基于μ综合的整车主动悬架鲁棒控制研究

针对悬架系统参数不确定性及传感器量测噪声干扰等原因易导致主动悬架控制系统鲁棒性差,以及考虑到整车模型能更准确反映车辆振动响应,且μ综合能针对多个不确定量进行低保守性控制,开展了基于μ综合的整车主动悬架鲁棒控制研究。首先,考虑了弹簧刚度、减振器阻尼以及执行电机的时间常数等12个参量的不确定性,运用线性分式变换建立了含不确定性系统动力学模型,通过实车试验,验证了动力学模型的准确性;然后,基于μ综合控制方法,设计了参数摄动系统鲁棒控制器,控制系统结构奇异值上下界显示系统具有良好的鲁棒稳定性及鲁棒性能;最后,通过频域响应和时域响应分析,以及与H_∞控制效果对比分析,表明在多参数摄动的情况下,μ综合控制在保证鲁棒稳定性及鲁棒性能的前提下能更有效地提高车辆平顺性及安全性。     

气动弹性系统的模型确认与鲁棒颤振分析

研究了气动弹性系统的不确定性建模和鲁棒颤振分析问题.将结构的不确定性考虑为参数形式,非定常气动力的不确定性考虑为参数和未建模动态两种形式,建立了不确定系统的线性分式变换模型.分别使用基于Carathe-dory-Fejer插值定理和Nevanlinna-Pick插值定理的模型集检验方法进行了模型确认,在时间域和频率域中对模型集的有效性进行了验证,确定了不确定性的幅值.对于模型确认得到的不确定气动弹性系统,使用μ分析方法进行了鲁棒颤振分析.计算中,飞行速度是作为给定参数而不再是作为摄动变量,由此得到的鲁棒稳定性边界是匹配点解.仿真数值结果给出了鲁棒颤振速度,表明了方法的有效性.     

非线性气动弹性系统的鲁棒稳定性分析

基于结构奇异值理论和特征多项式的值域方法,研究了带有结构和气动参数不确定性的非线性二元机翼的鲁棒稳定性问题.机翼模型包括非线性的扭转弹簧和能够反映失速效应的非线性气动模型.针对零摄动,使用肛方法分析线性化系统在平衡点的鲁棒稳定性.针对非零摄动,将平衡点位置看作关于不确定参数的函数并展开为泰勒级数,从而在μ方法的框架下考虑平衡点的不确定性.此外,计算不确定特征多项式的值域范围,并使用除零条件来判断其鲁棒稳定性.仿真数值结果给出了鲁棒颤振速度的上下界,表明了方法的有效性.     

基于结构奇异值μ综合的振动系统鲁棒控制

基于鲁棒结构奇异值理论，建立了振动响应的鲁棒控制模型，提出了设计鲁棒μ控制器的方法，通过引入虚构的不确定块，将振动系统响应性能的问题转化为广义系统的稳定鲁棒性问题求解，兼顾了系统的稳定鲁棒性和性能鲁棒性。控制仿真表明，系统对模型不确定性具有很好的稳定鲁棒性和性能鲁棒性。     

结构-声场耦合系统区间鲁棒优化设计

以工程中普遍存在的结构-声场耦合系统为研究对象,充分考虑系统本身及外载荷的不确定性,基于区间理论建立了含有非概率不确定参数的区间有限元分析方法及区间鲁棒优化模型。首先,利用区间对不确定性参数进行定量化描述,借助泰勒展式提出了求解耦合系统响应范围的区间有限元分析方法。然后,引入鲁棒优化设计的思想,基于区间序关系和区间可能度,分别建立了含区间参数目标函数和约束条件的转换模型,原区间不确定性优化问题就转化为确定性的多目标优化问题。最后通过数值算例,进一步说明了本文所建立鲁棒优化设计模型及算法的有效性。     

车辆悬架不确定性对行驶平顺性能影响的鲁棒保守性分析

车辆悬架系统中参数不确定性和未建模动态不确定性的存在,使鲁棒控制器的设计显得尤为重要,可是,由于系统设计中对模型不确定性处理的方法问题,导致闭环系统设计的鲁棒保守性增大,进而低估了车辆平顺性的鲁棒性能.通过线性分式变换理论对二自由度车辆主动悬架系统进行混合不确定建模分析,利用混合μ分析方法有效的降低了H∞控制和复数μ综合控制设计鲁棒控制器的保守性,使得车辆主动悬架系统的鲁棒性得到更好的保证.     

