双向解耦平台与结构一体化的混合控制分析
工业生产解耦控制方法分析研究
工业生产解耦控制方法分析研究工业生产解耦控制方法分析研究近年来，随着工业生产的不断发展和技术水平的提高，工业控制已经成为了实现生产自动化和生产效率提高的重要手段之一。
然而，由于工业系统的复杂性和多变性，怎样提高控制策略的有效性和稳定性成为了研究者们共同关注和追求的目标。
在此背景下，工业生产解耦控制方法逐渐引起了人们的关注和研究。
工业生产解耦控制，顾名思义，就是将生产控制中的相互之间存在耦合关系的单元分离开来，避免单元之间的影响，从而提高控制精度和系统稳定性。
下面，我将从解耦控制方法的原理分析、分类、应用实例和趋势发展等多个方面进行介绍。
一、解耦控制方法的原理分析在工业系统中，单元之间会存在各种各样的相互之间的耦合关系。
这种耦合关系会导致单元之间的相互影响，从而影响整个系统的稳定性和控制精度。
为了解决这个问题，解耦控制技术应运而生。
解耦控制方法的核心思路是：通过控制算法来分离单元之间的相互影响，使得各个单元之间达到独立控制的目的。
具体实现方法主要有：经典控制策略、模型预测控制、滑模控制、自适应控制等不同方法。
二、解耦控制方法的分类根据解耦控制方法的实现方式不同，可以将它分为传统解耦和非传统解耦两类。
1.传统解耦传统解耦主要是通过各种各样的数学算法进行实现的。
其中比较流行的算法有：最小值反馈控制、分步式控制、减振控制、逆向模型控制、广义预测控制等。
最小值反馈控制（MFC）是一种解耦技术，它是通过建立数学模型来实现解耦。
该方法是根据模型的最小阻尼特性来实现控制器的设计。
控制器的最终目标是实现改变阻尼的措施来避免单元之间的相互影响，从而实现解耦效果的目标。
另一种传统解耦方法是分步式控制，它是通过将系统分解成独立的子系统和控制器块来实现的.这种方法可以极大地降低耦合度，从而提高了系统的控制效果。
2.非传统解耦非传统解耦更注重实用和效果方面，可以说是一种直接实现的方式。
主要包括模型参考自适应控制、容错控制和智能控制等。
逻辑解耦、物理解耦及混合解耦
逻辑解耦、物理解耦及混合解耦逻辑解耦，即将一个复杂的问题或系统划分为多个独立的逻辑部分，使得每个部分可以独立思考和处理，从而降低整体复杂度。
逻辑解耦的好处在于可以提高系统的可维护性和可扩展性，同时也可以提高开发效率和降低出错概率。
物理解耦，是指将一个复杂的系统或问题划分为多个物理部分，使得每个部分可以独立运行和操作。
物理解耦的目的是降低系统的耦合度，提高系统的稳定性和可靠性。
通过物理解耦，可以将系统的不同部分分开，使得它们可以独立进行维护和升级，从而提高整个系统的可用性。
混合解耦，是将逻辑解耦和物理解耦相结合的一种解耦方式。
在复杂系统中，逻辑和物理之间往往存在着相互依赖和相互影响的关系。
通过混合解耦，可以将系统的逻辑部分和物理部分分别解耦，使得每个部分可以独立进行优化和改进，从而提高整个系统的性能和可靠性。
逻辑解耦的一个典型例子是软件开发中的模块化设计。
将一个大型软件系统划分为多个模块，每个模块负责一个特定的功能，模块之间通过接口进行通信。
这样一来，每个模块可以独立开发和测试，提高了开发效率和质量。
物理解耦的一个典型例子是计算机系统中的分布式架构。
将一个大型的计算机系统分布在多个物理节点上，每个节点负责一部分计算任务，节点之间通过网络进行通信。
这样一来，每个节点可以独立运行和维护，提高了系统的可靠性和可扩展性。
混合解耦的一个典型例子是汽车的设计。
汽车由多个子系统组成，如发动机、变速器、底盘等。
这些子系统之间存在着逻辑和物理上的相互依赖。
通过逻辑解耦，可以将每个子系统划分为多个独立的模块，如发动机控制模块、变速器控制模块等。
通过物理解耦，可以将每个模块安装在不同的位置，如发动机安装在前部，变速器安装在后部。
这样一来，每个模块可以独立进行优化和改进，提高了整个汽车的性能和安全性。
逻辑解耦、物理解耦及混合解耦是解决复杂问题和系统的重要方法。
