基于最小冲击的三自由度永磁球形电机轨迹规划

为了提高三自由度永磁球形电机在指定时间内完成运动任务的平滑性,减小运动过程中的振动程度,提出一种能达到最小冲击的轨迹规划方法。为保证冲击连续,该方法采用5次B样条曲线插值位置序列,将运动学约束转化为B样条曲线控制顶点约束,以冲击平方积分的最小值作为平滑性能指标。采用遗传算法对最小冲击性能指标和相对应的时间节点向量全局寻优,规划出最小冲击轨迹。最后,通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。     

非自治非线性多刚体系统运动稳定性的定量分析--兼论电力系统暂态稳定性(续前)

２１轨迹主导模式的识别及其变化机理２１．１受扰轨迹主导模式的特征对多机电力系统的受扰轨迹,可以逐个时间断面地用ＣＣＣＯＩ—ＲＭ变换聚合为一系列等值ＯＭＩＢ映象轨迹。每个Ｒ１映象对应于一种互补划分方式,每个映象上的轨迹被其上的ＦＥＰ分为不同摆次。不论是...     

基于量子粒子群算法的工业机器人时间最优轨迹规划

轨迹规划作为机器人控制器的状态流输入,可以使机器人实现期望的作业任务。在轨迹规划中,运动执行受到各种物理约束条件的限制,并且有运动平滑性、效率等各方面要求。在进行机器人轨迹规划时,需要基于多项规划约束条件求出对应优化轨迹。针对这一问题,基于量子粒子群算法,对工业机器人进行时间最优轨迹规划。对运动学建模、轨迹规划原理及相关算法进行了介绍,并进行了仿真分析。仿真结果表明,基于量子粒子群算法进行工业机器人时间最优轨迹规划,可以保证机器人平稳高效地完成任务。     

基于粒子群矢量搜索融合的射流轨迹识别方法

为解决消防炮射流轨迹识别受到摄像头晃动或背景变化的影响,从而导致定位精度降低的问题,提出了一种将矢量搜索法和粒子群算法相融合的射流轨迹识别方法。结合矢量搜索法和粒子群算法在射流轨迹识别中的特点,给出了融合算法中矢量搜索法和粒子群算法的对应关系、粒子点初始位置设置和适应度值计算方法以及迭代求解流程和射流落水点确定方法。实验结果表明,本方法实现了对消防炮射流轨迹的识别定位,图像背景环境变动对结果影响较小,可实现摄像头晃动或背景变化情况下的射流轨迹查找,轨迹搜索的效率和准确性优于单向搜索等方法。     

基于强化学习的多段连续体机器人轨迹规划

针对多段连续体机器人的轨迹规划问题,提出了一种基于深度确定性策略梯度强化学习的轨迹规划算法。首先,基于分段常曲率假设方法,建立连续体机器人的关节角速度和末端位姿的正向运动学模型。然后,采用强化学习算法,将机械臂的当前位姿和目标位姿等信息作为状态输入,将机械臂的关节角速度作为智能体的输出动作,设置合理的奖励函数,引导机器人从初始位姿向目标位姿移动。最后,在MATLAB中搭建仿真系统,仿真结果表明,强化学习算法成功对多段连续体机器人进行轨迹规划,控制连续体机器人的末端平稳运动到目标位姿。     

基于多轨迹矢量加权的矩阵变换器过调制策略

针对矩阵变换器的电压传输比较低的问题,提出了一种矩阵变换器的新型过调制策略,该策略利用圆形轨迹矢量,六边形轨迹矢量和基本矢量加权合成得到综合矢量,不同轨迹矢量的加权对应不同的调制区.调制区分为线性区和过调制区,过调制区又分为过调制Ⅰ区和过调制Ⅱ区,各个区域分别采用了该过调制方法.本文从理论上分析了这种过调制策略的可行性...     

一种用于高精度随动控制系统的轨迹预测方法

针对一类高精度随动控制系统中,跟踪目标轨迹短时不连续、跟踪指令的给定周期过大,导致随动系统跟踪响应变慢、特性变差的问题,提出了一种跟踪轨迹预测算法。该方法首先对被跟踪轨迹进行简单判定与分类,然后针对不同类型的轨迹,选择合适阶次的拟合多项式,采用改进最小二乘算法,对目标的未来轨迹进行预测。针对不同类型的轨迹,通过仿真确定了其合适的拟合多项式阶次;针对复杂的轨迹,通过仿真验证了预测算法的可行性;采用混合式两相步进电机系统进行实机试验,分析比较了轨迹预测效果。实验结果表明,采用轨迹预测方法,可以减小系统最大跟踪误差与跟踪延时。     

