供水工程中的节能策略与控制机制

供水系统是复杂大系统,针对系统控制能耗大及控制策略不当导致的供水水质欠佳问题,研究了供水系统的节能策略与控制机制。讨论了供水过程的控制论特性,智能融合控制策略,控制原理与执行策略,净化过程控制模型与控制算法。作了仿真对比研究实验,实验分析显示智能融合控制策略对源水净化过程控制有良好的控制效果。仿真结果表明,所提出的智能融合控制策略与变频调速技术相互结合的方案有良好的应用前景。     

恒压供水泵站节能系统的仿人智能控制策略

针对供水泵站存在的供水不稳定与能耗大的问题,探讨了恒压供水泵站节能系统的仿人智能控制策略。总结了供水系统的控制论特性,讨论了变频调速节能的原理,研究了系统的控制策略,基于仿人智能控制策略,构造了恒压供水系统的控制算法。在Matlab环境下,借助Simulink工具箱搭建系统仿真模型的实验显示,该控制算法有较强的鲁棒性和良好的动、静态控制品质。研究结果表明,所提出控制策略对恒压供水泵站节能系统是可行与有效的。     

基于模糊控制的三通阀控缸系统仿真

针对非线性时变系统的控制要求,对零开口三通伺服阀控制差动缸系统进行仿真研究。根据三通阀控缸系统的物理模型和框图建立系统数学模型和动态方程,采用适合非线性时变系统控制要求的模糊控制策略,在二维模糊控制器的基础上建立了非线性系统仿真模型,并进行Simulink仿真。仿真结果表明:该模糊控制策略是合适的,能满足系统的控制性能。     

基于组合策略的装备物资定点精确投放的研究

为解决装备物资空投中精度差、设备易损坏、搜集困难的问题,对投放组合策略下的投放轨迹自主优化 进行研究。根据最优控制理论,对装备物资空投过程建立具有终端约束的控制模型,通过定性与定量分析相结合的 方法,对投放误差下不同组合策略的精确投放、误差传递及自主轨迹修正进行分析,采用Matlab 软件对控制模型进 行仿真,确定了不同空投高度下的投放组合策略。仿真结果表明：该模型方程简洁、易于仿真,同时通过控制器自 主轨迹修正能够实现装备物资的精确空投,且具有较高稳定性。     

水中机器人2D 仿真比赛策略

基于URWPGSim2D 仿真平台,结合2V2 抢球博弈赛要求,提出一种水中机器人2D 仿真比赛策略。根 据仿真策略,采用切入圆算法,通过仿真鱼的距离及角度计算,对仿真鱼进行自动调速控制,提出速度优先策略来 优化仿真鱼的自动调速,根据决策树算法模型思想,建立预测模型,并通过仿真实验进行验证。实验结果表明：该 比赛策略能够实现自动换挡,具有抢球速度快、稳定性好和进攻性强的特点。     

机器鱼仿真水球斯诺克比赛策略

针对中国水中机器人大赛中2D仿真机器鱼水球斯诺克项目,从比赛策略和控制方法 2方面进行研究。介绍仿真平台及斯诺克项目,给出机器鱼对目标球及最佳球洞的选择策略,提出一种基于虚拟区域法的路径规划方法,对仿真机器鱼的运动进行控制。实践结果表明,虚拟区域法在路径规划上是有效的。     

导弹发射车主动控制悬架多ェ况减振研究

某车载导弹武器系统拟采用任意点无支撑发射方式，采用主动控制悬架可以使运输发射车重要部位同时满足导弹发射和机动状态的减振要求。对于发射和机动两种工况，分别应用最优控制和自适应控制理论设计控制器，并给出了作动器的切换策略。仿真计算显示该方法有较好的减振效果。     

模型预测控制算法在AUV中的应用

模型预测控制是一种工程实践方法,它采用滚动优化的策略,通过不断地在线优化计算,获得最优的控制效果.文中对模型预测控制理论在自主式水下航行器水平面航向控制中的应用进行了研究,用视线导引法产生参考航向角,通过遗传算法对其性能指标函数进行优化,通过计算机仿真显示出这种算法的可行性.     

推力矢量拦截弹制导控制一体化设计

针对采用推力矢量控制的拦截弹,首先给出了推力矢量和气动力的归一化设计方法,通过引入等效舵偏角的概念,将多控制输入问题转化为单控制输入问题,并进行求解,设计了推力矢量偏心和气动舵偏转的控制分配策略,给出了气动舵偏转角及推力矢量偏心角的数学表达式,解决了多控制量之间相互争斗的问题。在此基础上,通过模型标准化,采用Backstepping方法(反步法),借助Lyapunov再设计工具,对导弹制导与控制系统进行一体化设计,得到了俯仰平面内的制导控制律。仿真结果表明,和常规制导与控制方法分别设计相比,采用该制导控制一体化设计方法能够使拦截弹有效拦截机动目标,并且导弹的姿态和执行机构偏角的变化也更加平稳。     

一种吸气式高超声速飞行器故障重构控制策略研究

给出了一种吸气式高超声速飞行器故障重构控制策略,采用复合飞推一体化制导和控制方法,进一步挖掘了发动机低油耗工作和发动机稳定工作能力。在此基础上实现了发动机供油支板故障重构策略,提高了武器生存概率,保证了工程实际应用的能力。以某型吸气式高超声速飞行器为例,在精确的仿真模型基础上,进行了多组仿真分析,结果表明,该方法有效、可靠。     