通过解耦，可以降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可靠性，从而提升整体性能和用户体验。
解耦控制课件
WT1(s)
T 1
D11 D21
1 W11
2
Y1
Y2
r2
WT2(s)
T 2
W21
W12 W22
D12 D22
设计D(s) ，使W(s) D(s)相乘后成为对角阵，这样 就解除了系统间的耦合，使两个控制回路不再 关联。
1.对角矩阵法
推导过程略
r1
WT1(s)
T 1
T 2
W11(s) W22(s)
2.三角矩阵法 推导过程略 解耦器数学模型为
D11 s D s 21 D12 s D22 s
r1
WT1(s) WT2(s)
T 1
W21
Y1
r2
T 2
Y2
W22 s W12 s W21 s 1 W11 s W22 s W12 s W21 s W21 s W11 s W21 s
W12 s W11 s
二、反馈解耦控制
R T
Fd
W Y F
WT
根据串联解耦控制求Fd，再求F
三、前补偿法
前补偿法是在控制器之前(控制对象后)进行补偿的。
r1
WT1(s)
T 1
W11(s) W21(s) W12(s)
Y1
K1 K2
Y1 '
r2
WT2(s)
W22(s)
yi 可表示为 qij j
yr
μ1
yi 第一放大系数 pij j
r
μ1
yi 第二放大系数 qij j
yr
相对增益=第一放大系数/第二放大系数
yi pij j μj到yi这个通道的相对增益为 ij yi qij j
解耦控制系统
G p11 ( s)
0
0 Gp22 (s)
Gp11 (s)Gp22 (s)
G
p11
(
s)G
p
22
(s)
G
p12
(
s)G
p
21
(s
)
Gp11 (s)Gp21 (s)
G
p11
(
s)G
p
22
(s)
G
p12
(
s)G
p
21
(s
)
Gp22 (s)Gp12 (s)
G p11
(s)G
p 22
(s)
G p12
9
相对增益系数的计算方法1
u1(s) u2(s)
y1(s) y2(s)
输入输出稳态方程
y1 K11u1 K12u2 y2 K21u1 K22u2
p11
y1 u1
u2
K11
y1 K11u1 K12
y2 K 21u1 K 22
q11
y1 u1
y2
K11
K12 K 21 K 22
11
Y1 (s) Y2 (s)
1 0
0 1
U c1 (s) Uc2 (s)
于是得解耦器的数学模型为
N11(s)
N
21
(
s)
N12 (s) N22 (s)
G p11 ( s) G p 21 ( s)
Gp12 (s) 1 Gp22 (s)
31
3. 解耦控制系统设计
Gp11(s)Gp22 (s)
1 Gp12 (s)Gp21(s)
解耦控制
学习内容
1 耦合过程及其要解决的问题 2 相对增益与相对增益矩阵 3 解耦控制系统的设计
《控制与信息技术》2020年总目次
I卷首语：中国中车智能交通装备的创新与发展……孙永才智能轨道快运系统………………冯江华，肖 磊，胡云卿（1-1）智轨电车多源环境感知系统…………胡云卿，冯江华，龙 腾， 潘文波，袁希文，林 军，黄瑞鹏，侯志超（1-13）智轨电车自动循迹感知与控制系统…………袁希文，冯江华， 胡云卿，张新锐，黄瑞鹏，林 军，袁 浩（1-19）智轨电车自主导向与轨迹跟随技术研究………………彭 京， 冯江华，肖 磊，任晓军，王山伟，刘小聪（1-27）智轨电车总体与轻量化设计……………………杨 勇，李晓光，银应时，张陈林（1-32）智轨电车牵引系统设计与应用……………………谢 斌，李 京，文宇良，郑汉峰（1-38）智轨电车制动系统及其控制策略研究………钱 华，余接任， 罗晓峰，付建朝，刘文锋，谢永清（1-43）智轨电车列车网络控制系统设计与应用………………李一叶， 粟爱军，程玉溪，沈梦玉，邹智荣，唐鹏辉（1-48）智轨电车人机交互技术研究……………………彭 桢，陈小玄，李一叶，白 