一种新型发动机主动悬置研究

该文介绍了一种采用压电技术的新型发动机主动悬置(ACM),采用基于同步滤波-xLMS算法的自适应算法进行控制。计算机仿真结果表明,主动悬置的应用对车辆怠速振动和轰鸣噪声有明显的抑制作用。     

移动质量激励悬臂梁振动主动控制系统

利用压电材料的正逆压电效应,实现了移动质量激励悬臂梁振动主动控制;建立了压电元传感方程和作动方程,进一步将其转化为状态空间模型中的状态方程和输出方程;设计了基于线性二次型最优控制(LQR)策略的振动主动控制器,以TMS320VC33 DSP芯片为核心组建了相应的硬件电路。实验结果表明:采用压电自感作动器可很好地抑制移动质量激励引起的悬臂梁振动。     

主动隔振控制系统的研究

本文阐述主动隔振技术的基本原理和控制方法；介绍主动控制系统的试验构成；给出试验系统的控制软件框图，并对试验结果进行了数值分析．     

基于电磁作动器的车辆座椅悬架最优控制研究

为了改善农用车、工程车等车辆座椅的减振性能,以电磁作动器为执行器,建立人体座椅—车辆两自由度的主动座椅悬架系统模型。通过对该系统的动力学模型进行线性化处理,并应用二次型最优控制理论,选取合适的加权系数,实现系统的最优控制。在Matlab/Simulink中以白噪声路面激励为系统输入,对主动控制和被动控制的座椅悬架系统仿真分析。结果表明：在不同的激励条件下,基于电磁作动器的主动座椅悬架系统减振效果显著,大幅降低了驾驶员所承受垂直振动加速度,提高了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

用Matlab仿真非线性混沌振动的主动隔振研究

应用主动隔振原理对Duffing非线性振子设计了参数自调节的PID控制算法，并用Matlab对Duffing振子混沌振动进行主动隔振数值仿真实验，实现了对混沌振动的良好隔振，仿真结果表明，在混沌振动中应用主动隔振技术是有效的。     

基于FX-LMS算法的微振动主动隔振控制系统开发

控制系统是基于压电智能结构的各类微振动主动隔振系统的核心部分,而控制性能好、运算快速、实现方便的控制算法则是控制系统开发的关键.基于FIR数字滤波器,并应用FX-LMS自适应算法,对基于压电智能结构的各类微振动主动隔振系统的控制算法进行推导,并对其实现过程进行分析,以便于控制系统开发.在此基础上,利用该FX-LMS算法开发了某一维微振动主动隔振平台的自动控制系统,用于对该算法的控制效果进行实验测试和验证.实验结果表明,所推导的FX-LMS算法具有良好的控制效果,应用领域广阔.     

智能结构的压电片位置优化及主动控制研究

采用压电陶瓷作为作动器,对柔性结构的作动器位置进行了优化设计并对其进行了振动主动控制研究.首先分析了压电结构振动主动控制的原理和方法;采用基于作动器的模态影响矩阵对压电片进行了优化布置,使压电片配置在控制效能最优的位置.在存在噪声和干扰的情况下对智能结构进行控制,采用LQG/LTR和H∞方法对结构进行控制,并对二者的控制效果作了比较.结果显示在加入噪声和干扰后,进行适当的处理,采用LQG/LTR和H∞方法都能达到很好的控制效果,只是鲁棒性有差别.     

智能柔性机械臂的建模和振动主动控制研究

针对伺服电动机、谐波齿轮减速器、柔性臂及压电致动器组成的智能柔性机械臂系统,基于假设模态法和Hamilton原理建立系统动力学方程.为了实现系统较高精度的位置控制,同时快速抑制柔性臂的弹性振动,提出了对伺服电动机采用PD(proportional derivative)控制、对压电致动器采用模糊(fuzzy)控制的复合控制策略.在数值仿真分析的基础上,搭建了智能柔性机械臂系统测控平台.数值仿真和实验结果表明所提出的控制策略是可行的:PD控制算法控制伺服电动机以较高的位置精度完成了系统运动控制,模糊控制算法控制压电致动器较快地抑制了柔性臂的弹性振动.实验中柔性臂的振动衰减时间由6.5s缩短为3.5s,提高了柔性臂末端的定位控制精度,改善了系统的操作效率.     

基于新型压电致动器的微隔振平台系统

为实现微隔振平台的自适应控制,设计了具有驱动和传感功能的第三代压电致动器,针对其直接应用于微隔振系统隔振效果不是很理想的现状.从理论上分析了导致结果不理想的原因,提出一种改进方法,通过理论建模分析和试验研究,结果表明:该方法虽然降低了致动器位移增益.但具有较好的隔振效果.     

