线性离散状态空间的最优l_∞控制器设计

基于开环零点 ,利用状态反馈性质 ,导出求取满足最优l∞ 误差序列的一个插值条件 .由最优误差序列得到闭环系统的马尔可夫参数 ,从而求取最优闭环极点 ,然后 ,应用一般的极点配置方法解出最优反馈矩阵 .仿真分析验证了本文的结果     

一种新的实用PI控制闭环辨识方法

对于有PI控制器的闭环系统,提出一种辨识方法,可以在闭环系统运转下得到控制对象的开环传递函数.首先,根据闭环系统的衰减振荡曲线,近似地求出闭环控制系统的二阶加时滞(SOPDT)闭环传递函数.然后,用方框图等效法,在所得的闭环传递函数中将PI控制器分离出去;再通过比较系数就得到对象的开环传递函数.数字仿真和辨识实验表明此法有很好的辨识精度,计算量小且非常易于在线实现,具有比较重要的现实意义.     

多变量极点配置自校正控制器

本文讨论了一种新的具有指定极点的多变量自校正控制器的设计方法。它改进了文献所提出的算法。该算法能够控制非最小相位系统,开环不稳定系统和B_0阵为奇异的不同时延系统,即可在线配置闭环极点又可离线配置闭环极点。同时,本文还表明文献给出的算法可以认为是本文结果的特例。最后给出计算机仿真结果,说明这种控制器的实用性和有效性。     

线性离散状态空间的最优l∞控制器设计

基于开环零点,利用状态态反馈性质,导出求取满足最优l∞误差序列的一个插值条件,由最优误差序列得到闭环系统的马尔可夫参数,从而求取最优闭环极点,然后,应用一般的极点配置方法解出最优反馈矩阵,仿真分析验证了本文的结果。     

石英挠性加速度计数字闭环检测电路噪声研究

为解决目前数字闭环石英挠性加速度计(Digital Closed-Loop quartz flex Accelerometer,DCLA)实测精度与其理论极限精度存在一个数量级的问题,进行DCLA闭环检测电路噪声分析。建立闭环系统误差模型,采用噪声逐级检测的方法,搭建基于噪声分离的开环噪声测试平台,确定差动电容检测环节(C/V)是影响系统精度的主要因素。在此基础上,对改进后的试验样机开展零偏稳定性测试,并对试验结果进行Allan方差分析。实验结果表明,改进后的DCLA系统精度由65.49μg提高到12.24μg,与理论精度基本一致,充分验证了理论分析方法的正确性,为进一步改善和优化数字闭环加速度计系统提供指导和依据。     

基于数据迭代的FOG误差参数闭环标定方法

针对光纤陀螺(FOG)误差参数是影响系统导航精度的主要因素,且传统开环标定方法对陀螺零偏、标度因数和安装误差角标定精度不高而制约系统精度进一步提高的现状,提出一种FOG迭代闭环标定方法。该方法分别在捷联惯导系统罗经对准和导航过程中完成对FOG零偏、标度因数、安装误差的标定。利用Matlab建立仿真环境,将传统分立式标定与闭环标定方法得到的仿真结果进行对比,结果表明:提出的闭环标定方法可有效地提高光纤陀螺标定精度。     

强非线性多自由度自治系统的内共振

基于改进的KBM法,研究了强非线性多自由度自治系统的内共振.求出了极限环的振幅和近似解的表达式.与KBM法比较,该方法的特点是:近似解中包含项中的不再是时间的线性函数,而是时间的非线性函数,它能提高近似解的精度,且应用更广.最后给出一个具体实例,得到了近似解以及相图.和数值结果比较,本文方法具有较高的精度.     

采用状态反馈实现纯滞后系统的控制

本文提出了一种采用最优状态反馈来实现对纯滞后对象的控制方法。它将纯滞后环节进行非对称二阶伯德近似，然后按照Butterworth滤波器原理设计状态反馈系数，从而实现对纯滞后对象的近似最优控制。仿真实验表明该系统具有较强的鲁棒性和抗扰性能。     

带有SMITH预估的极点配置自校正调节器

本文提出一种带有 SMITH预估的极点配置自校正调节器。通过在线估计过程参数,实时地修正 SMITH 补偿模型,并按闭环系统极点配置的原则,实现调节器参数的在线自整定。该算法鲁棒性好,自适应能力强,适用于非最小相位系统,对于具有大纯滞后的时变系统,显示了良好的控制品质。数字仿真结果证实了理论分析的正确性。     

鲁棒输出反馈控制系统设计

本文利用文献[10]中提出的线性系统特征结构配置结果和Hellman-Feynman定理,导 出了输出反馈系统闭环极点关于开环矩阵中受扰元素灵敏度的参数表达式,并在此基础上给 出了具有最小闭环极点灵敏度的输出反馈控制系统设计的一个算法.该算法简单、有效,且具 有较好的"最优性".     

