混杂系统优化控制的动态规划方法研究

研究了末态自由、时间一定的混杂系统的最优控制问题.提出了基于可达网络的混杂系统优化控制的动态规划方法.这种方法能够给出问题的全局最优解,并有效地降低系统的计算量.     

一类混杂系统的最优控制

研究了一类脉冲依赖于状态的混杂系统的最优控制问题.与传统的变分方法不同,通过将跳跃瞬间转化为一个新的待优化参数,得到了该混杂系统的必要最优性条件,从而将最优控制问题转化为一边界值问题,该边界值问题可由数值方法或解析方法解决.此外,利用广义微分的理论,将该必要最优性条件推广到Frechet微分形式.结论表明,在混杂动态系统运行的连续部分,最优解所满足的必要性条件和传统的连续系统相同.在混杂动态系统的脉冲点处,哈密尔顿函数满足连续性条件,协态变量则满足一定的跳跃条件.最后,通过两个实例分析,表明该方法是有效的.     

带扰动混杂多智能体系统领导–跟随一致性

本文研究了带扰动混杂多智能体系统领导–跟随一致性问题.给出了带扰动且含有非线性项的混杂多智能体系统模型.为了解决扰动和非线性项问题对系统带来的影响,本文基于等效趋近律设计了混杂多智能体系统的滑模控制协议,该控制协议包含连续时间智能体与离散时间智能体的运动状态信息.对混杂多智能体系统设计了Lyapunov函数,给出该系统实现领导–跟随一致性的充分条件,并证明了滑模控制协议下混杂多智能体系统可以实现领导–跟随一致性.最后,通过MATLAB仿真验证了所提方法的有效性.     

一类离散时间切换混杂系统鲁棒控制

由于切换规则的存在使得切换混杂控制系统的稳定性研究变得极为复杂,如何针对给定的系统设计适当的控制器和切换规则没有统一的方法.本文考虑一类线性不确定离散时间切换混杂系统的鲁棒二次镇定和渐近镇定问题.利用公共李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法,分别设计了切换混杂系统鲁棒状态反馈控制器和鲁棒输出反馈控制器,保证了切换混杂系统的二次稳定性和渐近稳定性.仿真结果验证了所提算法的正确有效性.     

PFC中约束优先级及可行性问题的混杂处理

针对预测函数控制的约束不可行和优先级问题,基于混杂系统以及混合逻辑动态模型的思想提出了约束不可行及优先级问题的混杂PFC处理方法,讨论了由PFC、混杂系统、松弛变量法所组成的约束不可行及优先级问题的具体实现方法与步骤.在通常PFC跟踪性能指标的基础上结合MLD与松弛变量法,通过将命题逻辑转化为混合逻辑不等式并与系统自身...     

基于编码控制机制的混杂系统半全局实用镇定

混杂系统的鲁棒镇定是复杂控制系统领域的重要研究课题之一.提出了一种编码机制下的混杂控制策略,它能有效地克服传统连续反馈控制或不连续反馈控制在处理局部鲁棒镇定平衡点或不变集问题中的局限性,获得更好的控制效果.首先针对编码状态反馈,构建了一般的混杂系统模型来描述编码状态反馈作用下非线性系统的闭环系统模型.然后,基于逆Lyapunov定理开展了非线性系统的混杂控制鲁棒性分析,提出了闭环混杂系统的半全局实用渐近稳定性判据.最后,结合一个经典控制问题来说明所提出控制策略的优越性.     

采用多Lyapunov函数的混杂系统稳定性研究

针对一类由离散事件监控的连续动态子系统组成的混杂动态系统, 首先分析利用多Lyapunov函数方法已有成果, 指出切换超平面为滑动模时, 利用这种方法不能确保混杂系统的稳定. 基于Filipov理论给出了能活稳定性结果. 对于混杂系统的连续动态子系统为线性时不变情况下, 研究了混杂系统二次镇定条件. 最后给出一个例子来说明本文方法.     