脉冲修正火箭弹弹道修正算法优化

为提高脉冲推冲器的弹道修正效能,通过理论分析的方法分析了脉冲推冲器在不同弹道段的内弹道修正能力分布情况。数值仿真和分析结果表明,在弹道上升段脉冲推冲器的横向修正能力大于纵向,而在弹道的下降段横向和纵向修正能力相当。提出了上升段只进行横向修正和下降段进行综合修正的修正策略,并优化了脉冲推冲器点火相位。采用122mm火箭弹对优化后的脉冲点火控制方法进行了数值仿真。结果表明:该控制方法能有效提高脉冲推冲器的修正效果。     

基于URWPGSim2D 仿真平台的测试分析与策略改进

为了在国际水中机器人比赛的 URWPGSim2D 仿真平台中更准确地控制仿真鱼,通过对该平台进行测试分析以完善比赛策略,基于对平台的测试,总结分析平台特性和仿真鱼的行为规律,依此提出花样游泳项目竞技策略的改进方案。结果表明：结合平台分析结果改进后的策略可更有效地控制仿真鱼行为,使仿真鱼的行进过程更加快速稳定,从而在花样游泳比赛取得冠军成绩。     

一种机器鱼水球仿真比赛裁判自动控制系统

针对水下环境的不确定性以及策略算法调试困难等问题,设计一种机器鱼水球仿真比赛裁判自动控制系统。介绍其系统框架,通过机器鱼运动学建模得到机器鱼位姿,对机器鱼进行运动控制仿真、扰动控制仿真、碰撞处理仿真、对比赛进程进行自动控制仿真等。系统并提供了实体机器鱼水球比赛相关控制接口及接口扩展功能等。结果表明,该系统能为水球仿真比赛过程中出现的犯规情况、比赛进程控制、进球判断、比赛特有规则等提供了有效的控制处理方法,还可扩展到水球仿真比赛的其他项目,或3D仿真和实体仿生机器鱼水球比赛控制系统中。     

微纳卫星姿态控制系统的半实物仿真

针对脉冲等离子体推进器作为执行机构的微纳卫星姿态控制系统(attitude control system,ACS)仿真的需 要,采用脉冲信号控制双旋翼实验平台对微纳卫星姿态控制系统进行半实物仿真。使用 Elman 神经网络 PID 的控制 策略,在线调整 PID 参数,适应动态系统。通过半实物仿真平台的对比试验,验证了 Elman 神经网络 PID 控制系统 自适应能力强、超调量小等优点,同时也验证了双旋翼实验平台对于脉冲等离子推进器半实物仿真的有效性。     

一种快速非线性模型预测控制律研究

为滑翔增程弹设计了一种滑翔控制律,在考虑其非线性、状态约束和控制舵偏角幅值约束的情况下,针对滑翔控制过程中采样周期短,系统动态变化快的特点,采用直接多重打靶法和实时迭代策略来缩短非线性模型预测控制中递推优化的计算时间,并应用预先优化策略避免反馈控制延迟.仿真结果表明,该控制器的控制律求解时间小于采样周期,能满足滑翔增程...     

基于脉冲控制的末段弾道修正弹点火相位优化研究

基于传统脉冲发动机点火控制逻辑，从理论上分析了点火相位特性和剩余误差，发现当脉冲发动机数量不足时，存在着较大的剩余误差。提出了一种在脉冲发动机数量不足条件下，以修正后剩余弹道偏差所需脉冲发动机数量最小为目标的点火相位控制优化策略，并采用6自由度弹道仿真验证了方法的有效性。     

基于双方最优控制的微分策略制导

为了提高导弹攻击大机动目标的制导能力,文中提出了双边最优的微分策略制导律。并针对数学上难于求解的两点边值问题,创新性的采用了伴随方法进行求解。在导弹和目标均为一阶时间延迟下推导出微分对策制导的公式,通过与扩展比例导引、单边最优制导的仿真比较,考察脱靶量和控制能量两个指标,得出微分策略制导在理论上的先进性。     

基于滑模方法的自适应一体化导引与控制律设计

研究了寻的导弹的导引控制一体化设计问题。建立了俯仰通道的一体化导引与控制系统模型,并利用非线性状态变换将模型转化为标准形式;为处理系统中存在的非匹配未知有界不确定性,采用滑模控制方法设计了自适应的非线性一体化导引与控制律,该反馈控制律不但可以保证导弹精确命中目标,而且能保证导弹自身姿态的稳定性。导弹的六自由度非线性数值仿真结果验证了所提的导引控制一体化设计策略的正确性和可行性。     

自适应输出延迟反馈控制混沌运动的仿真研究

依据输出时间延迟反馈控制的基本思想，采用延迟时间参数自适应的控制策略，实现了控制Duffing振子从混沌运动到周期运动的转变，数值仿真结果表明自适应延迟反馈控制策略的有效性和优越性。     

基于任务规划的多机器鱼协作策略

为解决2D仿真机器鱼比赛中多鱼对抗项目的任务分工、整体合作及实时动态调整问题,提出基于多机器鱼协作任务规划原理的协作策略。根据机器鱼自身完成任务的能力和效率,将给定的任务分解和分配,按照各比赛项目的特征分别采取不同的协作策略:对2vs2采用群协作分配方式,5vs5项目采用集中分配方式,并设计了三鱼协作队形以提高动作的有效性。仿真结果表明:该协作任务规划方法可增强多鱼的协作能力、动态调整能力和进球率,较好地满足了多机器鱼系统的控制要求。