根轨迹法

摘要： 车辆在附着系数较小的圆曲线路段转向时,轮胎会处于非线性区内工作,此时基于线性理论的侧向稳定性分析方法会产生较大误差.建立6自由度非线性车辆系统模型,分析其处于非线性域与线性域下不同的特性状态,得到不同车速、路面附着系数下使车辆系统处于临界状态的圆曲线路段半径、超高设计指标.对线性域与非线性域内的车辆系统分别采用基于线性理论的根轨迹法与基于非线性理论的相平面法分析侧向稳定性,得到综合考虑2种状态下车辆临界失稳状态的圆曲线路段指标.结果表明,车速为60 km/h,路面附着系数为0.24,超高小于6％时,车辆发生侧向失稳时轮胎处于非线性域,此时使用相平面法分析得到侧向失稳临界指标;车速为60 km/h,路面附着系数为大于0.4,超高处于4％到10％之间时,车辆发生侧向失稳时轮胎处于线性域,此时使用根轨迹法分析得到侧向失稳临界指标.

摘要： 针对"自动控制原理"教学中,学生对PID控制的理解不深入等问题,提出综合运用自动控制原理中的三种分析方法(时域分析法、根轨迹法和频域分析法)来分析控制规律,并从授课思路、案例代入、讲解方法等方面阐述了授课逻辑.通过分析方法的运用和清晰的授课逻辑使得课程的讲解更深入,课程知识综合运用得更全面,学生理解起来越透彻.该授课方法经实践证明具有非常好的效果,对同类型课程具有一定的借鉴意义.

摘要： 系统稳定性对一个系统来说是非常重要的特性,系统实现其功能以及可以正常运行的前提就是该系统是稳定的,因而如何判断系统稳定性显得至关重要.判断一个系统是否稳定有很多种方法,本文利用MATLAB GUI平台设计了一个判断系统稳定性分析演示程序,该演示程序可以通过零极点图、根轨迹法以及波特图等方法来判断一个已经给定的系统的稳定性,用户只需要输入系统函数的分子、分母系数向量,系统即可自动绘制图形,进而根据图形判断系统的稳定性.该演示程序具有操作简单、显示直观、易懂、精准的优点.

摘要： 文章通过分析自适应调光百叶窗自动控制系统的组成结构和工作原理,讨论了其存在的问题和校正方法并讨论了其系统的数学模型和传递函数.利用数字电子技术和模拟电子技术结合自动控制原理分析自适应光控百叶窗自动控制系统,从而能够对自动控制原理有更深入的了解.此系统主要包含被控对象、测量元件、比较元件、放大元件、执行元件,而其中,被控对象为光控窗帘;测量和比较元件由光敏电阻和光电传感器组成;放大元件由电压放大器和功率放大器构成;执行元件由伺服电动机,调压器和减速器构成.用MATLAB中的Simulink仿真软件对系统进行了仿真调试,验证了结果的正确性.

摘要： 对于采用“以阀代井”的水电站,其小波动过渡过程动态特性是影响水电机组安全稳定运行的关键问题之一。针对国外某工程实际,利用matlab/simulink建立了水轮机调节系统数学模型。针对部分典型工况,分别以加速度时间常数Tn、缓冲时间常数T_(d)和暂态转差系数b_(t)作为参变量,用根轨迹分析方法研究其动态特性,得到调速系统较优参数整定值,达到了改善小波动过渡过程动态品质的目的。

摘要： 为使学生更好地理解和掌握临界比例度法,以有自衡特性和无自衡特性3容对象为例,在理论证明的基础上,设计了临界比例度法计算机仿真实验.理论部分从奈奎斯特稳定判据、劳斯稳定判据和根轨迹法3种不同角度出发,建立临界比例度法参数与3容对象模型参数之间的显函数关系.实验部分使用Matlab/Simulink软件模拟临界比例度法的PID参数调节过程,并使用理论值进行验证.上述计算机仿真中加入理论分析证明的教学方式有助于提升学生理论分析和实践两方面的能力.

摘要： 储能系统作为微电网中不可或缺的重要组成部分,对保证微电网的稳定运行和提高微电网电能质量具有重要作用.提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的超导磁储能系统(superconducting magnetic storage system,SMES)储能变流器控制策略,利用LADRC能够估计并补偿系统扰动,可有效改善储能系统输出电能质量和提高系统鲁棒性.通过对LADRC和比例积分(proportional integral,PI)控制系统进行频率响应特性分析可知,一阶LADRC的反馈补偿器可以等效为一个PI控制器串联一个一阶低通滤波器,能有效抑制系统高频噪声;同时使用根轨迹法分析了LADRC控制系统的稳定性和鲁棒性.MATLAB仿真结果表明,基于LADRC的SMES储能变流器控制策略具有响应速度快、控制精度高、抗扰能力强等优点,其控制效果和鲁棒性均优于传统PI控制器.

