阐述了用于兰州重离子深层治癌装置的扫描电源的技术指标和工作原理,为保证该电源输出电流的精度,采用滞环控制策略,将跟踪误差限制在设计要求的误差范围内。研制了1台扫描电源样机,并给出了电路仿真和测试结果。测试结果显示各项指标均达到了设计要求,表明所选电路结构和滞环控制方案是切实可行的。

为了精密跟踪速度快、加速度大的被测目标，采用双闭环控制策略，及速度滞后补偿和加速度滞后补偿技术，设计了光电经纬仪电视自动跟踪系统。在跟踪以最大速度50（°）／s、最大加速度30（°）／s。运动的目标时，达到了最大跟踪误差小于80＂的精度。并从原理、仿真及实验上证明了速度滞后补偿和加速度滞后补偿技术能够显著提高跟踪精度。

小型PLC一般都提供脉冲定位功能,但不提供模拟量伺服接口。在液压驱动位置控制及其它位置闭环控制场合,常常需要模拟量接口。利用小型PLC内置的高速计数器、脉冲定位功能、PID调节功能和模拟量转换模块通过建立合理的控制模型和适当的参数调整实现了模拟量接口伺服控制功能。在一些工业控制场合,这种控制方式具有一定的使用价值。

提出了一种评价光电经纬仪跟踪性能的新方法。该方法采用BP网络结构进行系统辨识，得到光电经纬仪跟踪误差等效模型。为了提高BP网络训练速度，对网络进行训练时采用了LM（Levenberg．Marquardt）算法。将等效正弦信号输入等效模型中，通过对输出数据进行处理，即可获得光电经纬仪跟踪性能评价结果。利用该方法得到的等效模型估计误差均值2．587 2e-006°≈0°，最大误差3．6”，标准差1．6”。结果表明基于BP网络辨识的等效模型能够满足跟踪性能评价要求，实现了对光电经纬仪跟踪性能进行准确评价。

为了提高机械手滑模控制的准确度,采用RBF神经网络来完成机械手滑模控制,并借助群体智能算法中的混合蛙跳算法来实现模型参数的优化。在机械手滑模控制及机械手运动轨迹跟踪过程中,将RBF神经网络权重和阈值作为蛙跳算法的青蛙个体,随机产生的多个权重和阈值组合个体构成蛙群,并对蛙群进行分组,通过不断重新分组和组内迭代的方法来获取全局最优个体,得到最优权重和阈值,确定最优机械手滑模控制模型。经过实验证明,采用基于仿生群智能优化RBF神经网络的机械手滑模控制,跟踪准确度高。

针对气动肌肉执行器(PMA)在控制中易受到模型参数不确定性影响,提出了一种基于遗传算法的T-S模糊逻辑控制器。以PMA的三元素模型为基础,建立了T-S模糊逻辑控制器;利用遗传算法在实验过程中调整和优化控制器中使用的PMA参数,从而克服了PMA参数不确定性的影响;将传统的模糊逻辑控制(FLC)、T-S模糊逻辑控制和经过遗传算法(GA)优化后的T-S模糊逻辑控制进行了对比实验。实验结果表明:采用遗传算法优化的T-S模糊逻辑控制误差范围为-2.1^+2.05 mm,优化后的T-S模糊逻辑控制克服了轨迹跟踪抖动,有效降低了跟踪误差,提高了控制精度。

针对柔性执行机构运动参数输出值与期望值存在较大误差的问题,对柔性执行机构驱动过程中产生的压力、电流、角速度和角位移等进行研究。分析柔性执行机构运动原理,推导柔性执行机构驱动的微分方程式。引用PID控制系统,提出遗传算法与粒子群算法相结合的优化方法。采用混合算法优化柔性执行机构的PID控制系统,给出改进PID控制系统柔性执行机构的流程图。利用MATLAB软件对优化后的控制系统进行仿真,并与PID控制系统输出结果进行对比和分析。结果表明:优化后的系统能够在线调节柔性执行机构的各项控制参数,提高柔性执行机构压力和角位移跟踪精度,系统自适应调节速度快、稳定性好。

针对全地面起重机在收放绳过程中,容易出现乱绳现象的问题,设计并提出一种全地面起重机超起卷扬自动排绳系统。根据自动排绳系统的实际结构情况,建立系统整体模型,并在Matlab/Simulink中仿真,为了更好的解决系统响应速度缓慢的问题,加入常规PID控制算法,以提高响应速度,考虑到外界干扰等因素,并要求PID控制参数能够自动调节,以实现对非线性、时变系统的有效调节,基于模糊PID控制策略对自动排绳系统进行了优化研究,进一步提高了响应速度,降低了跟踪误差,更好的满足了实际工况的需要。

针对一类气动系统提出了一种非线性跟踪控制器的设计方法,其中,气缸连接孔对系统的约束不可忽略.由于连接孔和伺服阀组成了一个双约束系统,因此这类系统的气缸内腔压力很难控制.该文设计了一种改进的反馈线性化控制器用来消除双约束造成的奇点,LMI方法用于计算控制器增益,以确保跟踪误差的稳定性,仿真结果显示该控制器性能良好.

基于AMESim建立了电液力伺服系统模型,对系统动态进行了仿真研究。调整PID参数使力伺服系统实现力的精确跟踪,分析了PID参数对系统性能的影响。分析并指出了影响力伺服系统输出力平稳性的主要因素,减小液压缸死区体积能够较好地保证输出力的平稳性。仿真分析了等梯度加载和静载荷加载中,液压缸两腔压力的变化。