基于Lie理论的倒立摆系统的控制算法研究

该文通过能量反馈和最优控制相结合的方法实现倒立摆系统的自摆起和稳定控制。在摆起阶段采用能量反馈方法实现快速摆起，而在平衡稳定控制阶段，采用一种非线性系统微分几何方法一李理论，对倒立摆系统进行近似线性化，此种线性化方法使模型更多包含原系统主要的非线性部分，更能逼近实际系统，针对采用李理论得到的近似线性化模型，对倒立摆系统进行最优稳定控制设计。仿真和实时控制试验结果表明，文中提出的李理论近似模型线性化方法对于控制器设计结果是有效的，而且采用的能量反馈和最优控制相结合的联合控制策略能够成功实现倒立摆系统的自摆起和稳定控制过程。     

磁悬浮系统的非线性控制

针对普通线性化控制方法不能满足磁悬浮系统的全局稳定的问题，研究了基于非线性磁悬浮系统模型的精确反馈线性化控制算法设计方法。建立了磁悬浮系统非线性模型，利用状态反馈将系统精确线性化，然后通过极点配置，按照动态性能设计指标计算出控制参数，得到符合工程实践要求的反馈算法。仿真和实验证明了这种控制方法能够保证磁悬浮控制系统的动态特性。同时具有较好的抗干扰能力。     

互联非线性系统反馈主导控制设计方法及汽门开度控制应用

分析了电力系统非线性的数学性质,指出电力系统非线性是一种有界非线性.在此基础上,将反馈主导方法(feedback domination method,FDM)引入多机电力系统非线性控制.该方法与反馈线性化方法不同;反馈线性化方法是通过反馈将原非线性系统转化为线性系统,反馈主导方法则是通过反馈将原非线性系统转换为特定形式的非线性系统,该特定形式的非线性系统的动态由反馈引入的非线性部分主导.以多机系统非线性汽门控制问题为例,设计了反馈主导非线性汽门控制器,该控制器仅包含本地量测量,易于实现.数值仿真表明,多机系统反馈主导非线性汽门控制器可显著提高电力系统暂态稳定性.     

基于反馈线性化系统的非线性鲁棒控制μ方法

对于可状态反馈线性化的一类仿射非线性系统，本文提出一种非线性鲁棒控制的μ方法。首先给出非线性鲁棒控制问题，然后利用状态反馈线性化方法，把非线性系统线性化，并利用μ综合方法，对线性化系统进行鲁棒控制器的设计，最后通过回代构成非线性鲁棒控制系统。     

磁浮列车的非线性控制问题研究

建立了磁浮列车悬浮系统模型, 针对模型的非线性问题, 利用反馈线性化技术, 将系统的输入-状态线性化, 设计出一个P控制器和一个非线性补偿器, 得到了良好的仿真结果. 在此基础上, 进行了数字控制实验, 比较了仿真和实验结果. 实验表明反馈线性化技术可以解决磁浮列车非线性模型的控制问题.     

非线性系统的I/O扩展线性化

本文以SISO非线性系统的输入-输出关系为对象研究扩展线性化方法。不仅讨论了I/O扩展线性化状态反馈的存在性。而且给出了该状态反馈的详细设计步骤。最后,对一个实例进行了仿真计算。     

单级倒立摆反馈线性化控制仿真

本文以单级倒立摆为控制对象,介绍了反馈线性化的基本原理,设计神经网络控制器对消系统的非线性,实现对单级倒立摆的反馈线性化控制。并通过MATLAB软件进行仿真实验,结果表明了该方法的有效性。     

基于逆系统方法的广义非线性系统控制及电力系统应用

对一般广义非线性系统的反馈线性化问题,通过将代数变量视为虚拟输入,给出了构造性递归求逆算法,实现了系统的精确反馈线性化.作为该算法的应用,讨论了带有非线性负荷的三节点电力系统的励磁控制问题,设计了非线性励磁控制器.仿真结果表明了方法的有效性.     

基于平方和的一类不确定非线性系统的鲁棒稳定性

针对模型参数不确定的一类非线性系统,用基于平方和的方法设计了非线性状态反馈控制器。基于平方和的方法可以利用半正定问题将搜索李亚谱诺夫方程及非线性控制器结合在一起,该方法比一般近似线性化或者反馈线性化保守性更低。仿真结果表明了所设计控制器的有效性和可行性。     

飞机着陆全面控制的直接反馈线性化设计及仿真

应用直接反馈线性化的方法来设计非线性飞机模型自动着陆全面控制系统。首先以飞机原始非线性十二阶微分方程为对象,利用直接反馈线性化(DFL)理论对飞机原始非线性方程进行线性化,将原系统等效于一个六阶的线性系统。然后设计了自动着陆控制系统控制律,并进行了仿真,仿真结果满足飞机自动着陆各项指标要求,表明所设计的自动着陆控制系统具有较强的鲁棒性。     

弹道仿真中的数值计算方法研究

在弹道仿真计算中,为了既达到要求的仿真精度又能满足实时仿真,分析了仿真步长的选择方法,然后在龙格－库塔转阿当姆斯法中引入变步长积分方法,推导了阿当姆斯变步长积分公式,同时对弹道仿真中的间断非线性系统提出条件函数求零的方法来解算弹道。仿真结果表明,方法可以获得较高的仿真精度和较快的运行速度。     