摘要： 为解决某B0-B0机车在试验时出现的低频横向晃动问题,应用Simpack建立了该机车动力学模型,从振动特性的角度出发,采用根轨迹法对该机车低频横向晃动的问题进行分析,探究关键悬挂参数对机车振动特性的影响.分析结果表明机车"复合振动"模态在分界速度点处发生模态轨迹的异常变化是机车低频横向晃动现象产生的原因.从减小轴箱纵向定位刚度、增大二系弹簧水平刚度、减小电机减振器阻尼等3个方面对机车进行综合整改,拉开机车"复合振动"模态和转向架蛇行运动模态之间的振动频率,可以有效解决机车低频横向晃动问题.非线性计算结果表明,综合整改后机车动力学性能满足安全运用的要求.现场试验的结果表明,综合整改后机车基本消除了低频横向晃动.

摘要： Magnetic-Liquid Double Suspension Bearing(MLDSB) uses double support form-hydrostatic pressure support and electromagnetic Suspension.While its support capacity and stiffness can be improved sharply,the operation stability of MLDSB can be impacted by some factors which affect the stability of its support system operation.The operation stability of single DOF support system of MLDSB is analyzed and corrected in this paper.Firstly,this paper introduces the structural features and support adjustment mechanism.Secondly,based on force balance equation,electromagnetic equation and flow equation,the transfer function of single DOF support system of MLDSB is deduced,and its support stability is analyzed.The research shows that the existence of the right pole of the single DOF support system is the main reason for instability of the system.Finally,the stability of single DOF support system is corrected using the root locus method and the frequency method and tested by Matlab software.We show that the operation stability and the dynamic quality of the corrected support system is improved greatly.The research in this paper can provide the theoretical reference for the structure design and performance analysis of MLDSB.%磁液双悬浮轴承采用液体静压与电磁悬浮的双重支承形式,在大幅度提高承载能力及刚度的同时,也使得其稳定性的影响因素较多,易诱发其支承系统运行不稳定.然而稳定性又是磁液双悬浮轴承结构设计及性能分析的前提及基础,因此本文拟对磁液双悬浮轴承单自由度支承系统进行稳定性分析及校正.首先,本文介绍了磁液双悬浮轴承的结构特点、支承调节机理.接着,基于力学平衡方程、电磁方程及流量方程,推导了轴承单自由度支承系统的传递函数,并对其支承稳定性进行了分析.研究表明:轴承单自由度支承系统存在右端极点是系统本质不稳定的主要原因.最后,采用根轨迹法与频率法对单自由度支承系统进行了稳定性校正,并利用Matlab软件对校正后的单自由度支承系统进行了检验.结果 表明:校正后的支承系统稳定性得到了大幅度提升及具有良好动态品质.本文所做研究能够为磁液双悬浮轴承系统的结构设计及性能分析提供理论参考.

摘要： 为了抑制由牵引网网压畸变引起的单相四象限变流器交流电流中的低次谐波,在电流环中引入一种比例积分谐振(PIR)控制器.通过对比研究不同种类的谐振控制器性能差异,选取一种较为合适的准谐振控制器应用于PIR中,并利用根轨迹法设计PIR控制器的参数,以保证系统稳定并具有良好的动态性能.通过Matlab/Simulink仿真及样机实验,验证了所提PIR控制器在谐波抑制及稳定运行方面的优越性.

摘要： 本文基于简化的南方电网，采用特征分析法分析了其主要振荡模式，利用根轨迹法探讨了不同的直流反馈控制对振荡模式的影响，并讨论了电力系统稳定器(PSS)增加系统阻尼的效果.研究表明南方电网结构复杂，具有多种区域振荡模式，选取反馈信号是设计直流附加控制器的关键，恰当的直流控制可以抑制系统的振荡，PSS增加系统阻尼的作用显著。

摘要： 本文分别使用PID控制算法、根轨迹法、优化控制策略的LQR方法对单级倒立摆系统进行了实际系统实时控制效果的实验对比,从理论和实验方法上讨论了这类典型非线形自不稳定系统的线形控制器的设计方法及其实际控制效果的特点,使人们从理论及实践两个层次对不同的算法有更加深入和清晰的认识.

摘要： 综合系统常用频率法和根轨迹法,它们分别有自己的思路,但其校正系统的实质是一样的.本文从这一角度出发,对比的论述了它们在综合系统时的对应关系.这对加深理解和应用频率、根迹法综合系统是有益的.

