基于虚拟仪器转动平台自动化控制系统

一种新型的步进电机控制系统，其上位控制采用“PXI＋运动控制卡”方案。通过PXI-7340运动控制卡产生脉冲和方向信号。控制卡上专用CPU与PXI机CPU构成主从式双CPU控制模式。PXI机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作。系统软件控制程序可实现控制卡初始化、中断设置、运行参数设置、运行方式设置、运行状态查询等功能。实践证明该系统具有结构简单、性能稳定、定位精度高等特点。     

基于鲁棒一步集的Tube不变集鲁棒模型预测控制

针对一类干扰有界的输入和状态受约束线性离散系统,提出了一种基于鲁棒一步集的Tube不 变集鲁棒模型预测控制方法.首先采用多面体不变集离线设计方法得到基于多面体不变集序列的扩 展终端约束集;然后为了扩大鲁棒模型预测控制的初始状态允许区域,并提高系统的鲁棒性,在扩展终端约束集的基础上,通过引入鲁棒一步集并借助Tube不变集控制策略,设计了基于鲁棒一步集的鲁棒模型预测控制方法,并给出了算法的存在性和稳定性证明. 该方法不仅极大地扩大了初始状态允许区域,而且对有界干扰具有有效的抑制作用,使得受扰系统收敛到以原点为中心的最小鲁棒正不变集内.最后仿真验证了算法的有效性.     

基于参数依赖滚动时域H∞控制的高超声速飞行器控制

针对输入受限的高超声速飞行器强耦合、强非线性以及严重不确定性的特点,提出一种参数依赖滚动时域?∞控制(PD-RHHC)的方法.首先在考虑控制输入约束的条件下,引入参数依赖Lyapunov函数和松弛因子并提出了基于LMI优化的PD-RHHC;然后采用函数替换方法,结合张量积模型转换方法实现高超声速飞行器(HSV)纵向非线性弹性模型的LPV描述,并将PD-RHHC应用到高超声速飞行器纵向控制中,以实现HSV在大飞行包线内的机动飞行;最后通过仿真实验验证了所提出算法的有效性.     

具有自适应噪声边界的Tube可达集鲁棒预测控制

针对过程噪声设定边界与真实噪声边界失配的有界干扰离散线性不确定系统,提出一种具有自适应噪声边界的Tube可达集鲁棒模型预测控制方法.首先,该算法引入基于MIT规则的自适应集员滤波在线估计系统状态和噪声边界.其次,基于估计值,通过迭代自适应集员滤波的时间更新部分计算出预测时域内闭环不确定系统状态的可达集.最后,用可达集代替不变集并根据Tube鲁棒模型预测控制策略,给出了实际不确定系统的控制律,确保系统状态鲁棒渐近稳定,并收敛于终端干扰不变集.仿真结果验证了该控制方法的有效性.     

基于可观测性分析的混合式惯性导航系统连续自标定模型选择

针对混合式惯性导航系统连续自标定的系统模型选择问题,从模型中惯性仪表安装误差的可观测性出发,分析了不同模型的可观测性和适用条件。根据不同动力学方程和观测方程构建了3种不同的混合式惯性导航系统连续自标定模型,从可观测性定义出发分析了惯性仪表安装误差与系统观测量之间的关系,以判断系统是否可观测。分析结果表明,选择失准角方程作为动力学方程、加速度计输出作为观测方程和选择框架角方程作为动力学方程、加速度计和平台框架角传感器输出作为观测方程时,系统模型是可观测的。对3种系统模型进行了仿真和试验分析,验证了理论分析结果的正确性。     

考虑多重影响因素的巡航飞行器增程优化设计研究

为有效提升现有巡航飞行器的航程,在不改变飞行器总体布局的情况下,考虑气动特性、质量等多重因素影响,研究了某巡航飞行器增程优化技术。首先,分析了巡航飞行器在典型飞行任务下的气动特性以及优化所需的有效参数;其次,构建了机翼翼展变化时翼展长度与机翼面积的映射模型,估算了不同翼展长度情况下飞行器质量的变化;然后,以翼展长度作为直接设计变量,考虑计算精度与优化效率,设计了基于遗传算法与神经网络相结合的优化方法,完成特定飞行条件下的航程优化。仿真分析表明,在设计约束范围内,当翼展长度增加到原来的1.16倍时,其航程相比原来可以增加18.03%,达到性能最优,同时,将影响航程变化的质量要素纳入设计优化,提高了性能优化的精准性。本文方法具有一定的理论和应用价值。     

一种优化的光伏电站直流系统绝缘 在线监测装置设计

光伏电站直流母线对地绝缘故障将会对设备运行和人员安全造成严重影响,对直流系统绝缘性能进行在线监测,是防止事故发生和蔓延的有效途径。比较了常用的几种绝缘在线监测原理,选择了不平衡电桥和平衡电桥相结合的方法进行原理设计,并从工程应用的角度对传统的监测方法进行了优化改进。有效防止了投切开关故障击穿时引起正负直流母线短路的问题。对所设计的光伏电站直流母线对地绝缘监测装置的测量原理,以及硬件电路设计、软件实现流程等进行了详细说明,并通过试验验证了装置的测量精度和绝缘耐压性能。     

±500kV直流输电工程换流站绝缘配合研究

基于±500kV云南金沙江中游电站送电广西直流输电工程,对换流站绝缘配合进行研究。从分析换流站过电压入手,依据高压直流输电换流站绝缘配合原则,提出换流站避雷器配置方案和换流站绝缘水平,最后基于工程应用计算出500kV换流站阀厅空气净距。     

基于PXI总线技术的惯性仪器通用测试系统

为了实现惯性仪器通用测试,本文设计了基于总线技术的通用测试系统.该系统采用PXI总线技术,利用高精度的数据采集卡实现模拟信号的精确测量利用高精度的计数器/定时器实现数字信号测量.为了实现惯性仪器微小信号的准确测量,本系统采用Keithley2700高精度多功能数据采集器通过噪声抑制和信号处理来完成多通道微小信号的测量,同时还介绍了系统的软件设计.实验表明,该通用测试系统满足惯性仪器数字、模拟信号的测试标定要求.     

连续时间多胞线性变参数系统变增益H∞/H2输出反馈控制

针对一类同时具有参数不确定性和外界干扰的非线性系统,提出了一种连续时间多胞线性变参数(LPV)系统变增益H_∞/H_2输出反馈控制方法.首先,对连续时间多胞LPV系统的变增益混合目标(H_∞/H_2指标和区域极点约束)输出反馈控制器综合方法进行了数学描述;其次,引入新的结构化松弛矩阵变量和参数依赖Lyapunov函数,将满足期望性能的混合目标鲁棒动态输出反馈控制问题转化为线性矩阵不等式框架内的有限维凸优化问题,进一步降低了所设计LPV控制器的保守性.最后,以四分之一车辆模型主动悬架系统为研究对象进行仿真,仿真结果验证了本文控制器的有效性.