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MATLAB环境下控制系统仿真设计与实现 被引量:2
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作者 李炜 《微处理机》 2025年第1期38-41,共4页
本研究旨在通过自整定模糊控制技术优化PID参数控制,解决传统PID控制中参数调节复杂、精度不足的问题。采用模糊控制规则,以误差e和误差变化ec为输入,实现参数自整定。利用MATLAB中的Simulink模块,成功模拟了自整定模糊PID控制器,并展... 本研究旨在通过自整定模糊控制技术优化PID参数控制,解决传统PID控制中参数调节复杂、精度不足的问题。采用模糊控制规则,以误差e和误差变化ec为输入,实现参数自整定。利用MATLAB中的Simulink模块,成功模拟了自整定模糊PID控制器,并展示了其在MATLAB中的实现方法。研究结果表明,该控制器具有快速响应、高精度调节和良好稳定性,且无超调或振荡现象。研究为控制系统设计提供了高效、稳定的解决方案,具有重要的实际应用价值。 展开更多
关键词 MATLAB建模 自动控制 系统仿真 PID控制器
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机电系统仿真课程理实一体化综合改革实践——以常熟理工学院机械电子中德合作项目为例 被引量:2
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作者 蒋晓梅 孙小梅 +1 位作者 马文斌 张斌 《高教学刊》 2025年第6期144-147,共4页
机电系统仿真是利用MATLAB/Simulink软件平台针对机械电子系统进行建模和分析的课程,通过课程学习要求学生掌握机电系统仿真方法、仿真思路以及结论分析,为工程中分析和设计机电系统奠定基础。在实际教学过程中,存在教材不合适、学生兴... 机电系统仿真是利用MATLAB/Simulink软件平台针对机械电子系统进行建模和分析的课程,通过课程学习要求学生掌握机电系统仿真方法、仿真思路以及结论分析,为工程中分析和设计机电系统奠定基础。在实际教学过程中,存在教材不合适、学生兴趣不高等问题。根据教学中存在的问题,结合教学实践,探索适合中德合作办学专业的多元化交互式教学模式,整合教学材料,规划合理的教学内容,更新教学方法,突出专业实践技能训练,加强学生实践能力和创新能力的培养等教学改革措施,并且在电子教学平台下利用大数据进行教学监控,在教学实践中灵活应用,取得较好的教学效果。 展开更多
关键词 机电系统仿真 MATLAB/SIMULINK 理实一体化 课程改革 拓展教学边界
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基于自适应无迹卡尔曼滤波的PID转向控制系统设计
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作者 田雅琴 师旭源 +1 位作者 胡梦辉 王杰鹏 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期118-128,共11页
为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪... 为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪声验证了算法的优越性。针对移动机器人转向控制中传统PID存在的超调量大、响应慢及易受干扰等问题,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的参数自整定PID控制方法,其优点是无需雅可比矩阵,通过采用无迹变换来处理非线性系统。对4种滤波模型输入噪声,验证了AUKF的抗干扰和滤波能力最佳,其中AUKF相对于UKF的误差绝对值最大缩小了58%,稳定性最大提高了62%。仿真与实验结果表明:该方法显著改善了系统的控制精度、鲁棒性、响应速度及超调量。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 PID控制 转向控制系统 改进灰狼算法 MATLAB仿真
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深部煤炭流态化开采无绳提升系统及其协同驱动控制策略