摘要： 本文介绍了一种用根轨迹法分析非线性电子自激振荡器的新方法,提供设计振荡电路的原则,并用一个实例说明了该方法的正确性.

摘要： 如果PID控制器参数设计不良,控制器不能发挥优良调节作用,使逆变器单环控制系统不能达到理想的性能.该文提出了一种基于根轨迹配置的单向逆变器的PlD参数设计方法.该方法与一般的PID参数设计方法相比,有简单快捷、直观实用等优点.仿真和实验结果有效地验证了理论分析.

摘要： 如果PID控制器参数设计不良,控制器不能发挥优良调节作用,使逆变器单环控制系统不能达到理想的性能.该文提出了一种基于根轨迹配置的单向逆变器的PlD参数设计方法.该方法与一般的PID参数设计方法相比,有简单快捷、直观实用等优点.仿真和实验结果有效地验证了理论分析.

摘要： 如果PID控制器参数设计不良,控制器不能发挥优良调节作用,使逆变器单环控制系统不能达到理想的性能.该文提出了一种基于根轨迹配置的单向逆变器的PlD参数设计方法.该方法与一般的PID参数设计方法相比,有简单快捷、直观实用等优点.仿真和实验结果有效地验证了理论分析.

摘要： 该文介绍的毫微秒电荷灵敏放大器，是在传统的CS—CB组态放大器中间插入一级CC放大器，从而有效地改善了放大器的性能。其测量结果为：外接电容为0时，上升时间为4．5ns，噪声线宽为1Kev。文中介绍了CS—CB组态电荷灵敏放大器及CC组态高频等效电路的线路图；CS—CB组态放大器根轨迹图；离开分离点后增益变成共轭复数图；带有电流增益级的电荷灵敏放大器的线路图；电路的根轨迹与CS—CB电路根轨迹的比较；输出脉冲波形等。（王太和摘）

摘要： 本发明公开了一种基于特征方程根轨迹的燃油计量装置设计参数调整方法，包括：步骤S1、建立动力学数学模型；步骤S2、利用小偏差线性化方法，对动力学数学模型进行线性化处理，得到线型化方程；步骤S3、利用线性化方程，建立燃油计量装置的传递函数模型；步骤S4、基于特征方程根轨迹，确定关键设计参数，通过调整关键设计参数的数值来改善燃油计量装置的稳定性。本发明针对航空发动机燃油计量装置存在的稳定性问题，用流量连续性方程和力平衡方程建立其动力学数学模型，并对其非线性方程进行线性化处理，基于特征方程根轨迹的燃油计量装置设计参数调整方法，从而有效改进燃油计量装置的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种基于根轨迹族的超低频振荡抑制方法，包括：S1、构建水力发电系统的详细模型；S2、推导得到原动系统的阻尼转矩系数的解析表达式；S3、分析所述阻尼转矩系数对系统阻尼的影响；S4、分析调速器PID参数对阻尼转矩系数的影响；S5、构建二机等值系统模型，绘制系统根轨迹族，得到发生超低频振荡的系统主导极点在根轨迹族上的位置，并确定系统稳定时的调速器PI参数范围；S6、根据引入的等阻尼比线，确定理想的主导极点的重置点，将所述重置点对应的调速器PI参数值替换调速器原先的PI参数值，优化调速器参数、抑制超低频振荡；S7、基于PSD‑BPA软件对电网大系统进行离线仿真，对超低频振荡问题进行分析并验证所提方法的正确性。

摘要： 本发明提供了一种飞行器多回路模型簇复合根轨迹补偿控制器设计方法，该方法在给定不同高度、马赫数条件下通过扫频飞行试验直接确定获得全包线内的幅频和相频特性构成的模型簇；根据飞行包线内的幅频裕度和相位裕度军标要求，给出了对应根轨迹描述下的闭环极点分布限制指标，通过加入多级串联滞后—超前补偿控制器并在飞行器全包线内的闭环极点分布限制指标和系统辨识中的模型辨识方法确定多级串联滞后—超前补偿控制器级数和参数值；从根轨迹描述下的闭环极点分布限制的概念出发设计出符合全飞行包线的超调量小、平稳的低空飞行控制器。

摘要： 本发明提供了一种多回路飞行器模型簇颤振抑制复合根轨迹多级PID鲁棒控制器设计方法，该方法在给定不同高度、马赫数条件下通过扫频飞行试验直接确定获得全包线内的幅频和相频特性构成的模型簇；根据飞行包线内的幅频裕度和相位裕度军标要求，通过多回路模型等价，给出了对应根轨迹描述下的闭环极点分布限制指标，通过加入多级PID控制器并在飞行器全包线内的闭环极点分布限制指标和系统辨识中的模型辨识方法确定多级PID鲁棒控制器级数和参数值；从根轨迹描述下的闭环极点分布限制的概念出发设计出符合全飞行包线的能够抑制颤振、超调量小、平稳的低空飞行控制器。