柔性关节空间双臂机器人奇异摄动增广鲁棒自适应PD复合控制

为解决载体位姿无控柔性关节空间双臂机器人系统在外部干扰、未知载荷参数影响下关节运动控制问题,提出奇异摄动增广鲁棒自适应PD复合控制方法。以柔性关节空间双臂欠驱动式机器人及关节电机动力学子方程为设计基础,借助柔性补偿奇异摄动技术建立系统奇异摄动修正模型;针对系统外部干扰确界未知、载荷参数未知工况,为柔性关节空间双臂机器人设计由快变状态反馈控制、增广鲁棒自适应PD慢变控制组合而成的复合控制规律。仿真结果证实,所提奇异摄动增广鲁棒自适应PD复合控制方法可有效消除系统关节柔性、未知外部干扰及载荷参数影响,确保空间双臂机器人能精确执行预期关节运动任务。     

直流伺服电机不确定性系统鲁棒控制器研究

针对电机参数变化、外界扰动及建模误差等引起的模型不确定性,基于μ控制理论,尝试设计具有较强鲁棒性的直流伺服电机速度控制系统.首先通过引入虚拟不确定块等将系统鲁棒性能问题转化为鲁棒稳定性问题;然后依据干扰抑制理论,将直流伺服电机速度控制系统的设计转化为一般框架内的μ控制问题,并通过求解适当的加权函数使控制系统的性能满足设计要求;最后运用D-K迭代的μ合成算法求得17阶μ控制器,并运用Hankel奇异值及主导极点法予以简化.鲁棒性能分析及仿真结果表明:所设计的4阶μ控制器性能优异,对电机参数等的摄动具有较强的鲁棒性.     

振动鲁棒控制研究Ⅱ—仿真算例

以柔性悬臂梁为对象,采用压电作动器和传感器,基于 控制理论设计鲁棒控制器,对梁进行振动控制。详细给出了控制器设计过程,包括模型参数误差,模型不确定性加权函数的选择以及性能加权函数的设计。对闭环系统进行了全面的仿真分析,在时域和频域对比了开环和闭环的性能,考察了参数摄动时闭环的鲁棒稳定性。分析结果验证了 控制理论用于结构振动控制的有效性。     

油气悬架不确定性对系统鲁棒性影响的强弱分析

车辆悬架系统中由于不确定性的存在，使系统鲁棒性应该引起足够的重视。可是，模型中不同参数不确定对系统的鲁棒性影响的强弱程度是不同的；利用矩阵线性分式变换理论对二自由度车辆油气主动悬架系统进行不确定建模分析，通过日。控制和结构奇异值理论，设计了满足系统要求的鲁棒日。控制器。同时，对模型中不同类型摄动以及不同参数不确定对系统鲁棒性的影响强弱程度进行评估和分析。     

基于智能模糊控制策略的有源消声

有源消声是一种有效的低频噪声控制方法，由于空间有源消声过程具有时变性和非线性，传统的自适应算法不能进行很有效的控制。本文采用智能模糊控制策略，建立了基于智能模糊控制策略的有源消声系统，通过实验与传统自适应控制算法的消声效果作对比分析，证明智能模糊控制器不但控制速度快，易于实现，而且消声效果明显优于后者，具有较大的应用推广价值。     

A Review of Robotic Force/Position Control

This paper reviews robotic position and force control techniques. The existing fundamental force control algorithms are compared and discussed,including explicit / implicit control,stiffness control,impedance / admittance control,and hybrid position / force control. This work is intended to give a basic guidance for understanding and utilization of the fundamental robotic control algorithm.     