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作者 刘帅 鲍久圣 +4 位作者 戴金昊 阴妍 赵亮 王忠宾 葛世荣 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期422-434,共13页
面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿,针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈,创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统,并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进... 面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿,针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈,创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统,并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进行了仿真与试验研究。首先,针对深部煤炭流态化开采系统辅助提升的运输对象及工况特点,提出直线电机与齿轮齿条复合提升的方案,并对其驱动设备及系统进行选型设计;其次,选定齿轮驱动永磁同步电机(PMSM)与直线驱动永磁同步电机(PMLSM)2种电机的矢量控制策略,分别通过对2种电机进行数学建模,并在MATLAB/Simulink中进行仿真模型搭建,从而对电机进行矢量闭环控制来研究电机的动态响应特性;接着,为了提高无绳提升系统异类多电机间的同步性能,开展了多电机同步与协同控制策略的研究与分析,采用了模糊PI优化参数方法对传统的耦合控制方式进行优化;同时,对异类电机的协同控制提出了“恒扭矩(F)-速度(ω)”的控制策略,并基于AMESim进行了动力学的仿真分析;最后,搭建无绳提升系统原理样机,通过试验验证了所提出的“F-ω”控制策略的可行性与合理性。研究结果表明:采用模糊PI环形耦合控制算法可以优化电机响应特性,提高多电机之间的跟随性能、同步性能;采用异类电机“F-ω”协同控制策略,负载提升容器的变化与驱动齿轮电机加速度变化呈正相关关系,且更易实现控制。 展开更多
关键词 超深井 MATLAB/SIMULINK 无绳提升系统 动力学仿真 驱动控制策略
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压缩空气储能系统动态特性仿真分析
5
作者 卢绪祥 刘雨菲 +2 位作者 徐航 程波 宋权斌 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期1045-1051,1062,共8页
为研究压缩空气储能系统在储能阶段和释能阶段的动态特性,基于MATLAB/Simulink平台分别建立了压缩空气储能系统储能阶段和释能阶段的动态仿真模型,利用该模型对系统中的重要部件——储气罐和蓄水罐进行仿真,得到了其温度和压力随着时间... 为研究压缩空气储能系统在储能阶段和释能阶段的动态特性,基于MATLAB/Simulink平台分别建立了压缩空气储能系统储能阶段和释能阶段的动态仿真模型,利用该模型对系统中的重要部件——储气罐和蓄水罐进行仿真,得到了其温度和压力随着时间变化的规律;然后根据各模块的传递函数建立了一次调频仿真模型,在系统中先后加入10%、8%、6%的阶跃负荷扰动和10%、8%、6%3种连续负荷扰动,分别进行了系统的频率响应分析。结果表明:在阶跃负荷扰动下,一次调频阶段越大的扰动量会导致系统频率恢复速度更快;在连续负荷扰动下,会产生超调量,且超调量随着扰动量的增大而增大。 展开更多
关键词 压缩空气储能系统 动态特性 仿真模型 负荷扰动 MATLAB/SIMULINK
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基于Matlab App Designer的冲量等效原理仿真系统开发
6
作者 霍永超 倪圆圆 +2 位作者 赵飞 俞张勇 张虎 《电气电子教学学报》 2025年第2期67-70,共4页