一种航空发电机旋转整流器故障在线诊断技术

利用快速傅里叶变换(FFT)研究了一种角度轨迹监测技术,并将其用于航空发电机旋转整流器故障特征提取及在线诊断应用中。首先,连续采集发电机交流励磁机励磁电流信号,每相邻两次数据采集间隔同样的时间。其次,对每次采集的数据均进行FFT处理以获取故障特征信息,该过程在每两次数据采集的间隔内完成。每次处理得到的故障特征信息会形成连续的变化轨迹,通过对该轨迹的研究可以在线监测并诊断旋转整流器的故障模式。最后,通过试验对所提方法进行了验证。     

多视场空间相机成像轨迹计算与应用

多视场空间相机包含多个独立的光学成像系统,为保证在轨连续成像时各视场成像条带满足重叠要求,需要精确的计算相机视场边缘对应的地面轨迹。首先根据空间相机为中心投影成像的特点,以坐标系变换结合共线方程推导像点与地面轨迹点的严格数学关系,接着以某单星双视场相机为例计算在不同纬度和姿态下的成像条带,以条带重叠作为约束,遍历计算安装方位角为-0.28°时,可以保证卫星±40°侧摆范围内成像时,两个视场的条带图像满足重叠要求。该方法同样可应用于其他类型空间相机在任何姿态下的地面轨迹计算。     

连续时间线性稳定系统的混沌反控制

针对连续时间线性稳定系统跟踪任意混沌系统的实现方法,基于自适应控制策略,设计了自适应控制器,使连续时间线性稳定系统的动态轨迹跟踪任意给定的混沌系统的动态轨迹,从而实现连续时间线性稳定系统的混沌化,并基于Lyapunov稳定性理论,证明了自适应控制器设计的正确性。以二阶连续时间线性稳定系统跟踪Duffing混沌系统和三阶连续时间线性稳定系统跟踪Lorenz混沌系统为例,说明了该方法的设计过程。仿真结果表明了该方法的有效性。     

连续潮流的研究现状及展望

连续潮流法是跟踪电力系统静态潮流平衡解轨迹的一种基本方法.从连续潮流的三种数学模型出发,叙述了连续潮流基本算法、静态ATA计算和获取稳定极限边界的研究方法,并对目前的连续潮流法的发展和研究现状进行了总结和评述.最后通过有关方面的探讨进一步展望了该领域的发展方向.     

基于永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪的中间60°同步调制动态性能优化

传统中间60°同步调制,开关序列依据稳态电压波形傅里叶分析得到,动态性能不良。基于基本原理研究与仿真,该文指出特殊脉宽调制动态调节问题的关键是电机目标与实际定子谐波电流能否保持连续。比较现有相关解决方案,提出一种基于永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪的中间60°同步调制。该方法以永磁同步电机定子磁链为观测和控制对象,根据磁链计算值与观测值的误差修正传统方法的开关序列,保证定子磁链轨迹与电流轨迹连续,优化系统动态性能。该文给出了详细的控制信号传递流程图,明确了定子磁链轨迹的计算与观测方法。通过关键变量定义与公式推导,提出了开关序列修正基本规则。所提方法得到了仿真与实验验证。     

高频LCC谐振变换器的分析与轨迹控制

LCC串并联谐振变换器兼有串联和并联谐振变换器各自的优点,但由于LCC谐振电路有3个谐振元件,变换器在工作中会出现出多谐振的过程,使其分析与控制繁琐。为研究电流连续模式下LCC串并联谐振变换器特性,阐述变换器的工作原理,绘出其状态轨迹图,推导轨迹方程,并提出一种简单、有效的轨迹控制方法。实验结果表明,所提状态轨迹的分析与设计方法是有效的,而且轨迹控制能使系统能在很短的时间内达到稳态。     

非自治非线性多刚体系统运动稳定性的定量分析——兼论电力系统暂态稳定性 (续前)

7映象评估的可行性问题7.1受扰过程的主导模式7.1．1多刚体受扰过程的重要特征多刚体受挑轨迹的每一种互补划分方式都对应于一个R1映象,每个映象轨迹的各次前向（或后向）摆动过程都可以用一个二元组（互补群,摆次）来描述动态模式,并相互区分。某多刚体受扰轨迹的全部动态模式中,稳定裕度最小者称为其主导模式,它是描述多刚体受扰轨迹的重要特征,记为：（主导互补群,主导摆次）。主导互补群中的领前群称为主导群,而另一群则称为余下群。稳定格度的概念既可针对轨迹本身,也可应用于指定的参数。因此,除了受扰轨迹本身的主导模式…     

