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基于开关阀流量特性的气缸输出力伺服控制研究 被引量：4
1
作者 嵇润民 林忠麟 +1 位作者 韦青燕 黄向华 《液压气动与密封》 2020年第4期12-18,共7页
该文提出了一种利用开关阀实现气缸输出力伺服控制的新方法。基于高速开关阀自身的体积流量特性,通过对4个高速开关阀开关时序的优化配置,实现气缸输出力的精确快速控制。首先研究开关阀体积流量、PWM占空比和阀进出口压差三者之间的关... 该文提出了一种利用开关阀实现气缸输出力伺服控制的新方法。基于高速开关阀自身的体积流量特性,通过对4个高速开关阀开关时序的优化配置,实现气缸输出力的精确快速控制。首先研究开关阀体积流量、PWM占空比和阀进出口压差三者之间的关系,并将其与模糊控制器相结合,建立输出力伺服控制的闭环算法。在此基础上再结合将充放气阀同时打开,调节充放气阀关闭的时间差的错时方法与模式切换设计实现输出力的伺服控制。最后搭建了气缸输出力伺服控制试验平台,开展了试验验证。结果表明,该文所提出的方法能实现准确快速的阶跃控制且稳态误差低于0.5%,并能够较好地跟踪上0.4 HZ的高频正弦和0.1 HZ的低频正弦指令信号。 展开更多
关键词 高速开关阀 体积流量特性 模糊控制 错时调制 力控制
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基于多模式加速及反步滑模的航空发动机压气机压力模拟方法
2
作者 林忠麟 王海涛 +3 位作者 刘文超 甘锦裕 张天宏 黄峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1776-1786,共11页
在航空发动机硬件在环仿真试验中,压气机出口压力模拟是一个重要的环节。为模拟压气机失稳过程中的气流突变现象,需要设计一种高精度的压力模拟系统,通过该模拟系统生成真实压力信号为全权限数字发动机控制器提供准确的压力激励。根据... 在航空发动机硬件在环仿真试验中,压气机出口压力模拟是一个重要的环节。为模拟压气机失稳过程中的气流突变现象,需要设计一种高精度的压力模拟系统,通过该模拟系统生成真实压力信号为全权限数字发动机控制器提供准确的压力激励。根据开关阀特性提出多模式加速切换策略,设计加速驱动波形及生成方法,结合现场可编程门阵列模块精确输出加速波形,提高开关阀启闭速度;在传统三模式与五模式切换的基础上设计七模式切换方法,结合反步滑模控制方法提高控制精度并证明了控制系统的稳定性。研究结果表明:在稳态压力测试中最大平均超调量为1.25%,最大平均稳态误差为0.016 MPa;在随机阶跃响应试验与正弦跟踪试验中仅有低于0.02 MPa的平均误差;压力模拟方法可满足航空发动机硬件在环仿真试验的高精度压力模拟需求,低成本的实现精准模拟压力。 展开更多
关键词 压气机 压力模拟 硬件在环仿真 开关阀 反步滑模控制
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新型结构的四旋翼无人机视觉导航半物理仿真平台设计及试验 被引量：2
3
作者 黄峰 王威雄 +2 位作者 林忠麟 吴衔誉 庄嘉权 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2836-2848,共13页
无人机视觉导航仿真实验能够验证算法的鲁棒性和精确度,加快算法的迭代优化。传统的基于计算机仿真模型的硬件在环仿真实验平台难以复现真实的视觉导航飞行过程,需要设计一种高精度的用于无人机视觉导航试验的半物理仿真平台。根据四旋... 无人机视觉导航仿真实验能够验证算法的鲁棒性和精确度,加快算法的迭代优化。传统的基于计算机仿真模型的硬件在环仿真实验平台难以复现真实的视觉导航飞行过程,需要设计一种高精度的用于无人机视觉导航试验的半物理仿真平台。根据四旋翼无人机的特性和仿真模型,提出一种新型的由三轴转台和三轴桁架组成的6自由度机械结构,该机械结构可以在4.0 m×2.0 m×1.4 m的三维空间范围内真实地模拟四旋翼无人机的飞行姿态;根据设计的机械结构及其动力学特性,设计基于EtherCAT通讯的控制系统,同时实现真实物理环境飞行姿态模拟与虚拟动画空间同步飞行姿态仿真。测试结果表明:三轴转台的重复定位精度达到0.006°,三轴桁架的重复定位精度达到0.033 mm,动态误差精度达到0.04°和0.4 mm;通过室内外对比试验验证了仿真平台的有效性,表明仿真平台可满足高精度无人机视觉导航模拟的需求。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 视觉导航 6自由度机械结构 半物理仿真平台
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用于缺陷检测的指尖型大面积光学式触觉传感器设计与性能研究 被引量：2
4
作者 吴衔誉 庄嘉权 +2 位作者 林忠麟 黄峰 杨铮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期164-174,共11页