云（1-53）智轨电车低压配电与数据采集系统研究……………………陈超录，罗 煌，董其爱，谢 斌（1-58）智能轨道快运系统功能安全研究 ……………肖 磊，郭洋洋，李文波，杨 勇，张陈林（1-62）智能轨道快运系统综合运营一体化平台研究………………………吴俊亮，彭 勤，邹 斌，张洪彬（1-66）智能轨道快运系统快速充电技术研究…………………肖 磊， 张洪彬，吴俊亮，程玉溪，粟爱军，蒋小晴（1-72）智轨车站服务系统设计与应用 ……………邹 斌，蒋小晴，肖 磊，吴俊亮，詹崇树（1-77）智能轨道快运系统通信信号设计与应用 ……………谷 丰，刘光勇，蒋小晴，刘伟康，周天宏（1-82）智能轨道快运系统乘客信息系统设计 ……………陈 杨，张 恒，李 缘，张 楠，邹 斌（1-87）智能轨道快运系统路权控制技术研究………刘光勇，石阳阳， 刘伟康，刘 浏，贾碧胜，罗云峰，张 恒（1-93）智轨电车动力学性能研究……………………钟汉文，李晓光， 肖 磊，杨 勇，张陈林，黄瑞鹏，袁希文（1-100）宜宾市智能轨道快运系统工程设计及应用……………蒋小晴， 肖 磊，吴雄韬，胡正元，李树培，贺 捷（1-105）智轨电车智能驾驶技术展望………冯江华，胡云卿，肖 磊， 袁希文，潘文波，林 军，刘 悦（1-113）我国深海作业级 ROV 技术现状及发展展望………………………………沈 克，严 允，晏红文（3-1）水下机械手电液伺服系统前馈补偿控制策略研究 ………………………王鸿飞，严 允，罗凌波，晏红文（3-8）一种深海作业级 ROV 用电控负载敏感液压系统 ………………………………于会民，刘可安，张定华（3-14）一种基于云机器人的综合管廊智能巡检调度算法…………周熙炜，尚 宵，尚新娟，闫茂德，王发发（3-18）基于双目结构光的高铁白车身三维测量方法 ………………………张海洋，陈 巍，叶松涛，陈新宇（3-22）一种基于激光位移传感器的机器人工具校准方法……………………陈 巍，叶松涛，张海洋，倪华康（3-29）《控制与信息技术》2020年总目次电力与传动控制双层结构模型预测控制稳态优化层QP 与LP 求解模态分析 …………王洪瑞，张 鑫，刘博文，蔺 娜，邹 涛（2-1）二阶线性自抗扰控制系统的内部稳定性………………………………金辉宇，朱子毅， 兰维瑶（2-8）一类离散时延多智能体系统的安全一致性研究 ………………………高炎秋，纪良浩，高 婷，于南翔（2-12）基于感知区域覆盖的自动驾驶传感器布局优化方法 …………………………………………安 泰，刁望成（2-18）智轨电车横向运动预测控制研究……………严永俊，王金湘， 胡云卿，袁希文，吴梦阳，黄瑞鹏，王 斌（2-25）重载货运列车自动驾驶控制技术研究 ………………………………杜凯冰，张征方，文宇良（2-31）多类型多区域综合能源系统协同规划…邓 昕，代琼丹（3-33）磁耦合谐振式超导无线输电效率分析…………邹谭圆，代 朋，盛 鑫，郭艳群，蔡传兵（3-40）一种基于三阶角度观测器的旋转变压器解码算法……余 康， 郭志大，陈 磊，陈建明，周 成，刘 旺（3-45）面向街景自动驾驶的 DSC-MB-PSPNet 语义分割技术研究 ……………胡云卿，潘文波，侯志超，金伟正，于 欢（4-1）全轴转向双铰接车辆的轨迹跟随优化分析 ………………………周 胜，张陈林，周承明，钟汉文（4-10）基于EtherCAT 的ROV 控制系统的设计与实现…谢 磊（4-15）基于遗传算法的货运动车组集装器用智能装车系统 ………………………杨 帅，王宝超，管 鑫，南光熙（4-20）基于自适应滑模的多智能体系统容错一致性控制算法………………………………葛志文，刘剑慰，王一凡（5-1）结合YOLOv3模型的轨旁公里标识别方法 ………………………邱新华，王文昆，季育文，李 佳（5-7）一种面向中低速磁浮列车的新型速度测量系统及其算法 ……………张征方，蒋 杰，甘韦韦，卢学云，赵旭峰（5-12）城市轨道交通全自动运行系统仿真验证平台的设计与实现 ……………路向阳，陈华国，雷成健，廖 