基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪

与行驶速度较高的其他无人驾驶工况相比,自动泊车时参考路径的曲率较大,因此车辆转向轮转角速度的限制等系统约束条件会严重影响自动泊车路径跟踪控制器的性能.为了解决这一问题,提出了基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪控制器,并在MATLAB/Simulink和Pre Scan联合仿真环境中将该控制器与基于线性时变模型预测控制的控制器进行了对比.仿真结果表明非线性模型预测控制器可以实现多约束条件下的自动泊车,泊车完成后车辆航向与车位中线的夹角为0. 0189 rad,车辆后桥中点与车位中线的距离为0. 1045 m,仅为车身宽度的5. 56%.相比线性时变模型预测控制器,非线性模型预测控制器具有泊车精度更高、安全裕度更大、泊车耗时更少等优势.在实时性方面,该控制器也能够满足自动泊车的需求.     

基于模糊控制的4WS-4WIA汽车联合跟踪控制系统研究

本文描述了一种结合轮胎纵向滑移率和横向侧偏角的汽车运动联合控制方法 ,针对汽车整车动力学模型具有很强的非线性特性及执行器约束等,建立模糊控制系统实现对整车运动的稳定性控制,并针对四轮独立驱动和四轮转向汽车的执行器可独立控制的特点,给出各个车轮侧偏角和纵向滑移率的期望值,从而满足执行器约束及整车在纵向、横向和横摆三个自由度的稳定。通过仿真表明,当路面发生变化或执行器自身发生故障,汽车运动联合控制系统可以通过控制器的规则库迅速进行自我调整,与比例控制器和单独的滑移率控制系统相比,联合模糊控制系统车辆可操纵性和稳定性较好,具有更优的跟踪性能,及在紧急工况下具有更快的处理速度和更佳的驾驶稳定性。     

基于改进樽海鞘算法优化纯追踪模型的隧道台车路径追踪控制

提出一种基于改进樽海鞘算法优化纯追踪模型前视距离的台车路径跟踪控制方法,将纯追踪算法与集群智能优化算法相结合,对台车进行自动驾驶路径追踪控制研究。建立台车抽象数学模型,确定台车跟踪路径过程中的转向半径。基于提高全局搜索能力和局部深度寻优能力,对樽海鞘算法进行改进,并进行性能分析,结果表明改进的樽海鞘算法具有更快的收敛性。设计模糊纯追踪控制器,将其与改进樽海鞘算法优化纯追踪模型前视距离的控制器进行对中直线、变道回旋曲线及正弦曲线的路径追踪仿真试验,并将试验结果进行对比。对比结果表明,在追踪曲率变化很大的正弦曲线时,改进樽海鞘算法优化纯追踪模型前视距离的控制器可以更加稳定地对正弦曲线进行路径追踪,稳态横向误差与航向角误差均小于模糊纯追踪控制器,而且,改进樽海鞘算法优化纯追踪控制器还能有效提高收敛速度和稳定性。     

具有状态约束与输入饱和的全向移动机器人自适应跟踪控制

研究了全状态约束与输入饱和情况下的全向移动机器人轨迹跟踪控制问题.首先,针对一类三轮驱动的全向移动机器人,考虑系统存在模型参数不确定与外部扰动,建立了运动学与动力学模型;其次,利用障碍Lyapunov函数,结合反步设计方法,有效处理全向移动机器人跟踪过程中存在的状态约束,保证所有状态变量不会超出状态约束的限制区域;然后,针对系统参数不确定和未知有界扰动,设计相应的自适应律进行处理;同时,提出一种抗饱和补偿器保证机器人输入力矩满足饱和约束;并且利用Lyapunov理论分析证明了当选取合适的控制参数时闭环系统中的所有信号均能保证一致有界;最后,通过与未考虑状态约束和输入饱和的控制器以及经典比例-微分控制器进行仿真对比,验证了该方法的有效性和鲁棒性.     

基于滑模理论的旋翼无人机容错飞行系统研究

本文针对四旋翼无人机执行器发生故障的问题,进行了容错飞行控制系统的研究。首先建立四旋翼无人机带故障时的非线性模型,在应用积分滑模理论设计位置回路、姿态回路控制律时,通过用饱和函数代替滑动模态中的符号函数完成容错飞行控制系统设计,针对单个桨叶发生故障造成执行效率损失情况完成位置跟踪数字仿真,实验表明该控制器即使在执行效率损失25%时也能通过牺牲位置跟随的精度,保证无人机的安全、稳定飞行;通过正常的飞行试验表明该飞行控制系统具有较好的稳定性和飞行性能。     