基于"时间反演"的组网雷达半实物仿真方法

该文介绍了一种基于“时间反演”的半实物仿真方法。它可以有效解决在半实物仿真中,采用一套半实物设备实现多部雷达组网仿真的问题。文中通过数学概率模型分析了这种仿真方法的可行性,并且详细分析了其中的几个关键问题。最后将这种方法应用在一个具体的雷达对抗仿真系统中,实现了组网雷达的对抗仿真,既降低成本、简化系统设计,又可以满足很高的仿真真实性要求。     

基于设备状态管理的制造系统可靠性仿真

该文利用仿真方法研究制造系统的可靠性。首先,讨论了仿真方法的优点;接着,给出了仿真系统的总体框架,利用面向对象的方法建立了制造系统的通用仿真模型,分析了以往仿真系统的局限性提出了基于设备状态管理的仿真方法。为减少由于生产计划变动过于频繁而造成的损失,该文提出了一种以生产计划稳定性为目标的故障问题处理方法。最后,给出了仿真的总流程及实现算法并通过一个实例演示了系统的功能。实践证明该仿真系统可以比较真实地模拟实际生产过程。     

An event-driven simulation method for motor driver in virtual machine tool system

In this paper, an event-driven simulation method is proposed for the motor driver in a virtual machine tool system (VMT), of which simulation speed is always a puzzle. This method utilizes a set of pre-defined events to trigger the execution of simulator in a non-deterministic manner and at the most efficient moment. Comparing to the conventional time domain simulation method, it dramatically reduces the CPU time consumption without losing simulation accuracy, therefore it improves the simulation efficiency. The effectiveness of this method is verified through a PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) motor driver model in studying Servo/Mechanical interaction within a VMT.     

业务流程驱动的森林仿真构件组装技术及应用研究

针对森林仿真系统的需求或应用目标不断发生变化的问题,提出了一种业务流程驱动的森林仿真构件组装方法。该方法设计和实现了森林仿真领域的构件模型和仿真构件接口,并通过业务流程驱动的构件组装框架实现了森林仿真系统的业务流程、模型算法等的软件复用,解决了现有森林仿真系统存在的快速构建或重构困难的问题。通过在虚拟森林仿真系统开发中的应用表明,基于构件组装的方法与代码级重用、重新开发方式相比,可以大幅减少开发工作量,降低系统的开发难度,实现森林仿真系统的快速搭建或重构。     

基于遗传算法的并行网络模拟拓扑划分

要提高并行网络模拟性能,需对网络模拟拓扑进行有效划分。为此,提出一种并行网络模拟拓扑的优化划分方法。分析影响并行网络模拟性能因素,给出并行网络模拟性能估计模型,以该模型为评价函数,采用遗传算法寻找优化划分,实现并行网络模拟拓扑的优化划分。在PDNS上的实验结果表明,与传统划分方法相比,该优化划分方法的并行模拟性能平均提高13.3%。     

基于灰色关联分析的仿真数据可信度评估

计算机仿真系统已经发展为重要的产品开发和系统测试手段.由于仿真系统对于用户往往是透明的,所以直接从系统本身对其可信度进行评估比较复杂.仿真数据是仿真系统的直接输出,它可以最直观地反映仿真系统的本身性质,所以对于仿真数据可信度的评估尤为重要.为了能够对仿真数据可信度有着更好的评价,通过引入灰色系统理论,建立了仿真数据的灰色关联分析方法.最后通过一个实例具体说明了该理论在仿真可信度评估中的应用.     

基于事件图的离散事件仿真模型并行检验方法

非形式化仿真模型验证方法易受主观因素的影响且具有不完备性,而传统的形式化模型检验方法由于受到状态空间爆炸问题的影响,很难处理大规模的仿真模型.并行模型检验方法以其完备性、高效性已经在工业界中得到了成功的应用,但是由于涉及到形式化规约、逻辑学以及并行计算等多项技术,应用难度较大.针对上述问题,提出了基于事件图的离散事件仿真模型并行检验方法.该方法首先对事件图在模型同步方面进行了扩展,给出了扩展事件图的形式化定义、语法及语义;然后将扩展事件图模型转换到分布并行验证环境的DVE模型,成功地将并行模型检验方法应用于仿真模型验证领域.该方法使得仿真人员无须学习新的形式化验证语言就能采用并行模型检验方法对仿真模型进行形式化验证,可降低模型并行验证的难度,从而有效提高模型验证的效率和完备性.实验结果表明了该方法的有效性,有利于扩展并行模型检验方法在仿真领域中的应用.     

VHDL硬件仿真结果的MATLAB分析法

使用硬件描述语言VHDL以及相应的仿真工具已成为硬件系统设计的流行方法。在一般情况下，通过仿真工具的仿真就可以验证硬件系统的功能是否正确。但是，在有些应用场合，这种方法还不能直观地看出仿真结果的正确性。本文介绍了一种采用MATLAB对VHDL仿真结果进行进一步分析的方法。并结合铁路信号系统中的一个实例介绍了这种分析方法的过程及其应用场合。     

层次分析法在制导仿真系统可信度评估中的应用

制导仿真系统是一个多层次、多方面、多步骤的仿真系统,该文通过对制导仿真系统进行VV＆A分析,并且结合具体型号的制导仿真系统,最终建立了一套较为完整的制导仿真系统可信度评估指标体系;其次,通过对层次分析法的原理进行研究,该文提出了一套适用于制导仿真系统可信度评估的方法和流程,并且利用此方法对制导仿真系统的可信度评估指标进行了综合,最终得到整个制导仿真系统的可信度.为了工程上的应用方便,编写了“制导仿真系统可信度评估软件”,并且利用此软件对某型号制导仿真系统的可信度进行了分析,分析结果表明,这种利用层次分析法分析制导仿真系统可信度的方法是完全可行的.