双隔墙在噪声主动控制中不同方法的比较研究

噪声主动控制技术目前已用增加双隔板结构对声音进行衰减。在这项研究中，声音穿过双隔板进入房间有三种控制途径：在双隔板的空气间隙中应用声控源（腔控），在辐射板上应用振动控制源（板控），在接收房间内应用声控源（房控），都进行了实验研究和相互比较。每种方法中涉及到的机械装置都有例子，有效减少噪声的状况都经过考查。结果表明，每种方法（腔控、板控和房控）的模态重叠和涉及到的机械装置是两个重要的因素，它决定了每种方法有的有效性。     

Integrating statistical process monitoring with feedforward control

Feedforward control is a particular form of engineering process control. If a known input variable z_t can be measured and appropriate relationships built between the input variable, a compensatory variable x_t, and the desired output y_t, then a feedforward control system can be developed. Using feedforward control, we show under both sudden jump shifts and trends in the mean of the input and compensatory variables that the use of statistical process monitoring tools, such as the exponentially‐weighted moving average and the cumulative sum (CUSUM), significantly reduces variability in both the output variable and the controller relative to the use of feedforward control alone. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

Advanced control in factory automation: a survey

This paper provides a survey of the main advanced control techniques currently adopted in factory automation. In particular, it focuses on five classes of control approaches, namely: model-based control, control based on computational intelligence, adaptive control, discrete event systems-based control and finally event-triggered and self-triggered control. A particular focus is put on the most significant and recent contributions in these areas with attention to their application in the factory automation domain. Finally, open issues, challenges and the requirements of further research efforts for each class are pointed out.     

The variable sample size variable dimension T2 control chart

In this paper, we describe the development of the variable dimension and variable sample size T² control chart (VSSVDT²), which is an enhancement of the variable dimension T² chart (VDT²). In the VDT² control chart, the number of variables that are measured to compute the T² statistic is made variable. Some of the variables are easy or inexpensive to measure and are always monitored. The variables that are more difficult or expensive to measure are measured only when the T² value from the previous sample exceeds a specified threshold. The VDT² control chart performs well for moderate and large shifts in the mean vector. However, its performance for small shifts is poor. To improve the chart’s performance in detecting such shifts, we propose the application of the variable sample size technique to the VDT² control chart, resulting in the VSSVDT² control chart. To promote the use of the VSSVDT² chart, a user-friendly software has been developed, which the final user can use to find the best parameters of the VSSVDT² chart for a particular process.     

Adaptive ―X Control Charts with Sampling at Fixed Times

The idea of a variable sampling interval with sampling at fixed times (VSIFT) has been presented by Reynolds. This paper extends this idea to the other two adaptive ―X charts: the variable sampling rate with sampling at fixed times (VSRFT) ―X chart and the variable parameters with sampling at fixed times (VPFT) ―X chart. The VSIFT, VSRFT and VPFT ―X charts are inclusively called the adaptive with sampling at fixed times (AFT) ―X charts in this paper. The control scheme and the design issue are described and discussed for each of the AFT ―X charts. A comparative study shows that the AFT ―X charts have almost the same detection ability as the traditional adaptive ―X charts. However, from the practical viewpoint, the AFT ―X charts are considered to be more convenient to administer than the traditional adaptive ―X charts. Overall, this paper advances the application of ‘sampling at fixed times’ to the adaptive ―X control charts. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

自适应前馈振动主动控制的参数选择与稳定性

基于自适应滤波的自适应前馈振动主动控制系统的等效传递函数，对控制系统的参数选择及稳定性进行研究。将受控结构模型变换到Ｚ域，推导控制系统的等效Ｚ域传递函数，把朱利（Ｊｕｒｙ）稳定判据引入控制系统的稳定性研究，探讨采样频率、滤波器阶数、参考信号等对系统稳定性的影响，得出了具有指导意义的结论     

智能控制综述

智能控制一直都是控制方向的研究焦点,文章对其发展史进行阐述,从它的产生缘由和发展的背景,研究的方向,以及智能控制的使用,到智能控制当前要可克服的困难,再到对其未来的预期。     

变风量空调系统控制方法及试验台搭建

介绍了变风量(VAV)空调系统的特点,分析了VAV系统末端控制、AHU等控制方法,着重对末端控制方法与AHU控制方法进行了多种形式的比较,并以实际工程实例加以说明.