基于EMD和有向因子图的航天器故障诊断

为了消除噪声对提取传感器信号中故障特征的影响,同时在系统模型不精确条件下,描述故障在系统部件间的传播方式.本文提出了一种基于经验模态分解(EMD)和有向因子图(DFG)的故障诊断方法.对传感器信号进行经验模态分解得到的内部模态函数(IMF),提出采用能量做为其零点区间包含噪声成分的评价指标,基于信号内部模态函数的区块能量消除其噪声成分.对无法精确建模的物理系统,提出使用有向因子图描述系统组成部件间的因果关系,应用概率推理实现故障诊断.通过对航天器电源系统供电模块的实例分析,验证了方法的有效性.     

基于模型预测控制的动力定位过驱动控制设计

半潜式平台动力定位系统仅能控制纵荡、横荡和艏摇的低频运动,而整个系统安装的推力器个数大于被控自由度个数,因此整个定位系统为过驱动系统。针对该系统,采用模型预测控制,将虚拟控制力计算和推力分配实现一体化设计。控制力由推力器推力显式表达,充分考虑了推力器物理性能,以推力器推力变化率为控制参数。设计中,首先利用当前运动状态预测环境扰动,通过最小二乘法实现环境扰动的初次分配,然后再进行标准模型预测控制,充分考虑了桨-桨干扰造成的推力损失问题,通过设置上下游推力器间推力夹角,有效地避免了推力损失。最后给出数值算例验证了该方法。     

一类离散Markov跳跃系统基于状态观测器的鲁棒H_∞控制

研究了具有不确定性的模式依赖时滞离散Markov跳跃系统基于状态观测器的鲁棒H∞控制问题。目的是构建依赖于系统模式的观测器和控制器,使得闭环系统是随机稳定的且具有较好的H∞干扰抑制性能。通过选取合适的随机Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式,给出了鲁棒H∞控制器存在的时滞依赖条件。基于锥补线性化算法对控制器进行求解,得到了模式依赖观测器和控制器。最后通过数值仿真证明了本文方法的可行性。     

基于无模型自适应控制的电力逆变器控制系统设计

针对无法获得电力逆变器系统精确数学模型问题,提出无模型自适应控制（model-free adaptive control,MFAC）方案。利用动态线性化方法给出电力逆变器系统的紧格式动态线性化数据模型,基于优化技术设计控制算法和伪偏导数估计算法。控制方案的主要特点是只使用电力逆变器控制系统的输入输出数据,不需要电力逆变器的精确数学模型信息。使用MATLAB/Simulink对控制系统性能进行仿真验证,结果表明,电力逆变器控制系统在阻感性负载情况下,所提算法能够实现对期望输出电压的精确跟踪。     

基于虚拟模型和加速度规划的腿部缓冲策略

提出一种基于虚拟模型控制和加速度规划的腿部缓冲方法。通过建立机器人腿部的虚拟模型,设定落地过程中躯干加速度从而可减小地面对机器人的冲击力,保护机器人的机械结构。该方法将机器人的落地过程分为下落、缓冲、恢复3个阶段。在下落阶段,通过在足端与期望位置之间添加虚拟“弹簧—阻尼”系统来控制足端位置。在缓冲阶段和恢复阶段,通过规划躯干质心加速度,从而减小落地过程中躯干受到的冲击。该方法可避免在激烈的足地交互过程中调节系统的刚度和阻尼,控制过程更简单精确。基于Webots的仿真试验表明,该方法在机器人落地过程中的保护是有效的。     

基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究

基于混杂系统理论,分析了DC/DC功率变换器在连续工作模式下的动态特性,采用 步离散法得到一个占空比控制变量与连续变量直接相互作用的数学模型,即分段仿射(PWA)模型。结合预测控制方法,在建立的数学模型基础之上,设定系统的二次型性能指标,并引入预测误差对系统的输出进行反馈校正,通过性能指标的优化计算得到占空比控制信号,由此出设计预测控制器。以Buck功率变换器为研究对象,设计了一个开关频率为400 KHz的实验样机,仿真结果和实验结果验证了该方法的有效性。     