云，周开成（5-17）激光摄像式传感器标定方法研究………………………………刘世望，胡云卿，林 军（6-1）基于预测控制的货运机车自动驾驶技术研究………………………………李 程，张征方，沈子扬（6-8）机车智能驾驶纯数字仿真测试系统研究……………………黄 旺，刘布麒，刘梦琪，彭辉水（6-14）智轨电车多编组铰接动力学建模仿真与验证…………黄瑞鹏， 袁希文，胡云卿，张新锐，张 沙，李晓光（6-19）基于电磁力反馈的磁浮列车悬浮控制方法……………郭 维， 侯招文，徐绍龙，甘韦韦，王文韬，陈启会（6-24）基于标准JT/T 1242-2019的营运车辆自动紧急制动系统参数 优化…………………………赵晨光，应宇汀，李振中（6-30）基于CARMA 模型的动力电池荷电状态估计…………黄玉莎，陈玉珊，秦琳琳，石 春，吴 刚（2-36）基于下垂控制的微电网多逆变器并联运行研究 …………………………………………高首聪，顾后生（2-41）基于超级电容器与有源电力滤波器组合的电能质量治理装置 及其控制研究………龙礼兰，安友彬，张 敏，吴明水（2-49）基于最优控制策略的逆变器散热结构优化…………………………… 代晓鹏，雷 飞，张天昊（2-55）控制理论与应用II《控制与信息技术》2020年总目次智轨电车全轴导向系统的位置伺服控制方法研究……黄松，刘小聪，彭京，肖磊，粟爱军，李晓光（2-60）一种用于电力电子拓扑仿真的FPGA建模方法………………………………刘丽，徐立恩，陈柳松（2-65）双支路冗余电池管理系统研究……………………杨杰君，刘媛，文健峰，黄浩（3-50）一种双行星排混合动力客车控制策略…………………明杰婷，刘凌，杨杰君，王文明，谢勇波，李双龙（3-55）基于 IGBT 的直流输入型变流器预充电方案研究……………………李子先，唐娟，杨奎，张路军（3-63）独立绕组供电变流器过分相不间断供电技术研究……………胡景瑜，徐广伟，刘建城，罗文广，彭赟（3-68）基于双下垂控制的船舶直流组网储能变流器控制方法……徐戎，王跃，潘高峰，洪学武，邓建华，赵海斌（3-73）大型直驱风电机组风剪切效应 ANN 软测量方法……………………李志勇，王欣，王靛，黄国航（4-25）电子开关过分相装置控制策略研究………………………刘永丽，成正林，陶洪亮，唐建宇（4-30）一种线损最小的能馈电压阈值动态调整算法…………张超，李红波，郑财晖，黄子昊，罗文广，刘华东（5-25）功率下垂控制在多电机交流传动系统中的应用………………………………胡仙，文宇良，胡亮（5-30）高速磁浮列车长定子直线同步电机电磁解耦特性分析………………………………袁贤珍，辛本雨，石煜（5-35）三电平逆变器直流侧支撑电容器纹波计算方法研究…………张洪浩，周婷，郭积晶，钟强，余情（5-40）一种面向工业园区的综合能源系统规划设计方法………………………………高首聪，刘璐，臧晓笛（5-46）轨道交通无线电能传输效率研究………………………………乐文韬，吕卓，刘华东（6-35）车网系统谐波模型及谐振特性仿真研究…………………………………………王广慧，张利军（6-42）电气化铁路牵引变电所输出功率灵活调控分析……………………郝佐霖，许根才，吴丽然，胡亮（6-50）基于静态电压稳定的微电网需求响应研究…………………………………………曹佳，曹建国（6-54）一种模块化城轨超级电容储能系统及其控制方法……………………陈广赞，刘兰，黄德亮，易韵岚（6-61）牵引传动实验室能源管理系统的开发和应用……………黎邦腾，庞辉，姜海龙，李潼清，邢猛（6-67）基于HSV颜色空间的运动目标识别………………………………付长斐，叶宾，李会军（2-70）基于OBD协议的车辆远程监控系统设计…………巫肇彬，张守峰，何为星，周航，沈启广（2-75）ETCS体系发展技术分析…………耿宏亮，张超，孙野，李启翮，柯长博，刘振玉（2-80）BTC系统列车混跑模式下非通信车跟踪技术研究………………………………宋岩，屈永正，刘振玉（3-77）车车通信 