冲量等效原理是“电力电子技术”教学中的重要内容,但理论抽象、推导过程繁琐。通常,教学过程中往往侧重于定性分析,缺少定量计算和波形影响因素分析。利用Matlab App Designer标准组件多、交互性强的特点,开发了一款可视化仿真系统。... 冲量等效原理是“电力电子技术”教学中的重要内容,但理论抽象、推导过程繁琐。通常,教学过程中往往侧重于定性分析,缺少定量计算和波形影响因素分析。利用Matlab App Designer标准组件多、交互性强的特点,开发了一款可视化仿真系统。仿真系统包含了窄脉冲的类型、含惯性环节的系统类型和脉宽的影响分析等方面。实践结果表明,可视化教学有利于增强学生对理论的理解,培养学生主动探索和求证的能力。 展开更多
关键词 冲量等效原理 仿真系统 Matlab App Designer
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大规模随机接入性能测试原理与系统设计
7
作者 秦浩然 陈文 《信息技术》 2025年第1期8-14,共7页
在第五代移动通信(5G)以及后5G时代中,由于大量设备的接入导致通信过载激增,大规模接入技术面临严峻的挑战。为了全方面评估和展示大维通信系统的各项性能指标,文中利用MATLAB App Designer组件库丰富、界面友好、交互性强等特点,设计... 在第五代移动通信(5G)以及后5G时代中,由于大量设备的接入导致通信过载激增,大规模接入技术面临严峻的挑战。为了全方面评估和展示大维通信系统的各项性能指标,文中利用MATLAB App Designer组件库丰富、界面友好、交互性强等特点,设计并开发了一款大维通信评估系统。该系统集成了接入概率、频谱效率、能量效率、活跃误差、信道误差、符号误差六项通信性能指标,用户可以通过输入或修改资源数得到相应的显示结果,从而直观地了解不同资源数的变动对于大维通信系统性能的影响。 展开更多
关键词 通信与信息系统 大维通信 双线性广义近似消息传递 MATLAB App Designer 系统设计
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基于MATLAB的水轮机调节系统分析
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作者 袁宇豪 李自成 +3 位作者 邹文飞 陈欣弟 许桓裕 何田洋 《现代工业经济和信息化》 2025年第6期83-85,共3页
在水电工程领域,水轮机调节系统的频率特性对整个电力系统的稳定运行至关重要。随着电力系统规模的扩大和对电能质量要求地提高,准确分析水轮机调节系统的频率特性成为一个重要课题。目的在于利用MATLAB强大的计算和绘图功能,深入探究... 在水电工程领域,水轮机调节系统的频率特性对整个电力系统的稳定运行至关重要。随着电力系统规模的扩大和对电能质量要求地提高,准确分析水轮机调节系统的频率特性成为一个重要课题。目的在于利用MATLAB强大的计算和绘图功能,深入探究水轮机调节系统的频率特性。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 MATLAB 频率特性 自动控制原理
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增程式电动皮卡四驱动力传动系统设计
9
作者 毛理想 钟兵 吴芷红 《内燃机与动力装置》 2025年第4期86-95,共10页
为保证某增程式电动皮卡性能,对其四驱动力传动系统参数进行优化设计,基于MATLAB软件建立包含前后驱动电机、两挡变速器、动力电池、增程器的双电机四驱架构数学模型;根据该皮卡整车基本参数和行驶性能要求,采用序列二次规划(sequential... 为保证某增程式电动皮卡性能,对其四驱动力传动系统参数进行优化设计,基于MATLAB软件建立包含前后驱动电机、两挡变速器、动力电池、增程器的双电机四驱架构数学模型;根据该皮卡整车基本参数和行驶性能要求,采用序列二次规划(sequential quadratic programming,SQP)算法计算前后驱动电机最优性能参数;为提高车辆经济性,设计前后驱动电机两挡变速器传动比、动力电池容量配置、增程器参数;基于新欧洲驾驶循环(new European driving cycle,NEDC),仿真分析车辆在等速、加速等工况下电池组能量消耗,计算车辆续驶里程,验证增程式电动四驱动力系统参数设计的合理性。结果表明:设计的前后驱动电机的性能参数可使整车电机最大总功率为220 kW,电机最大总转矩为621 N·m,完全满足最高车速为165 km/h、车速从0加速到100 km/h的加速时间为8 s、车速为30 km/h时的最大爬坡度为50%的动力性能指标;采用优化的整车动力系统参数后,NEDC循环工况续驶里程为124.78 km,满足续驶里程不得小于120 km的设计要求。 展开更多