基于船-机-桨模型的船舶应急换向控制研究

中速柴油主机动力船舶通常采用应急换向快速制动避险,目前一般采用时间或转速等经验原则控制换向,但易造成主机焖熄或倒车响应不及时等问题。据此提出了一种基于船-机-桨模型的应急换向控制方法,由主机、螺旋桨和船体的推力耦合特性、船型和动力装置技术参数建立船-机-桨数学模型,并引入正车脱排后螺旋桨阻转矩时域值,当主机合排转矩能克服螺旋桨阻转矩及轴桨惯性阻力时,由模型计算输出换向合排标志控制应急换向。Matlab/Simulink仿真验证表明基于船-机-桨模型的应急换向控制方法可显著缩短紧急制动时间和距离。     

一类模糊增益调节迭代学习控制器设计

针对迭代学习控制收敛速度比较慢的问题,结合模糊控制技术,通过改变PD型迭代学习控制增益的方法设计了一个模糊增益调节迭代学习控制器,对单臂机械手模型进行计算机仿真,结果表明:这种设计方法与原PD型迭代学习控制算法在收敛速度上有比较优势.     

一种新型的通用型混合模糊控制策略的研究

简要分析了国内已有通用型模糊控制器的不足之处，在参考、总结许多有关文献的基础上，通过理论推导，提出了一种新型的通用型混合模糊控制策略。针对具有普遍意义的热工、化工过程对象进行了仿真试验，结果表明，论文所提出的通用型混合模糊控制策略，较ＰＩＤ控制、基本模糊控制、自调整因子模糊控制等控制策略而言，适应面宽、系统响应快、无超调、鲁棒性强，效果是理想的。     

具有模型算法功能的分层控制策略研究

通过分析及仿真，证实在过程中间量不可测时．采用具有模型算法功能的分层控制策略．而在过程中间量可测时，则采用预－测PID串级控制策略．     

一种改进型模糊预估控制系统的鲁棒设计

针对一类模糊预估控制系统，本文在文献[1]的基础上，提出了一种改进型模糊预估控制系统．并对系统进行鲁棒设计，仿真证明了改进后模糊副回路的跟踪性有了很大的改善，该设计方法对提高系统性能指标有重要作用．     

基于分数阶的模型参考自适应算法

在自适应中引入分数阶运算,可以较好的改善被控对象的响应时间和干扰。本研究将分数阶积分引入模型参考自适应,通过构造分数阶的自适应律,设计了新的模型参考自适应控制系统,并进行了仿真。结果表明,该系统具有较快的响应时间,较小的超调量以及很好的鲁棒性。对分数阶系统的研究具有一定的意义。     

一种模型参考自适应导弹控制系统设计

目的设计能够适应环境变化和目标机动的导弹控制系统．方法将模型参考自适应控制理论应用于导弹控制系统的设计,针对反坦克导弹的具体特点做了相应的改进．结果大量仿真得出所设计的控制系统能够满足击顶反坦克导弹的战技要求．结论将模型参考自适应控制应用于导弹控制系统设计是成功的,与常规控制系统相比具有明显的优点。     

基于模糊控制的污水处理实验研究

分析了污水处理中溶解氧控制和化学需氧控制的重要性及复杂性.针对溶解氧量和化学需氧量这两个参数的变化无确定的规律可循的特点,提出用模糊控制的方法控制污水处理中的溶解氧量和化学需氧量.对溶解氧量和化学需氧量分别设计了双输入的模糊控制器,并且设计了以单片机为核心的模糊控制系统.实验结果表明,该控制系统能够保证污水处理后达标排放.     

一种基于模糊神经网络的PID控制器

利用神经网络自学习自适应能力和快速计算能力,提出一种基于模糊神经网络的PID智能控制器．该系统将模糊技术、神经网络与PID控制结合起来,实现了PID控制的自适应和智能化．通过仿真实验表明,该控制方案与传统PID控制系统相比,无论是超调量还是稳定时间,效果都要好得多．     

一类风险资产投资组合问题建模与分析

首先建立了风险资产投资组合的数学模型；然后应用随机模拟的方法分析讨论了资产投资组合的有效边界，同时通过把模型转化为线性规划求解，给出了计算有效边界的解析式；最后通过引入无差异曲线，给出了风险资产最优投资组合解。     

一种基于混合学习算法的模糊神经网络控制

针对ＢＰ算法容易陷入局部极小的缺点，利用遗传算法极强的全局搜索能力对模糊神经网络控制器参数进行离线优化，并对遗传操作进行了改进，使其最终搜索到全局最优或近似全局最优的附近．再利用ＢＰ算法较强的局部搜索能力和对对象的适应能力进一步进行参数的在线调整．仿真结果表明：该方案的综合性能优于常规模糊控制器．