CBTC 系统区间追踪间隔研究………………郑艺，胡云卿，耿宏亮，孙野，沈涛，孙可（3-81）列车车地无线多链路并行传输系统研究…………………………………………何鹏，李辉（3-84）基于 Huffman 编码的区域控制器记录数据压缩算法的研究………………………………王福源，雷成健，任建新（3-89）基于Simulink自动代码生成技术的CAN底层模块库设计……………汪伟，莫官旭，申健，谢勇波，王文明（3-93）智能显示器语音识别软件的自动化测试环境………………………………钟理，刘布麒，杨颖（4-35）基于5G技术的机车大容量无线转储系统研究…………………………………………………王永军（4-39）大数据技术在 LKJ 设备分析系统中的应用研究………………………………………杨献，言圣（4-44）地铁列车运营晚点自动恢复策略研究………………………卿光明，李江红，张朝阳，张宇（4-49）CBTC系统中计轴设备布置方案研究…………………………………………王平旭，尹致远（4-54）基于模块复用的智轨电车乘客信息系统信息生成方法……………熊凯，胡云卿，文碧望，黄舟，张欣（4-58）智能轨道快运系统车路协同技术研究………………………刘伟康，蒋小晴，肖磊，粟爱军（5-53）基于精确运行时间的列车速度曲线计算方案………………………………田昌宇，刘佳政，张超（5-58）机务安全监测及检测数据融合与应用研究………………………龚利，谯兵，赵超，姚凯（5-62）一种缩短列车控制仿真系统应答器发送延时的方法………………………………柯长博，薛仁溥，杨凯（5-68）机车车载视频数据自动归集技术研究及应用…………………………………………………慕元鹏（5-73）基于V ectorCAST的Ada语言软件单元动态测试方法及其应用……………………曾贤福，谢翔，许进，夏涛（5-79）基于LKJ异常数据的复杂关联网络模型研究………………………………言圣，杨献，王继丽（6-72）高速列车走行部监测系统全冗余技术方案研究……………………董威，王云飞，张晓宁，朱慧龙（6-77）车地协作缩短行车许可方案研究………………李启翮（6-83）一种无线闭塞中心处理有条件紧急消息的安全方法………………………………屈永正，刘振玉，宋岩（6-90）车载应答器传输模块电磁干扰研究………………………杨天矾，刘松林，支永健，闵建军（6-95）城市轨道交通信号系统保护区段设置的研究…张大涛（2-85）微型无人机集群自组织通信网络设计与验证……………………肖慧慧，贺旖琳，胡晓东，邓阳（2-91）列车控制无线通信电路域与分组域分配方法分析与设计………………………………刘振玉，宋岩，屈永正（4-63）基于MA VLink消息自定义的无人机电力巡线中继通信方案…………关家华，凌忠标，孔祥轩，陈君宇，林晓璇（5-84）列车控制系统北斗卫星差分定位方案的设计与实现………………………………王业流，白昌龙，肖立志（5-88）基于CAN总线的光伏集散电源控制系统通信网络设计……………………任艺，王南，陈艺峰，朱淇凉（5-94）面向智轨电车的激光雷达道路入侵物检测技术研究………………龙腾，刘斯斯，胡云卿，李晓光，袁希文，潘文波，罗意平，宇文天（4-67）智轨电车的传感器配置方案研究……………刘飞，陈白帆，胡云卿，潘文波，龙腾，袁典（4-73）“神华号”电力机车关键系统及部件故障诊断专家系统…………………………………………………高永强（3-97）列车供电系统接地绝缘故障实时诊断与预测………………………秦方方，郑财晖，李学明，李鹏（4-80）一种基于统计学模型的城轨信号系统故障诊断方法………………………………谭力天，陈昕，李澎东（4-87）GSN安全论证方法在产品安全案例变更管理中的应用…………………………………………徐征捷，王奇（2-95）故障预测和健康管理技术在地铁车辆运维中的应用…………………………………………………潘莹（4-91）。
数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制
