将前置级设为非对称形式,其固定节流孔液阻系数比大于喷嘴孔液阻系数比,而喷挡间隙的非对称有利于减小喷嘴结构参数的影响,便于伺服阀的尺寸设计和调试;最后通过实验验证了数学模型的准确性。建立的数学模型及仿真模型可为压力伺服阀的结构设计及优化提供依据。

关键词：压力伺服阀非对称液压阀 matlab/simulink 静态特性动态特性

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多旋翼无人机协同吊挂载荷控制方法研究

航空工程进展 2024年

作者：路向阳任相龙薛久辉中原工学院电子信息学院

无人机通过单机搭载载荷的方式进行运输，运载能力受限，多机融合是大势所趋，在传统的搭建旋翼—载荷模型时，多使用Euler-Lagrange方法处理吊挂载荷的约束，需引入多个辅助变量，建模过程比较复杂。Udwadia-Kalaba(U-K)方程处理约束... 详细信息

无人机通过单机搭载载荷的方式进行运输，运载能力受限，多机融合是大势所趋，在传统的搭建旋翼—载荷模型时，多使用Euler-Lagrange方法处理吊挂载荷的约束，需引入多个辅助变量，建模过程比较复杂。Udwadia-Kalaba(U-K)方程处理约束条件，建模旋翼无人机协同飞行控制，以解决旋翼机协同运输载荷的问题是一种有效的尝试。通过建立旋翼无人机的运动学模型和动力学模型，利用U-K方程处理运动约束，将载荷对无人机的影响分为水平和垂直两个方向，并将其作为阶跃信号输入，进行求解计算；在系统的控制策略上设计串级PID控制模型，保证多机协同条件下旋翼无人机具有良好的抗干扰能力和稳定性；利用matlab环境下使用simulink模型进行仿真分析。结果表明：所提出的控制方法实现了编队系统的稳定性、快速性和准确性，能够达到优化旋翼无人机协同控制效果的目标。

关键词：四旋翼编队载荷运输 Udwadia-Kalaba matlab/simulink PID