关键词 增程式电动皮卡 四驱动力传动系统 MATLAB仿真 NEDC
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面向船舶系统的在线仿真平台的设计与实现
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作者 苏雨欣 甘辉兵 +1 位作者 王安桐 郭安康 《计算机测量与控制》 2025年第10期208-215,224,共9页
随着船舶行业的飞速发展,研究内容日益细化,一个船舶系统的开发往往需要多个团队的密切协作,为了满足在线仿真和异地团队协同开发的需求,针对船舶柴油发电机组调速系统,搭建了调速系统优化的仿真模型,并运用Matlab Web App技术和Java We... 随着船舶行业的飞速发展,研究内容日益细化,一个船舶系统的开发往往需要多个团队的密切协作,为了满足在线仿真和异地团队协同开发的需求,针对船舶柴油发电机组调速系统,搭建了调速系统优化的仿真模型,并运用Matlab Web App技术和Java Web技术,开发了一个在线仿真实验平台,将调速系统的优化仿真模型与其同步的演示操作封装成Matlab Web App,实现了仿真模型的在线共享、互动及仿真的深度融合;实践表明,该在线仿真平台能够自定义仿真参数并顺利运行远程发布的仿真模型,实时观察仿真结果,极大地提高了异地团队的开发效率,减少了重复开发的时间和成本,为团队协作提供了一个高效、灵活的解决方案。 展开更多
关键词 船舶柴油发电机组 调速系统 Matlab Web App 在线仿真 分布式开发
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四足作战系统机电联合仿真分析
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作者 陈昱名 周克栋 +3 位作者 赫雷 李佳昊 张迪 刘宜辉 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第9期208-215,共8页
四足机器人在现代战场中发挥着越来越重要的作用。为了探究发射载荷作用下四足作战系统的射击枪口扰动,以四足机器人作为机动平台,基于总体方案及主要部件设计工作,在ADAMS中构建了动力学模型,基于Matlab/Simulink软件搭建了模糊PID控制... 四足机器人在现代战场中发挥着越来越重要的作用。为了探究发射载荷作用下四足作战系统的射击枪口扰动,以四足机器人作为机动平台,基于总体方案及主要部件设计工作,在ADAMS中构建了动力学模型,基于Matlab/Simulink软件搭建了模糊PID控制器,并对单发和三连发射击工况下四足作战系统进行了机电联合仿真,获得了相应的枪口扰动的变化曲线。结果表明:动载工况下,发射载荷的作用给关节造成了力矩冲击,并产生了射击枪口扰动,其中,由于三连发的系统耦合作用,三连发在前后方向、竖直方向和水平方向上的枪口峰值扰动分别是单发的2.74倍、1.86倍和1.69倍;该四足作战系统机械结构以及使用的控制策略在单发和三连发工况下的峰值扰动和最终扰动合理地反映了枪口的运动规律,可为同类装备的基础研究提供参考。 展开更多
关键词 四足作战系统 虚拟样机 模糊PID控制 MATLAB/SIMULINK 枪口扰动
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摄像头光轴偏移判定以及光轴偏移角度计算方法的研究
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作者 郭琮 陈殷彬 +2 位作者 杨熙冲 陈华文 蒙智强 《日用电器》 2025年第1期144-147,共4页
随着摄像头应用的领域不断增多,行业对摄像头的清晰度也提出了更高的要求。如果摄像头的镜头与图像传感器产生错位即摄像头光轴产生偏移,可能会导致拍摄图像中心偏离实际画面中心,造成不同区域清晰度存在差异的现象。针对摄像头光轴,本... 随着摄像头应用的领域不断增多,行业对摄像头的清晰度也提出了更高的要求。如果摄像头的镜头与图像传感器产生错位即摄像头光轴产生偏移,可能会导致拍摄图像中心偏离实际画面中心,造成不同区域清晰度存在差异的现象。针对摄像头光轴,本文简述了光轴偏移出现的原因以及光轴偏移所造成的不良影响,使用Imatest软件对摄像头的MTF进行分析,根据MTF值判断摄像头的光轴是否发生偏移,同时提出一种摄像头光轴偏移角度计算方法,用MATLAB软件实现。 展开更多
