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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘秀全 李彦伟 王向磊 黄鲁蒙 畅元江
该文开发了一种海洋钻井隔水管悬挂动力学控制实验平台。平台使用六自由度平台模拟海洋浮式钻井平台的运动，并基于集中质量法和动力学相似原理，设计了隔水管缩尺模型。实验平台的悬挂系统可实现上冲程控制、下冲程控制和非控制锁死3种动作，测控系统使用监视与控制通用系统（MCGS）组态软件、可编程逻辑控制器（PLC）和PID控制算法开发。通过使用该实验平台，学生可以增加对海洋钻井隔水管悬挂动力学控制的感性认识，通过实际动手操作训练可加深对隔水管悬挂动力学控制理论、技术和装置的理解，提升教学效果并培养学生的创新意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘秀全 陈国明 马秀梅 畅元江
为了便于深水钻井平台动力学的教学,基于VC++和Matlab开发了一套海洋石油981平台动力学仿真教学系统,主要包括平台认知、动力学仿真及安全作业3个模块。通过与平台动力学理论教学有机结合,形成平台认知、动力学理论与仿真和安全作业教学体系。学生可通过海洋石油981平台掌握海洋平台动力学理论、仿真及安全作业过程,对培养科学研究能力起到积极的作用。
关键词：
海洋石油平台 动力学 虚拟仿真 实验教学
[期刊] 中国科技论坛
[作者]
于谨凯 林逢珠
本文运用系统动力学理论和方法,分析海洋不可再生资源开发中内在的信息反馈结构与机制。以海洋石油资源为例,建立了海洋石油开发的系统动力学模型。以近几年中国海洋石油公司对海洋石油的勘探开发数据为基础进行分析,模型模拟所得开发数据与海洋石油开发的历史拟合较好,模拟的误差在20%-30%之间,误差较小。研究表明投资是影响新增净探明石油可采储量、储采平衡率和销售收入这三个指标可持续发展的主要因素,提出增大总投资、保持适当的勘探开发投资比例、努力提高技术等对策建议。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张大义 曾振坤
转子系统的振动问题是航空航天航海等多个工程领域非常关注的技术瓶颈问题。该文针对本科生和研究生关于转子系统振动教学需求，设计并搭建了包括驱动控制系统、振动测试系统和实验转子系统的多功能实验平台，有限元数值仿真校核结果说明平台刚度和振动特性满足使用需求。该平台可用于开展转子临界转速、多种因素对转子动力学特性影响、转静子碰摩、支承刚度不对称、支承不对中等内容的教学实验，取得了良好的教学效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨雅敏 李韪韬 董瑞
微流控技术可以构建复杂的微通道网络结构,通过在微米尺度上对微流体进行定量调控,能够在体外模拟体内微血管中的血流情况。该文首先基于微流控芯片建立了微血管模型,然后结合激光散斑血流成像系统,建设了血流动力学实验教学平台,平台可以开设微血管结构设计、血流动力学数值模拟、体外微血管血流动力学等多种教学实验。平台针对依赖动物模型的相关实验产生的难以重复、缺少定量控制、实验耗时长等问题,提供了解决方案,拓展了微流控技术在实验教学中的应用,是培养学生良好的科研素质、实验操作技能和创新思维的重要途径。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孟兆新 曹甲甲 朱莉 马婧尧 石晋菘
【目的】送料平台是模仿木材锯切时人工送料研发的新型机构,平台末端姿态的准确性是保障锯切质量的关键。但是平台驱动支链多,误差从硬件方面进行控制很难实现,为提高板材曲线锯切时的送料精确度,本文提出一种补偿控制策略。【方法】运用拉格朗日法建立平台的动力学传递函数,通过动力学解析,分析平台关键部件的运动特征。通过数学解算、模拟仿真等方法,研究末端姿态的误差及其特性,从而建立相应的误差模型;以传统PID控制为基础,融合RBF神经网络进行参数优化,设计适用于送料平台的单神经元PID控制器,用以补偿各支链的驱动位移误差,实现实时补偿控制;运用Matlab和Adams联合仿真的方法对补偿控制策略进行验证和分析,并将成功的算法移植到试验台控制器中进行板材锯切试验。【结果】经文中设计的单神经元PI经文中设计的单神经元PID算法补偿后,送料平台末端轨迹曲线在X、Y方向偏移误差从补偿前的3 mm降至小于等于1.5 mm,倾斜角误差从补偿前的3.5°降至1.5°,平台末端轨迹曲线与指令曲线相比,在大部分曲线段完全重合。【结论】文中所设计的单神经元PID补偿控制策略可以有效提高木工锯送料平台末端姿态的准确性,经过补偿控制的送料平台可以实现板材的精密曲线锯切任务。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李祥林 张加胜 马文忠 冯兴田
根据游梁式抽油机的工作特点,开发了一套抽油机变频节能控制实验平台。该实验平台基于交-直-交变换主电路,以dsPIC30F4011为控制核心,采用正弦波脉宽调制控制技术实现抽油机软启停,以及根据汲油率进行上、下冲程变频调速控制和"倒发电"时的馈能吸收再利用,从而达到节能增效的目的。该实验平台集成了开关电源、控制单元、键盘显示、检测与保护和功率模块驱动等功能单元,综合应用了电力电子、交流调速及计算机测控等相关专业知识,有助于学生深入学习和理解变频节能技术在抽油机采油中的应用及其控制系统设计方法,有利于培养和提