数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制数字孪生(Digital Twin)作为一种全新的技术应用，近年来在工业领域得到了广泛的关注和应用。
数字孪生技术通过建立实物设备的虚拟模型，实时获取设备的运行状态和工作数据，为设备的优化控制和故障预测提供了有效的手段。
在永磁同步电机控制领域，数字孪生技术的应用也取得了显著的成果。
本文将分析数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制的方法和特点。
一、数字孪生驱动下的永磁同步电机数字孪生技术通过将物理设备与虚拟模型相结合，可以准确地获取设备的状态信息，并对设备进行模拟和分析。
在永磁同步电机领域，数字孪生技术可以通过建立电机的虚拟模型，实时获取电机的转速、转矩和电流等重要参数，从而实现对电机的精确控制和调试。
二、滑模变结构控制滑模变结构控制是一种应用广泛的控制方法，其核心思想是通过引入滑模面，使得系统能够在不同工作状态下保持稳定。
在永磁同步电机控制中，滑模变结构控制可以有效地解决电机系统的非线性、不确定性和干扰等问题，提高电机的控制精度和稳定性。
三、解耦控制策略在数字孪生驱动下，永磁同步电机控制需要考虑到电机的多个参数和子系统之间的相互关系。
为了实现电机的精确控制，需要设计一种解耦控制策略，将电机的各个子系统进行解耦并独立控制。
滑模变结构控制可以提供一种有效的解耦控制策略，通过设计合适的滑模面和控制律，实现电机系统的解耦和独立控制。
四、数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化控制数字孪生驱动下的永磁同步电机滑模变结构一体化控制是将数字孪生技术和滑模变结构控制相结合的一种新型控制方法。
该方法通过建立电机的数字孪生模型，并在模型中引入滑模面和控制律，实时仿真电机的工作状态，实现电机的精确控制和故障预测。
五、实验验证为了验证数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制的有效性，进行了一系列实验。
实验结果显示，该方法能够提高电机系统的控制精度和稳定性，降低电机系统的能耗和故障率。
《并联机构解耦机理研究与仿真分析》范文
《并联机构解耦机理研究与仿真分析》篇一一、引言并联机构作为一种新型的机器人结构形式，在精密加工、装配和自动化制造等领域中具有广泛的应用前景。
然而，由于机构内部的耦合性较强，如何有效实现解耦，提高其工作性能，是当前研究的热点问题。
本文旨在研究并联机构的解耦机理，并对其进行仿真分析，为实际应用提供理论依据。
二、并联机构概述并联机构由多个支链和平台组成，各支链通过一定的方式与平台相连。
由于机构内部各支链之间的相互作用，使得机构具有较高的刚度和承载能力。
然而，这种高耦合性也使得机构在运动过程中容易出现误差和振动，影响其工作性能。
因此，解耦是提高并联机构性能的关键。
三、解耦机理研究本文首先对并联机构的耦合机理进行分析，从动力学和运动学的角度出发，揭示机构内部各支链之间的相互作用关系。
然后，提出解耦的原理和方法，包括动力学解耦和运动学解耦两个方面。
动力学解耦主要从改变支链之间的作用力关系入手，降低耦合度；运动学解耦则主要通过对机构进行优化设计，调整支链的布局和长度等参数，使机构在运动过程中达到最佳的解耦效果。
四、仿真分析为了验证解耦机理的有效性，本文采用仿真分析的方法。
首先建立并联机构的仿真模型，包括各支链的几何参数、运动学参数等。
然后，通过仿真软件对机构进行动力学和运动学仿真分析，观察机构在运动过程中的耦合程度和误差情况。
最后，根据解耦原理和方法对机构进行优化设计，再次进行仿真分析，比较优化前后机构的性能差异。
五、结果与讨论通过仿真分析，我们发现经过优化设计的并联机构在运动过程中具有较低的耦合程度和误差情况，工作性能得到显著提高。
这表明解耦机理的有效性和可行性得到了验证。