电磁反力作动器控制系统设计

开发了一种采用电磁作动器的SPWM振动主动控制系统。简单介绍了电磁作动器的数学模型,通过仿真分析与试验分析了解了作动器的作动特性。阐述了SPWM的调制原理与频谱分析。对某中型货车发动机振动主动控制系统进行了控制规律研究,并应用单片机技术对控制系统进行了减振试验验证。结果表明发动机振动衰减明显,该振动主动控制系统的设计是可行的。     

基于模糊控制的汽车主动悬架仿真研究

本文建立了汽车振动的四分之一车体悬架模型和悬架系统的振动微分方程,并利用Matlab／Simulink软件实现了两自由度主动悬架的仿真模型。应用传递函数方法,对主动悬架在不同路况下的控制策略进行了深入研究,给出了相应的模糊控制策略,并进行仿真实验。仿真结果表明,装备了主动悬架的整车与被动悬架控制相比,前者在很大程度上降低了车身加速度、悬架动挠度和轮胎的相对动载荷,从而有效地提高了汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

最优控制理论的发展与展望

回顾最优控制的基本思想、常用方法及其应用，并对其今后的发展方向和面临的困难提出一些看法。     

含时滞倒立摆系统的最优控制研究

倒立摆本身是一个自然不稳定系统,时滞的存在更加恶化了系统性能。基于牛顿动力学方法建立了具时滞单级倒立摆系统的动力学模型,运用线性二次型最优控制策略设计了倒立摆控制器,将时滞环节采用Padé一阶对称逼近,通过Routh稳定判据,得到闭环系统的临界稳定的时滞大小。通过实例仿真进行验证,并与PID控制策略相比较,结果表明本文方法正确,所设计的最优控制器性能优于PID控制器,在临界时滞范围内有较好的控制效果,但与无时滞时相比,系统的动态性能有所降低。     

同步发电机自适应最优励磁控制

本文针对线性最优励磁控制的缺陷,将自适应控制理论与最优控制理论相结合,通过多变量参数辨识、最优反馈系数计算和控制算法运算三个环节,实现了同步发电机励磁的自适应最优控制.数字仿真实验结果表明,该励磁控制系统能够自动跟踪系统运行工作状况,在线辨识不断变化的系统参数,使控制作用始终处于最优状态,从而改善了控制系统的动态品质,提高了系统的暂态稳定性.     

控制能量约束时不稳定过程最优控制与仿真

在最优控制问题的研究中,工业过程控制领域中不稳定系统的控制难度比较大,且在许多控制系统设计中控制能量可能成为重要的性能指标。对控制能量存在约束时不稳定过程的最优控制问题进行了研究与仿真,优化问题的难点在于性能指标的表示与最小化。首先基于不稳定过程的互质分解,由敏感度函数和控制敏感度函数定义了一个包含跟踪误差和控制能量在内的性能指标,采用谱分解最小化该性能指标,从而为不稳定系统导出了一种最优的控制器设计方法,可使系统获得最优的控制性能。仿真结果进一步说明了方法的有效性。     

光电平台无角位移减振装置设计研究

光电平台是一种利用光电载荷实现目标探测与监视的光电系统,为了获得高质量的图像,设计了一套减振装置来减小振动对成像质量的影响,尤其是减小对图像质量影响较大的角振动.根据空间机构学原理和减振理论,尝试通过空间连杆机构来实现无角位移振动,分析了无角位移减振装置的减振机理,建立了无角位移减振装置仿真模型,计算了不同激励下无角位移减振装置的响应,并与目前普遍采用的隔振方案的角振动隔振效果进行了对比,角振动的隔振效果提高了2个数量级,实现了无角位移振动.分析结果显示无角位移减振装置原理正确,设计合理,能够满足无角位移振动的使用要求.     

A Chebyshev Finite Difference Method For Solving A Class Of Optimal Control Problems

A new Chebyshev finite difference method for solving class of optimal control problem is proposed. The algorithm is based on Chebyshev approximations of the derivatives arising in system dynamics. In the performance index, we use Chebyshev approximations for integration. The numerical examples illustrate the robustness, accuracy and efficiency of the proposed technique.     

网络隔离技术研究

网络隔离技术最初发展于21世纪初,经过10年的发展,该技术也成为了一个重要的安全技术,成为一个重要的分支,就这个产品技术进行了简单的分析,并提出了作者的想法。     

基于强化学习的数据驱动最优镇定控制及仿真

利用Q-学习算法,针对模型未知只有数据可用的非线性被控对象,解决最优镇定控制问题.由于状态空间和控制空间的连续性,Q-学习只能以近似的方式实现.因此,文中提出的近似Q-学习算法只能获得一个次优控制器.尽管求得的控制器只是次优,但是仿真研究表明,对于强非线性被控对象,相比线性二次型调节器和深度确定性梯度下降方法,文中方法的闭环吸引域更宽广,实际指标函数也更小.