基于Lyapunov方法T-S模糊系统的H∞控制

针对Takagi Sugeno（T-S）模糊系统,研究了H_∞状态反馈控制器的设计问题.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式（LMI）技术,以矩阵不等式和线性矩阵不等式（LMIs）的形式给出2个新的确保T-S模糊系统存在H_∞状态反馈控制器的充分条件.已有的结果没有考虑各个子系统之间的联系,致使所得的条件过于保守,而所提出的方法充分考虑了每个模糊子系统之间的联系,所得到的条件具有更大的宽松性.数值算例说明了该方法的有效性.     

不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性的时滞系统,设计了鲁棒H_∞控制器.对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了系统渐近稳定的条件,对系统的H_∞性能进行了分析,并将所得结果转换成线性矩阵不等式形式（LMI）.设计了系统的鲁棒H_∞控制器,基于Lyapunov方法验证了该控制器不仅满足系统渐近稳定的条件,而且也满足指定的H_∞性能约束条件.数值算例说明了所设计的控制器对时滞和不确定性都具有鲁棒性,仿真曲线证明了该控制器设计的有效性和可行性,同时系统还对干扰具有很强的抑制能力.     

H∞最优控制的PMLSM伺服系统鲁棒重复控制

永磁直线同步电动机（PMLSM）在跟踪周期性输入时,其参数变化、负载扰动和摩擦力会降低系统的伺服性能,为此设计了一种基于H_∞ 最优理论的鲁棒位移重复控制器.将重复控制器中的延迟环节看作是一个稳定的摄动Δ ₁（s）,把被控对象中包含的不确定性因素看作另一摄动Δ ₂（s）,故可将伺服系统看作是包含2个摄动的不确定系统,进而可以把鲁棒重复控制问题转化成 H_∞ 最优控制问题,使用H_∞ 最优理论同时设计了反馈控制器和重复控制器.理论推导与仿真结果表明,该方案有效提高了系统的跟踪精度和鲁棒性.     

永磁直线同步电动机系统的QFT/H∞鲁棒控制

针对直接驱动永磁直线同步电动机（PMLSM）系统的各种不确定性,提出一种将定量反馈理论（QFT）和H_∞理论相结合的鲁棒控制策略.该控制策略通过合理选取被控对象不确定性权函数、高频噪声抑制权函数和灵敏度权函数,利用以线性矩阵不等式（LMI）为基础的H_∞控制求得QFT速度控制器,简化了单纯QFT设计鲁棒控制器时繁琐的做图过程,所设计的控制器在保证快速性的同时,抑制了闭环系统内各种不确定性因素的影响.仿真结果表明,该方案实现了伺服系统的快速跟踪性能,对系统的参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

超高层电梯的 H∞ 鲁棒控制

针对超高层超高速电梯，讨论了电梯垂直运动以及鲁棒二自由度控制方法.其目的是要在期望的控制性能下实现轨迹跟踪控制和再平层控制，并对系统的参数不确定性具有鲁棒性.在描述电梯垂直运动基础上提出了一种鲁棒二自由度控制，可以有效抑制参数变化对系统的影响，使系统同时获得良好的速度跟踪特性、干扰抑制、鲁棒性和精度高再平层性能.将速度控制器设计归结为标准的 H_∞ 控制问题；用线性矩阵不等式法得到输出反馈次优 H_∞ 控制器；最后通过求解凸优化问题得到 H_∞ 最后控制器，以保证系统的鲁棒性.仿真结果表明了该方法的有效性.     

主动悬架非脆弱H2/广义H2静态输出反馈最优控制

针对悬架系统参数和控制器同时存在摄动的问题,研究主动悬架非脆弱H2/广义H2静态输出反馈最优控制问题,并以双矩阵不等式组的形式给出非脆弱H2/广义H2控制器的存在条件和设计方法.将单一的悬架动行程作为反馈信号,以半车模型为例设计非脆弱主动悬架,并从频域和时域进行全面分析.结果表明,非脆弱主动悬架具有良好的鲁棒性和非脆弱...     