同时，我们还发现不同类型和参数的并联机构在解耦过程中存在差异，需要根据具体情况进行优化设计。
此外，我们还需注意以下几点：1. 在实际工作中，应根据并联机构的具体应用场景和工作要求进行解耦设计，以确保其满足实际需求。
2. 针对不同类型和规模的并联机构，应采用不同的解耦方法和优化策略，以达到最佳的解耦效果。
双输入双输出过程解耦内模控制
双输入双输出过程解耦内模控制
靳其兵;袁琴
【期刊名称】《控制工程》
【年(卷),期】2009(16)1
【摘要】针对双输入双输出稳定过程,提出一种新的解耦内模控制设计方法。
综合解耦和稳态误差两方面因素,利用对象传递函数模型行列式的静态增益及次对角元素与同行相应主对角元素之商的不合理部分(即不稳定极点和纯超前部分)的逆来设计控制器,简化了多时滞问题的处理。
对Wood-Berry蒸馏塔过程设计内模控制器,并将其转化为能在DCS上实施的PID控制器,仿真结果表明了该方法的有效性,控制系统具有较好的解耦能力和较强的鲁棒性。
方法简单,易于实现,具有工程应用价值。
【总页数】4页(P5-7)
【关键词】双输入双输出过程;解耦;内模控制;Wood—Berry蒸馏塔
【作者】靳其兵;袁琴
【作者单位】北京化工大学自动化研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.双输入双输出时滞系统的解耦控制方法 [J], 孙静;孙建平;梁兆阳;许朝晖
2.双输入双输出时滞过程解耦Smith控制 [J], 孙权;何建忠;王文华
3.双输入输出时滞过程解耦控制的解析设计 [J], 刘涛;张卫东;欧林林
4.化工双输入输出时滞过程解耦PID控制器解析设计 [J], 刘媛媛;张卫东
5.双输入双输出时滞过程解耦内模控制 [J], 薛美盛;李令言;周杰
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１ 厂 房 结 构 一 振 平 台 模 型 隔
在 实 验 室搭 建 了一 座 三层 厂房 的 结构 模 型 ， 隔
振平 台相 互制 约 的六 自由度 微振 动混 合控 制实 验研
究 ． ， 同时橡 胶 垫 的非 线 性极 大地 增加 了控 制 的 ５但 ｊ
合控 制 的试验 研究 Ｉ 。为考 虑厂 房结 构 对 隔振平 台 ６ ］
的影 响 ， Ｘｕ提 出了平 台所在 的厂 房结 构在 水平方 向 对 隔 振平 台 控制 存 在不 可 忽 略 的耦 合 作 用 ， 并对 不 同的水 平隔 振平 台和 三层 厂房结 构进 行 了混合 控制 分 析 ． 。 安薪 等人 选取 了一 座典 型 的三层 高科技 ｓ郭 ］ 厂房 ， 在对 隔振 平 台进 行 竖 向混 合 控 制 时考 虑 了 厂
房结 构 楼板 竖 向变形对 其产 生 的影响 。 ］ 由此 可见 ，
引 言
随 着科 学技术 的发 展 ， 超精 密 、 精 细加工 产业 超 受 到 了越 来 越多 的 关 注 ， 而各 种 环 境 干扰 引起 的 然
地 面 微 幅振 动通 过 墙 柱 传递 到 楼 板 ， 如果 仪器 设备 直接 安 放在 楼 板上 ， 振 动 将 影 响仪 器 设 备 的正 常 其将 其 置于 三 层 厂房 结 构 并
模型中。 然后 运用 时域分 析方 法 ， 比分析 考虑 结构 对 与 隔振 平 台一体 化对混 合控 制效 果 的影 响 。最 后运 用 三 分 之一 倍频 程 谱 对无 控 、 虑 结构 平 台一 体 化 考 下 被动 控制 及混 合控 制进行 频 域分 析 。
混 合 控制 隔 振平 台进 行 了理 论 设 计 ， 由于试 验 条 件 的 限制及 多 自由度 控 制 的复 杂性 ， 进 行 了竖 向混 仅
振平 台共 有 ６ 自由度 ： 个 平 动 自由度 和 ３ 转动 个 ３ 个 自由度 ， 中水平 方 向ｘ 向和竖 直方 向 ｚ 向一 直是 其 微 振 动控 制 研究 的重 点 ， 了对 相互 制 约 的 控 制方 为