基于自控网系统的混杂控制

混杂控制系统通常是复杂的非线性控制系统,难以用统一的模型进行建模. David和Alla提出的混杂Petri网,虽然可以解决一般混杂系统的建模问题,并得到了广泛的应用,但对于传统的如PID这类控制器,缺乏统一建模的能力.探讨了基于广义自控网系统的混杂控制方法,实现了对混杂控制器中监控器和数字控制器进行统一的Petri网建模.仿真实例设计了基于广义同步自控网系统的电加热炉控制系统,给出了可根据不同温度状态实施多种控制策略的变结构数字控制器模型,并详细分析了控制器的性能,证明了广义自控网系统具有十分强大的建模能力和广泛的应用前景.     

基于混杂理论的机器人辅助康复治疗控制方法

现有机器人辅助康复治疗控制方法大多是分别从机器人连续变量运动控制或医师离散事件决策控制角度设计控制器,未能将系统这种混杂特性融于统一框架内,具有一定的局限.为更好解决上述问题,本文在分析机器人辅助康复过程的连续与离散混杂特性的基础上,以渐进抗阻肌力训练过程为例,提出一种基于混杂理论的机器人辅助康复治疗控制方法.该方法通过定义肌力训练过程中离散系统控制状态、控制输出向量及连续系统状态转换产生的离散事件,设计了基于混杂自动机的离散事件决策控制器.临床实验结果表明,混杂系统理论应用于机器人辅助康复过程具有较好的有效性和实用性.     

基于移动中央服务器的P2P系统

本文在分析混杂P2P系统的基础上提出并设计了一种基于移动中央服务器的P2P系统.它是对混杂P2P系统的一种改进,可以有效地解决混杂P2P系统中的单点失效及维护代价过高的问题.     

基于小波变换的无驱动结构微机械陀螺信号自旋频率的提取

针对一种新型陀螺,它能敏感旋转载体的俯仰、偏航和滚转角速度,敏感信号是一种调幅波信号,载波频率是自旋频率,包络是横向角速度。实际应用中,需要精确提取自旋频率。基于此,提出了一种提取载波频率的新的方法——小波变换构造解析函数法,对自旋频率解算算法进行了理论推导,并通过MATLAB软件对噪声比为30 dB的模拟陀螺调幅波信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.033 6,小波变换相对误差为0.017 8。对三轴精密转台实时测试的横向角速度为180°/s的陀螺信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.035 9,均方差MSE为7.915 9;小波变换相对误差为0.001 8,均方差MSE为0.293 7。小波变换较Hilbert变换求解自旋频率精度提高二十倍,降噪性能和频率稳定性更好。     

无形是形 形(型)——空间创造的途径

自从有建筑以来,就有关于空间的话题。建筑本来是朴素具体的东西,是与日常生活密切相关的事物。对空间的认知亦是如此,本文以单纯直接的命题,揭示空间的本义和认识创造的途径。即:空间就是形(型)。实体是型,虚体亦是型。有形是形,无形亦是形。空间的特征就是形态的特征,空间的表情就是形态的表情。空间的色彩就是形态的色彩,矛盾的空间就是矛盾的形(型)。空间构成就是形的构成,空间质感就是形态的质感。     

基于ANSYS Workbench的T形结构优化设计

针对T形结构传统设计周期长、材料利用率低、设计成本高等问题,使用SolidWorks建立数字模型,将其转换成ANSYS Workbench可读的格式文件,进行拓扑优化设计。对T形结构在载荷作用下进行最优化设计,建立以单元材料密度为设计变量,以结构最小柔顺度为目标函数,以质量减少百分比为约束函数的数学模型。采用ANSYS Workbench的Topology Optimization模块进行拓扑优化设计,对比优化前、后结构的应力和变形,可知运用拓扑优化技术实现T形结构的轻量化设计合理有效。     