关键词 光学系统 光轴 MATLAB Imatest
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基于粒子群优化算法的光伏发电系统MPPT控制策略及仿真研究 被引量:2
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作者 彭吉康 王怀平 +3 位作者 马善农 夏洪 马玥明 颜吉骏 《机电工程技术》 2025年第9期78-83,共6页
针对太阳能光伏发电系统在局部遮阴条件下,传统最大功率点跟踪(MPPT)控制算法失效的问题,为确保系统能在复杂光照环境下高效运行,引入粒子群优化算法(PSO),将占空比及其扰动增量作为粒子位置和速度,以光伏输出功率最大化为目标,构建适... 针对太阳能光伏发电系统在局部遮阴条件下,传统最大功率点跟踪(MPPT)控制算法失效的问题,为确保系统能在复杂光照环境下高效运行,引入粒子群优化算法(PSO),将占空比及其扰动增量作为粒子位置和速度,以光伏输出功率最大化为目标,构建适应度函数评估粒子性能。算法流程包括计算个体最优pbest (i)与全局最优gbest,并依据PSO规则迭代更新粒子状态,实现最大功率点的动态追踪。基于MATLAB/Simulink构建离网光伏发电系统仿真模型,验证所提算法的有效性。结果显示,该算法能够快速收敛至最优解,显著提升系统在不同光照条件下的发电效率,相较于传统方法展现出更强的适应性和鲁棒性,且算法结构简洁,便于在单片机或DSP等微控制器上实现,为提升光伏系统智能化水平提供了有效方案。 展开更多
关键词 光伏系统 最大功率点跟踪 粒子群优化算法 MATLAB/SIMULINK
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基于GUI回归分析的颜色与物质浓度辨识研究
14
作者 吕良军 王会彩 郝炯驹 《黄河水利职业技术学院学报》 2025年第4期48-54,93,共8页
将传统化学分析方法与数字图像处理技术结合起来,通过系统分析物质溶液浓度与数码图像色彩参数的相关性,建立了基于颜色特征值的多元回归预测模型。为推进分析技术的智能化转型,开发了基于MATLAB平台的图形用户界面(GUI),实现了“图像... 将传统化学分析方法与数字图像处理技术结合起来,通过系统分析物质溶液浓度与数码图像色彩参数的相关性,建立了基于颜色特征值的多元回归预测模型。为推进分析技术的智能化转型,开发了基于MATLAB平台的图形用户界面(GUI),实现了“图像特征输入—模型自动计算—浓度即时显示”的一站式分析流程。 展开更多
关键词 比色法 回归模型 MATLAB GUI 交互式系统 颜色特征值 物质浓度 相关分析
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基于模型预测控制高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真分析
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作者 郭旭腾 王春江 +2 位作者 唐志远 江守亮 刘宁 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第8期152-157,163,共7页
[目的]现有的高速磁浮悬浮控制器多采用PID(比例-积分-微分)控制器,但由于磁浮系统具有强非线性和开环不稳定性,传统PID控制难以满足性能要求。为提升控制性能,特开展基于MPC(模型预测控制)的高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真研究。[方法]... [目的]现有的高速磁浮悬浮控制器多采用PID(比例-积分-微分)控制器,但由于磁浮系统具有强非线性和开环不稳定性,传统PID控制难以满足性能要求。为提升控制性能,特开展基于MPC(模型预测控制)的高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真研究。[方法]基于反馈线性化镇定方法建立常导高速磁浮单电磁铁的线性化镇定模型和状态反馈镇定控制器(以下简称“FK”);在此基础上开发高速磁浮单电磁铁MPC控制器;通过Matlab/Simulink软件仿真平台,进行MPC控制器参数优化,并对比分析FK、PID和MPC三种控制器在多参数响应、2kN阶跃干扰下的稳定性、响应速度及鲁棒性等性能指标。[结果及结论]MPC控制器在稳定时间方面仅为PID和FK控制器的1/10,同时在超调量、鲁棒性和抗干扰能力等方面均表现出显著优势。 展开更多