非自衡化工生产过程的PID控制解析设计

针对非自衡化工过程难以控制及所得控制器参数调节无规律可循的问题,为提高过程控制品质,通过设计跟踪给定值控制回路和抑制干扰控制回路来实现非自衡化工过程的控制;利用最优控制理论、Taylor近似,设计得到的跟踪给定值控制器和抑制干扰控制器其PID参数可解析给出,每个控制器只有唯一的调节参数且两个回路的参数调节相互独立,最后定性分析了闭环控制系统的稳定性,仿真结果表明基于该控制系统可有效实现非自衡化工过程的控制。     

基于加权渐进插值的Loop 细分曲面等距逼近

等距曲面在CAD/CAM 领域有着重要的作用,由于细分曲面没有整体解 析表达式,使得计算细分曲面等距比参数曲面更加困难。针对目前已有的两种等距面逼近算 法进行了改进,利用加权渐进插值技术避免了传统细分等距逼近算法产生网格偏移的问题。 此外,提出了针对边界等距处理方案,使得等距后的细分曲面在内部和边界都均匀等距。该 方法无需求解线性方程组,具有全局和局部特性,能够处理闭网格和开网格,为Loop 细分 曲面数控加工奠定了良好的基础算法。最后给出的实例验证了算法的有效性。     

Identifiability of linear stochastic systems operating under linear feedback

The identifiability of multiple input-multiple output stochastic systems operating in closed loop is considered for the case where the plant and the regulator are both linear and time-invariant. Two basic identification methods have been proposed for such systems: the joint input-output method, in which the input and output processes are modelled jointly as the output of a white noise driven system; and the direct method, in which a prediction error method is used on the input-output data as if the system were in open loop. Previously obtained identifiability results for the joint input-output method are extended to a number of new situations, including but extending beyond the identifiability results obtained with the direct method.     

A direct NN‐approximation control for uncertain nonaffine systems with unknown control direction

In this paper, we present an adaptive neural network (NN) controller for uncertain nonaffine systems with unknown control direction. Most of the previous NN‐based controllers included a damping term in the adaptive law of NN weights to ensure the closed‐loop stability. The estimated error of the NN weights as well as the tracking error were therefore increased, relying not only on the size of the NN approximation error but also on the ideal NN weights. Compared with those, the proposed controller evades using the damping term through combining a novel adaptive algorithm and a switching mechanism to update the weights. The NN thus can directly approach a target controller with satisfactory accuracy even if the control direction is unknown. Stability analysis shows that the tracking error and the estimated error of NN weights both converge to small neighbors of 0 which solely depend on the NN approximation error. At last, simulations on a Duffing‐Holmes chaotic model show the effectiveness of the proposed controller in comparison to another NN‐based method.     

Fluid limits and diffusion approximations for networks of multi-server queues in heavy traffic

A Functional Strong-Law-of-Large-Numbers (known as fluid limit or fluid approximation) and a Functional Central Limit Theorem (known as diffusion approximation) are proved for both open and closed networks of multi-server queues in heavy traffic. The fluid limit is a reflected piecewise linear deterministic process, and the diffusion limit is a reflected Brownian motion; both limiting processes are on the nonnegative orthant for open networks and on the nonnegative unit simplex for closed networks. The results generalize the existing ones for networks of single-server queues.     

Experiences of system identification applied to ship steering

Different system identification methods have been applied to determine ship steering dynamics from full-scale experiments. The techniques used include output error, maximum likelihood and more general prediction error methods. Different model structures have been investigated ranging from input-output models in difference equation form to the equations of motion in their natural form. Effects of disturbances, errors and dynamics in sensors and actuators have been considered. Programs for interactive system identification have been used extensively. The experiments have been performed both under open loop and closed loop conditions. Both linear and nonlinear models have been considered. The paper summarizes the experiences obtained from applying system identification methods to many different ships. The results have been applied both to investigate steering properties and to design autopilots for ship steering. Insight into ship steering dynamics and identification methodology has been obtained.     

一类抛物型分布参数系统的边界控制

利用经典李对称理论,研究一类抛物型分布参数系统的边界控制问题,分别设计开环和闭环形式的边界控制律,实现系统状态的定态控制。借助于无穷小生成元作为分析工具,应用微分方程的不变性条件,确定系统经典李对称的具体表示形式,即其所对应的无穷小生成元表达式。之后,分别针对开环和闭环控制结构,设计出系统解析形式的边界控制条件。通过设定系统参数、初始条件和控制目标,开环和闭环边界控制都能实现设定的控制要求。相比较而言,开环控制的输出误差收敛速度较慢; 闭环控制收敛速度较快,不过入口附近有无法完全避免的超调现象。提供的研究结果,对于一类包含传导和对流特性的温度或浓度模型的定态控制问题有一定指导意义。     

綫性复合自动控制系統的图解綜合法

本文主要讨论了复合系统(具有开环及闭环控制回路的系统)的综合方法.文中拟出了一种用系统的对数频率特性计算系统误差平方积分值的简易方法,用这种方法可以很方便地综合前馈网络.对于执行环节输出有积分限制条件和用断续回路作为前馈单元的情形,文中也讨论了它们的综合方法.     

基于相关滤波技术实现激光陀螺抖动信号的剥除

为了满足惯导系统对机械抖动激光陀螺快速跟踪方面的应用需求,基于相关滤波技术实现了激光陀螺抖动误差信号的剥除.首先从理论上对基于相关滤波去除抖动的思想进行了详细的分析,提出了基于相关滤波进行抖动剥除的开环模型,为了提高系统的稳定性,在开环模型的基础上提出了闭环模型.其次介绍了基于相关滤波闭环模型实现抖动剥除的软硬件设计,最后用所研制的系统对某一型号的激光陀螺进行了测试,通过对采样信号和误差信号的观测,系统工作稳定,在5 kHz的采样条件下,陀螺剥除后的剩余脉冲控制在±1内.     

Identification of errors-in-variables models with Faurre type realization algorithms

Identification of multiple input output discrete time linear dynamic systems operating in open or closed loop are considered in the time invariant case. Two methods have been used for such a purpose: the recursive prediction error method on the input-output data and the successive Gram-Schmidt orthogonalization of the spectral density function of the joint input-output variable.