一种基于分支覆盖的测试数据自动生成算法

通过构造新的程序流图,利用Fibonacci法优化选取路径．为指定的分支生成测试数据。提出了路径测试数据生成代价的概念,并给出了代价的计算方法。当所选路径的分支谓词均为线性表达式时,直接求解线性约束集即可生成测试数据,或判定路径不可行;当分支谓词含有非线性表达式时,利用均差近似导数将非线性函数线性化,通过简单的迭代,亦能容易生成测试数据或判定路径在很大程度上不可行。若所选路径不可行或在很大程度上不可行,则选取新的路径,重复以上过程,直至求出所期望的数据,或无新的路径被选取,给定分支不可达。实例和实验表明,算法可行、有效。     

RCM理论应用于ATM维护管理的探讨

运用RCM理论的分析方法——FMEA方法,研究探讨了ATM维护管理策略。以某品牌ATM作为研究的对象,确定ATM吐钞机模块为关键模块,对吐钞机模块进行分析,列出故障等级,制定维护策略。根据FMEA的分析结果,制定维护计划,调整维护大纲。通过对比07年和08年的检验数据,对实施效果进行了评估,得出结论：效果改善明显。     

基于边缘信息的分开合并图象分割方法

图象分割是目标识别和图象理解的关键的第一步处理。分开合并方法是一种有效的、实用的图象分割方法。本文提出了基于边缘信息实现分开合并方法，它利用边缘信息解决了自适应确定最佳初始层和在分开、合并过程中度量图象块属性一致性的问题。基于边缘信息的分开合并方法改进了图象分割质量，缩短了处理时间，分割复杂图象的实验结果是令人满意的。     

OPC通讯技术在可视化界面监控系统中的应用研究

研究了目前较为流行、发展迅速的开放性接口技术—OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)。提出了基于OPC通讯技术和后台复杂控制算法应用程序的DCS(Distributed Control System)系统构架;利用力控组态软件,设计了针对配料系统的DCS监控系统的前台界面;采用力控自带的PCAuto.OPCServer作为OPC服务器,利用Simulink工具箱搭建系统现场的仿真框图,并采用工具箱自带的OPC接口与力控OPC建立一个连接;同时利用MATLAB编写与力控OPC服务器建立另一个连接的后台控制算法应用程序,并将该程序编译成可执行文件以供组态软件随时调用;通过对该系统的仿真实验表明,该系统运行稳定、可靠,实现了对工业过程的后台控制。     

基于PC/104的激励信号源的设计与实现

介绍了一种基于PC/104的激励信号源的设计方法。此激励信号源模块是PC/104标准尺寸模块,可以提供交直流电压及频率信号,其可靠性及稳定性高,应用范围广。在设计中采用了先进的信号发生技术,其中直流电压信号产生部分采用了反馈校正回路,提高了信号精度;交流及频率信号产生部分采用了直接数字式频率合成技术(DDS),并使用FPGA芯片来实现信号的产生,信号分辨率较高。整个系统具有较高的应用价值。     

MPC860芯片及其存储器控制技术应用研究

MPC860芯片是Motorola公司生产的一种功能强大的PowerPC通信控制芯片,广泛应用于大型通信与实时控制系统。为充分发挥MPC860芯片的强大控制功能,提高数据通信率,必须使用大容量的flash RPROM（快速闪烁存储器）与SDRAM（同步动态存储器）。然而因为存储器芯片制造工艺的提高、存储容量的扩大,存储器芯片的控制时序也变得更复杂。MPC860芯片在设计制造过程中,增加了外围存储器的控制逻辑,减少应用者开发时的困难。MPC860芯片的存储器控制功能增加的同时,也提高了MPC860芯片的生存能力。针对MPC860芯片的强大功能,本文对MPC860芯片的存储器控制技术进行了深入研究,并提出了解决多机访问MPC860芯片管理的存储器的控制技术。     

提高汽车背景光大面积照明亮度一致性的光源布置

汽车背景光系统广泛应用LED光源进行照明,单颗LED近似为点光源,在较大面积照明的情况下,LED光源的布置方式在很大程度上影响了亮度的一致性.研究了LED作为背光源的照明特点,分析了LED背光源的布置对汽车背景光亮度一致性的影响,提出一种通过优化光源布置确定相邻LED间距提高汽车背景光较大面积照明亮度一致性的方法.该方...