摘要： 本发明提供了一种飞行器多回路模型簇颤振抑制复合根轨迹补偿鲁棒控制器设计方法，该方法在给定不同高度、马赫数条件下通过扫频飞行试验直接确定获得全包线内的幅频和相频特性构成的模型簇；根据飞行包线内的幅频裕度和相位裕度军标要求，给出了对应根轨迹描述下的闭环极点分布限制指标，通过加入多级串联滞后—超前补偿控制器并在飞行器全包线内的闭环极点分布限制指标和系统辨识中的模型辨识方法确定多级串联滞后—超前补偿鲁棒控制器的级数和参数值；从根轨迹描述下的闭环极点分布限制的概念出发设计出符合全飞行包线的能够抑制颤振、超调量小、平稳的低空飞行鲁棒控制器。

摘要： 本发明提供了一种纵向飞行模型簇复合根轨迹补偿鲁棒控制器设计方法，该方法在给定不同高度、马赫数条件下通过扫频飞行试验直接确定获得全包线内的幅频和相频特性构成的模型簇；根据飞行包线内的幅频裕度和相位裕度军标要求，给出了对应根轨迹描述下的闭环极点分布限制指标，通过加入多级串联滞后—超前补偿控制器并在飞行器全包线内的闭环极点分布限制指标和系统辨识中的模型辨识方法确定多级串联滞后—超前补偿鲁棒控制器的级数和参数值；从根轨迹描述下的闭环极点分布限制的概念出发设计出符合全飞行包线的超调量小、平稳的低空飞行鲁棒控制器。

摘要： 本发明提供了一种飞行器多回路模型簇复合根轨迹多级PID鲁棒控制器设计方法，该方法在给定不同高度、马赫数条件下通过扫频飞行试验直接确定获得全包线内的幅频和相频特性构成的模型簇；根据飞行包线内的幅频裕度和相位裕度军标要求，给出了对应根轨迹描述下的闭环极点分布限制指标，通过加入多级PID控制器并在飞行器全包线内的闭环极点分布限制指标和系统辨识中的模型辨识方法确定多级PID鲁棒控制器级数和参数值；从根轨迹描述下的闭环极点分布限制的概念出发设计出符合全飞行包线的超调量小、平稳的低空飞行控制器。

摘要： 本发明提供了一种纵向飞行模型簇复合根轨迹多级PID控制器设计方法，该方法在给定不同高度、马赫数条件下通过扫频飞行试验直接确定获得全包线内的幅频和相频特性构成的模型簇；根据飞行包线内的幅频裕度和相位裕度军标要求，给出了对应根轨迹描述下的闭环极点分布限制指标，通过加入多级PID控制器并在飞行器全包线内的闭环极点分布限制指标和系统辨识中的模型辨识方法确定多级PID控制器级数和参数值；从根轨迹描述下的闭环极点分布限制的概念出发设计出符合全飞行包线的超调量小、平稳的低空飞行控制器。

摘要： 本发明公开了一种基于特征方程根轨迹的燃油计量装置设计参数调整方法，包括：步骤S1、建立动力学数学模型；步骤S2、利用小偏差线性化方法，对动力学数学模型进行线性化处理，得到线型化方程；步骤S3、利用线性化方程，建立燃油计量装置的传递函数模型；步骤S4、基于特征方程根轨迹，确定关键设计参数，通过调整关键设计参数的数值来改善燃油计量装置的稳定性。本发明针对航空发动机燃油计量装置存在的稳定性问题，用流量连续性方程和力平衡方程建立其动力学数学模型，并对其非线性方程进行线性化处理，基于特征方程根轨迹的燃油计量装置设计参数调整方法，从而有效改进燃油计量装置的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种基于根轨迹族的超低频振荡抑制方法，包括：S1、构建水力发电系统的详细模型；S2、推导得到原动系统的阻尼转矩系数的解析表达式；S3、分析所述阻尼转矩系数对系统阻尼的影响；S4、分析调速器PID参数对阻尼转矩系数的影响；S5、构建二机等值系统模型，绘制系统根轨迹族，得到发生超低频振荡的系统主导极点在根轨迹族上的位置，并确定系统稳定时的调速器PI参数范围；S6、根据引入的等阻尼比线，确定理想的主导极点的重置点，将所述重置点对应的调速器PI参数值替换调速器原先的PI参数值，优化调速器参数、抑制超低频振荡；S7、基于PSD‑BPA软件对电网大系统进行离线仿真，对超低频振荡问题进行分析并验证所提方法的正确性。