关 键 词 ： 合 控 制 ；隔 振平 台 ； 程 响 应 ；解 耦 ； 分 之 一 倍 频 程 谱 混 时 三
中 图 分 类 号 ： Ｕ３ ２ １ ２ Ｔ ５．‘ 卜 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ０ ４４ ２ （ ０ ２ ０ — １ ４０ １ ０— ５ ３ ２ １ ）２０ ７ —７
第２ ５卷 第 ２ 期 ２１ ０ ２年 ４ 月
振 动 工 程 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＶｉｒ ｔｏ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｏ ｒ ａ ｂ ａ ｉｎ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｏ
Ｖ ｏ１ ２５ Ｎ ｏ ． ．２ Ａ ｐｒ ０１ ．２ ２
双 向解 耦 平 台与 结构 一体 化 的 混合 控 制分 析
振 平 台设 置在 第 三层 楼 板 上 （ 图 １所 示 ） 隔 振平 如 ， 台 由弹 簧一 阻尼 型 被 动隔 振元 件 空 气 弹 簧 与 主 动 隔
振元 件超 磁致 伸缩作 动器 （ ＭＡ） 同构成 。 Ｇ 共 传统 隔
难 度 和复杂 性 。张春 良在其 博 士论 文 中对六 自由度
的微 振 动 控 制 ， 用 双 向解 耦 隔 振 平 台 可 以 大 大 简 化 控 制 设 计 系 统 ， 时 考 虑 一 体 化 控 制 有 利 于 进 一 步 深 化 及 优 运 同 化 控 制 设 计 。 后 运 用 三 分 之一 倍 频 程谱 对无 控 、 动 及 混 合 控 制 的速 度 响应 进 行 频 域 分 析 ， 最 被 结果 表 明 该 混 合 控 制 方 案 可 以有 效 实 现 全 频 域振 动 的 隔 离
板 上设 置 具有 振 动 控制 效 果 的 工作 平 台 ， 来保 障超 精 密 仪 器 设 备 的 正 常 生 产 成 为 国 内 外 研 究 的 热
点 ～ 引。
近 些 年 来 ， ｋ ｍｕ ａ等 人 搭 建 了 由 超磁 致 Ｙ Ｎａ ａ ｒ 伸 缩作 动器 及空 气 弹簧 为基本 控制 元件 构成 的 隔振
运行 。 了抑制 各种 环境 因素引起 的 不利影 响 ， 楼 为 在
考 虑 厂 房结 构 与 隔振平 台的 耦合 作 用 已被 关注 ， 但 是 其对 控制 效果 的影 响并 未做深 入研 究 。 为 了解 决 混合控 制 隔振平 台在 实际 工程 应用 中 存在 的难题 ， 文将 在现 有研究 的基 础 上 ， 先建 立 本 首
刘 红 军 ，刘 洁 ，程 江
（ 尔滨工业大学深圳研究生院 ， 东 深圳 ５８５） 哈 广 １Ｏ ５
摘 要 ： 于传 统 的 混 合 控 制 隔 振 平 台在 竖 直 、 由 水平 两个 方 向 上存 在相 互 制 约 作 用 ， 而 增 加 了其 在 实 际 工 程 应 用 中 从 的 难 度 。 因 此 首先 建 立 了 一 种 对 竖 直 和水 平 方 向双 向解 耦 的新 型 混 合 控 制 隔 振平 台 ， 其 置 于 搭 建 的 三 层 结 构 厂 将 房模型 中， 通过 数 值 仿 真 对 比 分 析 了无 控 制 结 构 楼 板 和 被 动 隔 振 平 台 的 响 应 ， 证 了该 平 台 模 型 的 合 理 性 和 可 配 验 置 性 在 此基 础 上 ， 比分 析 了考 虑平 台 与 结 构 一 体 化 作 用 对 时程 响 应 控 制 的影 响 ， 果 表 明 ， 于 精 度 要 求 较 高 对 结 对
向进行 解 耦 以实现 同 时进 行 控制 ， 实验 隔振 平 台 以 相互制 约 的水平 方 向Ｘ 向和 竖直 方 向ｚ向为例 进行
解耦分 析研 究 。
当Ｇ ＭＡ 与 隔振 平 台 之 间 为 刚性 连 接 时 ， 用 采