含有Markov参数的广义离散系统的H∞控制

针对一类含有Markov跳变参数和时滞的广义离散系统的H_∞控制问题,提出一种基于模态跳变的无记忆状态反馈控制器的设计方法．通过将行列式方程的可解性转化为矩阵的最大特征值与零的关系,使得含有Markov跳变参数广义系统的正则性转化为系统矩阵最大特征值的问题,并应用矩阵的线性变换与分块技术来保证系统的因果性．同时利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了系统容许性的充分条件,提出了次优H_∞控制设计方法,所设计的控制器使得系统满足所给定的H_∞衰减水平．数值仿真结果表明,所设计的控制器使得闭环系统拥有容许性,同时系统对于干扰有很强的抑制能力．     

硬盘驱动控制的H∞鲁棒性能研究

在硬盘驱动系统中，扰动是造成系统伺服性能下降的主要因素，为了提高系统的伺服性能，必须对扰动加以抑制.为了解决这个问题，提出了两种控制方案：一种是PID控制方法，另外一种是高精度的H_∞反馈控制方法.在H_∞反馈控制器控制方法中，针对被控对象的标称模型,设计了带有前馈补偿的鲁棒内环控制器(RILC)，在具有模型摄动及外部扰动的情况下，保证闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能.通过与PID控制方法相比较，说明带有高精度的H_∞反馈控制的效果更佳.仿真结果表明，该控制方法响应速度快，抗干扰能力强，得到的控制系统性能良好，提出的方案合理而且有效.     

交流永磁直线同步电动机伺服系统H∞控制

为了解决高精度数控机床交流永磁直线同步电机伺服系统中负载扰动及参数变化对系统性能影响的问题,采用了鲁棒控制策略.利用基于内模原理的H_∞控制方法,设计了H_∞速度控制器,并详细讨论了加权函数的选取方法.仿真研究结果与常规PI控制效果比较表明,所设计的H_∞控制器对交流永磁直线同步电机伺服系统具有优良的抗干扰能力和抑制模型不确定性的能力.     

直线电机悬浮平台的L2鲁棒控制

永磁直线同步电机（PMLSM）悬浮平台系统的水平推力和法向力之间存在非线性耦合,且易受负载扰动和参数变化等不确定性因素的影响.为了解决上述问题并实现准确定位,在系统非线性数学模型的基础上,对水平轴和竖直轴均设计了PD位置控制器与L₂速度控制器,将解耦与扰动抑制转化为L₂速度控制器的设计问题.仿真结果表明,该方法设计的系统实现了水平方向和竖直方向的直接动态解耦,并且对负载扰动和参数变化具有很好的鲁棒性.     

熟料溶出二次反应过程中Al_2O_3损失动力学机理

为了分析熟料溶出过程的二次反应机理,对该过程中Al2O3损失动力学进行了详细的研究.采用DY8型低压群釜进行熟料溶出实验,分别用EDTA容量法和硅钼蓝比色法分析溶液中Al2O3和SiO2的质量浓度.根据给出的动力学方程,得到铝酸钠溶液中Al2O3、Na2CO3和NaOH质量浓度对该反应的级数分别为0.94、0.03和0.14.该结果表明,导致SiO2进入铝酸钠溶液和由此带来的Al2O3损失主要是熟料中硅酸钙与NaAl(OH)4相互作用的结果,而NaOH和Na2CO3的贡献则相对较小.在此结论的指导下进行了熟料高浓度溶出实验,实验结果表明,合理地调控影响因素可使熟料高浓度溶出过程二次反应得到有效控制.     

316L不锈钢等离子渗钛-热氧化制备TiO2膜及性能

为了提高316L不锈钢的表面性能,以满足其在医用环境下服役的要求,利用等离子表面合金化和真空热氧化复合处理技术,在316L不锈钢表面制备TiO₂薄膜。借助金相显微、辉光放电发射谱（GDOED）、x-射线光电子谱（XPS）和x-射线衍射（XRD）分析薄膜的组织结构,以蒸馏水为对象进行光诱导超亲水性试验,用球-盘磨损试验对比测试薄膜与基体的摩擦学性能。结果表明：薄膜均匀致密,Ti、O元素沿层深呈梯度分布,具有锐钛矿型TiO₂结构; 薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30 min内接触角降为8.5°; 在7.6 N负荷下,薄膜与Al₂O₃陶瓷球对磨时的摩擦系数为0.30~0.40,磨损率仅为1.14×10^-4 mm³·N^-1·m^-1,复合处理后薄膜耐磨减摩性能指标明显优于不锈钢基材.     

Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带对氧乐果农药废水的降解作用

为了有效降低有毒农药废水对环境造成的危害,以Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带为催化剂,采用类Fenton法研究了模拟氧乐果农药废水的pH值、H_2O_2用量和反应时间对化学需氧量(COD)的影响.结果表明,与传统Fenton法要求废水为酸性溶液的特点相比,当类Fenton法中的废水为中性溶液时,有利于提高废水的COD去除率.当H2O2的体积分数为2%时,COD去除率可以达到最大值.COD去除率随反应时间的延长而提高,在最初的10 min内,COD去除率高达47.32%,而当反应进行30 min后,COD去除率可以达到58.46%.虽然Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带表面形成了少量MgO,但其非晶结构基本不变.与氧乐果废水的单一降解方法相比,该类Fenton法具有一定的优越性.     

大气中熔融Zn/Al2O3陶瓷涂层界面反应机理分析

为了分析熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层界面反应产物及其反应机理,在大气气氛中测定了熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角.通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段,分析了润湿表面及断面组织形貌、润湿后Al₂O₃陶瓷涂层表面相结构及其微区成分.结果表明：熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角较大,约为138°,随着润湿时间的延长,润湿角减小到约131°,并基本保持不变;熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层在润湿过程中,界面处产生了物质迁移和成分变化,生成3ZnO47Al₂O₃、4ZnO11Al₂O₃和ZnO/Al₂O₃等类似尖晶石结构的锌铝化合物.这表明熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层间发生了反应性润湿.     

醇用量及种类对聚烯烃用MgCl_2醇合物载体制备的影响

为了制备可负载烯烃催化剂的球形载体,根据沉淀析出原理,分别利用乙醇、正丁醇、正己醇、正辛醇和异辛醇制备了多种MgCl_2载体.利用X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电子显微镜对载体的晶型和形貌进行了分析,研究了醇用量和种类对载体制备的影响.结果表明,该方法能够制得晶体高度无序的球形载体,且载体形态和粒径与醇种类和用量密切相关.当单独采用正丁醇时,所得载体的平均表观粒径为11.98μm.异辛醇与正丁醇、乙醇配合可制得形态良好的载体,而正己醇和正辛醇则无法用于制备球形载体.     

电化学氧化降解氯嘧璜隆

为了建立操作简便、有效的电化学氧化处理氯嘧璜隆废水的工艺方法,采用循环伏安法和恒电流电解法研究了传质因素对氯嘧璜隆在Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极电化学氧化降解过程中的影响,并对各种影响传质和氯嘧璜隆降解反应中的因素进行了优化.采用循环伏安和紫外-可见光谱法初步研究了氯嘧璜隆在Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极上的电化学氧化机理;采用高效液相色谱法(HPLC)对电解反应过程中c(氯嘧璜隆)进行监测;采用重铬酸钾法对化学需氧量(COD)去除效果进行评价.实验结果证明,废水的性质、电解操作条件、废水传质条件等因素对氯嘧璜隆在Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极上的电化学降解都具有显著的影响,同时也证明了采用Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极电化学氧化处理含氯嘧璜隆废水的可行性.     

T-S模糊系统的改进型H_∞控制器

为了研究T-S模糊系统的H∞控制问题,提出了一种T-S模糊系统的改进型二次稳定条件.与已有的相关结论相比,该条件进一步考虑到模糊子系统之间的相互关系,并将其表示为一系列线性矩阵不等式,因此,具有更小的保守性.以改进型二次稳定条件为基础,给出T-S模糊系统H∞控制器存在条件,控制器参数可以通过求解一组线性矩阵不等式获得.仿真计算结果表明,所提方法是有效的,同时比已有方法具有更广的适用范围.     

等离子堆焊原位合成WC增强Ni基合金改性层

为了进一步提高Ni基合金的耐磨性能,采用等离子堆焊技术在304L奥氏体不锈钢表面原位合成WC增强Ni基合金改性层.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销-盘磨损试验机等设备对改性层的显微组织、成分、显微硬度及摩擦磨损性能进行研究.结果表明:当Ni基合金改性层中直接加入WC颗粒时,WC颗粒出现"沉底"现象,改性层组织不均匀,而通过原位反应合成的WC相呈块状弥散分布于整个改性层,加入适量的氧化钇后,改性层组织变得细小致密,WC增强相的形态、尺寸和分布等均发生了变化,改性层硬度显著提高,耐磨性提高了2倍以上.