轨迹跟踪伺服系统的鲁棒复合控制

针对控制输入饱和受限且带有未知扰动的电机伺服系统,提出一种实现曲线轨迹准确跟踪的鲁棒复合控制方案。该方案引入一个参考信号生成器和一个扩展状态观测器,其中参考信号生成器可根据目标轨迹信号构造出对应的状态量,扩展状态观测器用于对系统的状态量和扰动进行估计,采用反馈与前馈相结合构成最终的控制律。利用Lyapunov理论对闭环系统的稳定性进行了严格分析。在MATLAB中进行了仿真研究,随后在一个DSP控制的永磁直线电机二维伺服平台进行了试验验证。结果表明:所提的控制方案能在轨迹跟踪任务中取得优越的瞬态性能和稳态准确性,而且对目标轨迹和扰动的幅值差异具有较好的鲁棒性。     

一种非线性连续预测变结构控制方案

提出了一种非线性连续预测变结构控制方案,将非线性连续预测控制与滑模变结构控制结合起来。其控制器由针对对象标称非线性模型设计的连续预测控制器和针对对象不确定性设计的滑模变结构控制器组成。所提出的方案既具有变结构控制鲁棒性强的优点,又由于连续模型预测控制的引入使得变结构控制的“抖振”大大减小。应用于二自由度机械手轨迹跟踪控制,仿真结果表明了所提控制方案的有效性。     

从实测轨迹提取知识时的困难及展望

分析实测轨迹可提供的知识,并按对模型依赖的程度分类。强调在不依赖系统模型的前提下,提炼受扰轨迹信息的重要性。归纳先对实测轨迹降维再提取知识的思路,即利用保稳降维变换将多机轨迹模态的时域识别任务转化为单机的对应问题。采用时频分析方法提取映象单机轨迹的时变特征,并研究轨迹降维及时变因素的影响。指出应该采用可信度校验,在轨迹时变性过强的场合给出提示。指出模型与参数的校核关键是建立随着轨迹动态特征的差异程度而单调变化的指标,进而通过其灵敏度搜索收敛到真值附近。     

基于贝赛尔曲线的四旋翼无人机轨迹优化

针对四旋翼无人机路径规划中生成的轨迹的位移、速度、加速度函数都存在大量不可导点的问题,提出了一种基于贝塞尔曲线的最小高阶位移导数轨迹的优化方法。首先,通过最小位移导数的方法对快速行进算法生成轨迹进行优化,给四旋翼位置环控制器提供输入;进而,给最小位移导数法引入了贝塞尔曲线再优化,通过讨论四旋翼无人机飞行的约束条件,将其转化为凸二次规划问题并使用内点法完成求解;最后,在ROS下的Rviz三维可视化界面对优化前后轨迹进行仿真。仿真结果表明,经贝赛尔曲线优化后的轨迹都是连续可导的,解决了四旋翼无人机飞行过程中能量损失等问题。     

基于雅可比矩阵修正模型的电压稳定频域分析方法

本文利用Ｌａｐｌａｃｅ变换,提出了一种基于可比矩阵修正模型的电压稳定频域分析方法,证明了时域模型中的Ｈｏｐｆ分叉点和鞍点分叉点对应于频域模型特征方法轨迹的过零点,提出了一种可同时计及Ｈｏｐｆ和鞍发叉发生可能性的电压稳定性频域测度。最后,利用两个多机系统算例进行了验证。     

一种中高速区转矩优化的异步电机直接转矩控制算法

提出一种在异步电机基速内转矩性能优化的直接转矩控制(direct torque control,DTC)算法。该算法在中高速段采用连续定子磁链轨迹切换技术实现了各段定子磁链轨迹平滑切换。随着电机转子速度的升高,定子磁链轨迹依次从圆形、多边形及六边形连续与平滑地切换,算法具有电机转矩脉动小,电机转矩平稳等特点;在高速区段,给出一种非零电压矢量提前注入的控制方案,实现了减小转矩向下脉动,因此有效提高了转矩平均值与转矩平稳性。该DTC算法仅需在传统DTC结构中增加调节定子磁链和调节电压矢量作用时刻算法,既保留了传统DTC算法快速动态响应,以及对电机转子参数不敏感等特征,又确保控制系统较低的计算量要求。理论分析和实验结果都证明了该DTC算法的有效性和可行性。