对各种具有复杂曲面及平面的材料进行缺陷检测的过程中,传统触觉传感器存在探测面积小、探测效率低等缺点。针对这些问题设计并制备了一种指尖型大面积光学式触觉传感器,并将该传感器应用于多种材料的表面缺陷探测中。所设计的传感器外... 对各种具有复杂曲面及平面的材料进行缺陷检测的过程中,传统触觉传感器存在探测面积小、探测效率低等缺点。针对这些问题设计并制备了一种指尖型大面积光学式触觉传感器,并将该传感器应用于多种材料的表面缺陷探测中。所设计的传感器外形类似人类手指尖端,同时具备指型曲面和平面双接触面,可满足各种复杂接触面的探测需求。传感器中设计了微型传动装置用于带动摄像头转动以提高成像质量,并通过转动采集多张图像使用APAP图像拼接算法对其进行拼接,增大单次探测有效面积。通过模拟多种材料表面缺陷并制作触觉图像数据集,采用DeepLabv3模型对其进行训练。实验结果表明,在单次采集的情况下,有效探测面积达到16.3 cm^(2),模型通过训练MIoU达到91.2%,可实现多种材料复杂曲面和平面的缺陷探测。 展开更多
关键词 触觉传感器 缺陷检测 仿生结构 图像拼接
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基于四开关阀错时调制的气动位置控制系统研究 被引量：2
5
作者 谢琦 林忠麟 张天宏 《液压气动与密封》 2019年第5期19-25,共7页
为了解决高速开关阀自身存在的开关死区问题,提出了一种通过优化配置四个高速开关阀开关时机实现气动位置伺服控制的策略。该策略将充放气阀同时打开一段时间,并调节充放气阀关闭的时间差来调控腔内气压,这种策略避免了开关阀的半闭合状... 为了解决高速开关阀自身存在的开关死区问题,提出了一种通过优化配置四个高速开关阀开关时机实现气动位置伺服控制的策略。该策略将充放气阀同时打开一段时间,并调节充放气阀关闭的时间差来调控腔内气压,这种策略避免了开关阀的半闭合状态,从而将位置控制的死区大幅减少。在此基础上,采用滑模控制器代替传统的PID控制器,解决气动系统存在的强非线性难以控制的问题。针对气动位置控制系统搭建了一个解析模型,通过仿真验证了错时调制策略的优越性。搭建了实物试验平台,开展了实物试验。结果表明,在采用该控制策略后,能够实现准确无超调且稳态误差低于0.5%的阶跃位置控制,并能够较好地跟踪上0.2Hz正弦指令信号。 展开更多
关键词 高速开关阀 错时调制 滑模变结构控制器 气动位置伺服控制
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面向航空仿真激励的气压调控系统研究 被引量：1
6
作者 林忠麟 张天宏 谢琦 《航空科学技术》 2018年第12期73-78,共6页
针对航空电子设备研制过程中所需要的动态压力模拟装置,提出了一种基于双高速开关阀的新型混合气压控制策略及系统。在这种新型混合控制策略中,从优化高速开关阀调制的角度,提出了一种错时调制(Time Interlaced Modulation,TIM)气压调... 针对航空电子设备研制过程中所需要的动态压力模拟装置,提出了一种基于双高速开关阀的新型混合气压控制策略及系统。在这种新型混合控制策略中,从优化高速开关阀调制的角度,提出了一种错时调制(Time Interlaced Modulation,TIM)气压调控新方法,以代替传统的脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)方法。在此基础上,还设计了七模式切换方法来保证合理的开关阀切换时序。同时,采用滑模控制器代替传统的PID控制器,解决气动伺服系统强非线性问题。通过实物试验,证明在采用该混合控制策略后,能够实现最低1.2%超调量的阶跃响应控制,并能够快速跟踪0.25Hz频率的正弦信号。 展开更多
关键词 高速开关阀 气压伺服控制 脉宽调制 错时调制 滑模控制器
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航空发动机压气机压力仿真实验教学平台设计
7
作者 林忠麟 甘锦裕 +2 位作者 刘文超 张天宏 黄峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第10期70-74,共5页
针对航空发动机压气机失稳过程中压力变化难于模拟的问题,设计并开发一种高精度的压气机压力仿真实验教学平台。平台具有人机友好和操作方便的特点,方便学生快速上手操作。平台基于现场可编程门阵列(FPGA)与气动压力模拟技术设计,通过... 针对航空发动机压气机失稳过程中压力变化难于模拟的问题,设计并开发一种高精度的压气机压力仿真实验教学平台。平台具有人机友好和操作方便的特点,方便学生快速上手操作。平台基于现场可编程门阵列(FPGA)与气动压力模拟技术设计,通过调用控制器实时模块实现上位机与FPGA的通信。在LabVIEW编程环境中设计控制程序,实现平台控制、数据采集、存储和显示。在喘振信号动态跟踪实验中,最大误差为60 kPa,同时能快速跟踪正弦和三角波信号。平台设计旨在激发学生对航空发动机压气机失稳等问题的兴趣,增强对发动机硬件在环仿真技术的了解,同时提高实践动手能力,为培养新一代航空发动机及机械工程领域创新人才提供基础。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机 硬件在环仿真 实验设计
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