关键词 高速磁浮 模型预测控制器 系统仿真 状态反馈镇定控制器 MATLAB/SIMULINK
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一种VSG转动惯量与阻尼系数自适应协同控制策略
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作者 李世坤 魏晓云 《自动化应用》 2025年第14期153-158,共6页
目前,随着社会新能源的发展,风力光伏等新能源发电的比重越来越大,使得电力系统中的转动惯量和阻尼系数逐渐降低,系统稳定性下降。针对传统虚拟同步机在功率输出与频率调控方面应对扰动时敏捷度不足的问题,提出了一种改进后的并网虚拟... 目前,随着社会新能源的发展,风力光伏等新能源发电的比重越来越大,使得电力系统中的转动惯量和阻尼系数逐渐降低,系统稳定性下降。针对传统虚拟同步机在功率输出与频率调控方面应对扰动时敏捷度不足的问题,提出了一种改进后的并网虚拟同步发电机惯量阻尼自适应控制方法。该方法以同步电机的功率角和转子旋转速度的变率为基础,参考虚拟同步发电机的运算公式,并分析了各种参数对于输出频率的影响程度,模拟出旋转惯性及阻尼系数相关的调节系数,并以此作为自适应控制机制中调整惯性和阻尼性质的依据。利用MATLAB/Simulink软件的模拟测试功能,通过和常规虚拟同步发电机控制方案的比较,证实了该新式方法在实际应用中的有效性。结果表明,参考虚拟同步发电机的动力和输出频率都拥有更为优异的动态表现,系统的稳定性也得到了增强。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 转动惯量 阻尼系数 自适应控制 电力系统 新能源发电 MATLAB/SIMULINK
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基于递归方法的重磁数据采集系统及应用
17
作者 郝奥伟 郑艳荣 +3 位作者 杨宾锋 纪晓琳 丁成 邹鲲 《测绘科学技术学报》 2025年第2期117-122,129,共7页
重磁方法是地球物理的常规应用方法,在区域地质调查和军事普查方面具有重要意义。重磁野外点线号的快速定位是重磁数据采集项目设计和立项的重要环节。它是在收集相关地质资料和踏勘的基础上,立足于项目相关设计要求进行的必要工作。本... 重磁方法是地球物理的常规应用方法,在区域地质调查和军事普查方面具有重要意义。重磁野外点线号的快速定位是重磁数据采集项目设计和立项的重要环节。它是在收集相关地质资料和踏勘的基础上,立足于项目相关设计要求进行的必要工作。本文提出一种递归方法对野外重磁数据的点线号进行快速定位。该方法适用于任意的放样区间,对于线方向和点方向可以选择任意的放样角度,同时在复杂的放样区间中不受单一线放样的截断干扰。该方法在模型测试和实际应用中取得了良好的效果。文中利用Matlab语言编写相关代码并开发相关的交互界面,相关程序命名为FLMGraMagE1.0(Fast Lofting Method of Gravity and Magnetic Exploration)并通过Github实现共享(https://github.com/haoaowei/FLMGraMagE1.0)。 展开更多
关键词 重力数据 磁数据 采集系统 放样软件 递归算法 MATLAB软件
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基于多策略改进海鸥优化算法的供热控制优化
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作者 李善滨 高晓红 《电脑与电信》 2025年第5期55-60,共6页