关键词：
抽油机 变频节能 SPWM控制 实验平台
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
朱超越 潘再平 赵建勇
介绍了基于电力电子开放模块的100W双馈电机实验平台,并设计了三相PWM逆变、整流实验以及绕线式异步电机交流励磁控制实验。实验平台以TMS320F2812为控制核心,采样电路、调理电路等具有硬件模块化、软件标准化、拓展性较好等特点。实验平台不仅可用于开设上述实验,还可用于开发自主创新实验。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
方可 王永锟 周玉臣
为了让本科生充分理解和掌握知识,直观地感受自己设计的控制律在实物上运作的效果,以及完成在飞行测试之前的地面实验,开发了一套基于双旋翼天平的多旋翼飞行器控制系统的实验平台,解决了倾角识别、电机调速、控制律验证等方面的问题,采用基于Mega8L单片机、SCA60C倾角传感器、2212无刷马达以及PID控制律的系统架构,保证了系统具有良好的实时性和稳定性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李哲 邓小刚 曹玉平 王平 杨明辉 刘宝
基于LabVIEW开发了A3000的实验平台,以进行虚拟仿真控制和实时通信控制实验教学。建立了A3000水箱系统的机理模型,完成了调节阀、变频泵和水箱特性等重要参数的测量和辨识,建成流量调节阀单回路控制、双容串级控制、下水箱前馈反馈控制、比值控制和扩展范围的分程控制等5个控制仿真实验平台。平台采用模块化设计,通过OPC server与实际A3000装置进行通信,实现了实时控制。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王桂芳 程上方 刘齐寿 张瑜 张晓鹏
提出了过程控制实验平台设计理念和思路,开发了过程控制实验平台,分为硬件设计和软件设计两部分。以西门子S7-200PLC为控制器,三容水箱为被控对象,构建对象柜和操控台等硬件系统,开发基于STEP7-Micro/WIN的实验项目程序,设计基于MCGS工控组态软件的实验平台监控界面,通过实时通信实现对典型生产工艺过程的监控。该实验平台可开展过程控制类相关实验,提高学生创新实验技能和综合应用能力。
关键词：
过程控制 实验平台 PLC 三容冰箱
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈修龙 杨伟涛 邓昱
为了提高学生的动力学建模和分析能力，基于3自由度3-转动副-转动副-转动副-转动副-转动副（3-RRRRR）空间并联指向机构实验平台，开展动力学建模与仿真分析研究。首先，分析3-RRRRR空间并联指向机构实验平台的结构特征，建立并联指向机构平台的运动学模型；然后，利用拉格朗日乘子法推导并联指向机构平台的刚体动力学模型，基于四阶龙格库塔（Runge-Kutta）算法求解机构平台动力学模型，通过数值仿真分析不同驱动速度对并联指向机构平台动力学响应的影响；最后，采用ADAMS虚拟样机仿真验证动力学模型及模型求解的正确性。该研究为空间并联机构实验平台刚体动力学建模和仿真分析提供了有效方法，为机构动力学分析与控制奠定了理论基础。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈胜利 包晓霖
为满足自动化课程由入门到精讲的渐进式实验教学需要,开发出占用空间小、功能全面、性能稳定的工业自动化多功能控制系统实验教学平台。该实验教学平台分为PLC与模拟量扩展模块区、现场总线信号采集器区等12个区,涉及PLC、PLC RS485通信扩展板、步进电机等32种元器件。作为实例,给出电压输入模拟量控制伺服调速实验的电气原理图和控制程序。
关键词：
工业自动化 多功能控制 实验教学平台
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
夏宇栋 钟子文 纪晓声 徐象国
本着教研结合的原则,开发了直膨式空调系统的控制研究、算法开发测试与控制系统教学一体式实验平台。实验平台由空气分配系统、制冷系统、数据采集系统与控制系统组成,有用户界面控制和LabVIEW程序控制两种控制运行模式。用户界面控制可运行启停控制等基本控制策略作为相关专业课程的实践教学内容,LabVIEW程序对于各类控制方法具备高度扩展性的接口,可快速实现控制算法在实验系统上的测试。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
唐鹏 张艳来
建立了基于MATLAB的航空飞行器气动设计与分析、飞行动力学建模与操稳特性分析的综合实验教学平台。平台融合了基于开源工具包Tornado的气动设计模块、Simulink动力学分析与建模模块、控制器设计模块,以及外接操纵杆和视景系统的人在环仿真模块,实现了航空飞行器气动初步设计和操稳分析的核心环节,实现了将空气动力学、飞行力学、控制理论等相关知识与实践的结合,有助于学生加深对理论知识的理解,提高对理论知识的综合运用能力。
关键词：
气动 建模 控制 人在环仿真 实验教学
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