当前供热控制系统使用传统PID控制,造成供热效果差、能源浪费现象严重。通过海鸥优化算法优化PID参数,同时针对海鸥优化算法收敛精度差、速度慢等问题,提出一种改进海鸥优化算法(IGSOA)。在海鸥迁徙期引入余弦函数收敛因子以维持探索能... 当前供热控制系统使用传统PID控制,造成供热效果差、能源浪费现象严重。通过海鸥优化算法优化PID参数,同时针对海鸥优化算法收敛精度差、速度慢等问题,提出一种改进海鸥优化算法(IGSOA)。在海鸥迁徙期引入余弦函数收敛因子以维持探索能力并加速后期收敛,在海鸥捕食期则结合贪婪策略与加权平均更新机制,引导种群向优势区域迁移。最后加入黄金正弦策略指引种群位置更新,提高局部搜索能力。本文建立供热控制系统的数学模型,利用所得实验数据计算出系统的传递函数,然后利用Matlab中的Simulink搭建并运行IGSOA-PID控制器。实验结果表明,改进后的PID控制器响应快、超调量低、稳定性好,提高了供热控制系统的控制效果。 展开更多
关键词 供热控制系统 PID控制 改进海鸥优化算法 MATLAB
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基于模糊免疫自适应PID算法的煤矿排水控制系统
19
作者 高政霞 拜颖乾 《机械制造与自动化》 2025年第4期204-211,共8页
针对煤矿自动化排水系统受到外部环境及排水系统自身变化干扰而无法及时启动排水的问题,提出并设计一种基于模糊免疫自适应PID算法的排水控制方案。将外部环境和排水系统自身变化等影响因子纳入到控制模型中,对排水控制PID进行整定调节... 针对煤矿自动化排水系统受到外部环境及排水系统自身变化干扰而无法及时启动排水的问题,提出并设计一种基于模糊免疫自适应PID算法的排水控制方案。将外部环境和排水系统自身变化等影响因子纳入到控制模型中,对排水控制PID进行整定调节,以实现对排水速度进行自适应控制;通过Matlab/Simulink搭建仿真实验模型。仿真验证表明:在快速排水阶段排水响应速度提升50%,平稳阶段效率提升了5%,对外部渗水适应性提升15%,对排水系统自身参数突变适应性提升了10%,这能够有效地提高煤矿排水系统在复杂环境下的工作稳定性,大幅降低排水系统因受到外部环境和自身排水系统参数突变从而导致排水不足引发渗水坍塌的风险。 展开更多
关键词 煤矿排水系统 PID 模糊控制 免疫算法 MATLAB/SIMULINK 鲁棒性
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万米钻机全液压顶驱平衡装置液压回路设计与仿真 被引量:1
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作者 罗朝椿 王清岩 +3 位作者 范黎明 李昊轩 钟蔚岭 郭乃铭 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期233-242,共10页
【目的】全液压顶驱平衡装置作为万米钻机重要设备之一,旨在动态精准调控拧卸扣过程中的轴向载荷,以保护钻杆接头螺纹免受损伤,确保钻探作业的稳定性和安全性。【方法】针对SP.TD-01A型全液压顶驱,设计了平衡装置及其液压回路,以实现顶... 【目的】全液压顶驱平衡装置作为万米钻机重要设备之一,旨在动态精准调控拧卸扣过程中的轴向载荷,以保护钻杆接头螺纹免受损伤,确保钻探作业的稳定性和安全性。【方法】针对SP.TD-01A型全液压顶驱,设计了平衡装置及其液压回路,以实现顶驱使用过程中所需的平衡和弹跳功能。首先,确定顶驱平衡装置液压回路组成结构及主要工作参数。随后,利用Matlab/Simulink/SimScape仿真平台,构建了顶驱平衡装置液压回路动态仿真模型、顶驱主轴与钻杆拧卸扣机构动力学仿真模型,模拟测试顶驱主轴保护接头在拧卸扣过程中的轴向载荷变化和位移特性,以及平衡装置液压回路的流量−压强特性和能耗指标。【结果和结论】结果表明:设计的顶驱平衡装置功能结构合理且具有良好的动态调节性能。在主轴转速为10 r/min情况下,拧扣、预紧用时24 s,卸扣、脱扣用时26 s。拧扣阶段螺纹面最大压力(碰撞)为11.2 kN,稳定时约550 N。卸扣阶段,螺纹面最大压力为3.5 kN,平均约1.2 kN。完成拧扣作业后,顶驱弹离钻杆柱76.5 mm。设计的顶驱平衡装置及其液压回路已应用于SP.TD-01A型全液压顶驱系统,使用效果良好,在保护钻杆接头螺纹方面发挥了重要作用,在服务“松科二井”施工期间出于安全方面的考虑,顶驱主轴保护接头仅更换4次。研究工作对于后续顶驱系统研发具有指导意义。 展开更多
关键词 顶驱平衡装置 液压系统 拧卸扣作业 动态仿真分析 Matlab/Simulink/SimScape仿真平台
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