基于线控四轮转向系统的车辆横向控制策略

线控四轮转向系统具备既可以提高车辆低速行驶的灵活性又可以保证高速行驶的稳定性的优点。针对车辆参数时变特性和环境的随机扰动降低了线控四轮转向系统性能的问题,提出一种自适应滑模控制策略来提高车辆的横向稳定性和轨迹跟踪能力。首先建立多自由度车辆横向动力学模型及理想的横向响应参考模型;然后考虑车辆模型的非线性,采用扩展卡尔曼滤波和改进积分法融合的方法观测车辆的质心侧偏角,以前后轴刚度作为自适应参数,采用自适应滑模控制策略降低参数时变和环境扰动的影响,达到提高参考模型跟踪性能的目的;最终以驾驶员模型进行Carsim/Simulink联合仿真。仿真结果表明所提出的线控四轮转向横向控制策略能够降低横向跟踪偏差及减小质心侧偏角的峰值。     

考虑约束条件的串级连续搅拌反应釜的自适应命令滤波控制

提出了串级连续搅拌反应釜(CCSTRs)的具有输入输出约束的模糊自适应命令滤波控制,采用模糊逻辑系统克服系统动力学模型的非线性;借助命令滤波技术简化控制器的结构,从而减少控制器的在线计算量;利用Barrier Lyapunov函数(BLF)和输入饱和函数对系统的输入、输出进行约束;Lyapunov稳定性分析保证了闭环系统的稳定性和系统信号的有界性;Simulink模拟仿真验证了所提控制器能使输出信号精准快速地跟踪参考信号。与现存的控制器相比,该控制器结构简单、控制精度高,由于考虑了系统的输入、输出约束,更贴近于实际工业过程。     

未知大负载机械臂自适应变结构控制

本文提出了一种自适应变结构控制方法。采用自适应控制器估计动力学参数偏差,保持机械臂末端速度跟踪的精度,滑模变结构控制实现机械臂末端位置跟踪。通过Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性并进行了计算机仿真。仿真结果表明,该方法参数辨识收敛,在位置与速度上均有较高的跟踪精度。     

基于安全性考虑的五自由度外骨骼式上肢康复机器人自适应控制

针对一类具有特殊安全性要求的五自由度外骨骼上肢康复机器人,研究了一种自适应控制策略。该机器人协助患者的肩、肘、腕关节进行关节运动,以达到上肢运动功能康复的目的,因此,在整个康复训练中如何保证患者安全是机器人控制策略的重点。为确保良好的跟踪性能,所提出的控制策略具有在模型不确定条件下的鲁棒性;为进一步提高系统在大参数变化以及执行器故障时的安全性能,提出了一种在线更新的自适应控制器。该控制器仅需要进行位置测量实现输出信息反馈,而速度和加速度通过观测器估计得到,不需要依靠其他传感器信息。设计了一个参数可调和有界误差的轨迹跟踪实验,仿真结果验证了本控制方案的有效性。     

从盾构机盾尾油脂系统谈精确量控制

以盾构机中盾尾油脂系统为例,分析如何通过传感器输入、可编程序控制器PLC的逻辑运算和执行器输出等实现每环精确的单道盾尾油脂注入量控制.以此为基点,扩展实现2个不同单位主从量的精确控制.     

谈项目成本控制之材料控制

结合工作经验,对项目成本控制过程中材料控制的现状进行了分析,针对工程材料管理普遍存在的问题,从采购价格、采购计划、出场控制、管理制度等方面提出了针对性的材料控制措施,以降低工程成本,提高经济效益。     

防排烟设备选用及控制原理

介绍了防排烟设备的种类、原理、适用场合,重点介绍了防火阀、排烟阀、排烟口、多叶排烟口等设备的功能异同。分析了防排烟阀门与消防控制模块、排烟风机控制箱之间的信号传递关系。根据典型排烟系统的特点,设计了控制原理图。     

论DCS控制软件的新结构

介绍了工厂自控系统中DCS系统的重要性,DCS系统作为整个控制系统的核心逐渐要发展系统的开放性,阐述了DCS系统软件和应用软件的开发方法,从而实现DCS控制软件的模块化和可移植性、互操作性。     

地质灾害治理施工的质量控制探讨

通过对地质灾害特征和质量控制问题,以及地质灾害影响因素进行分析,得到以下结论,应该在施工作业中重点对锚固施工质量、挡墙施工质量、排水沟施工质量进行有效控制,确保施工质量得到明显改善。     

加强变电建筑工程管理合理控制工程造价

初设概算批复后,变电建筑工程的施工图设计阶段和施工阶段是造价控制的关键点.是决定工程质量、工期、造价的瓶颈.本文归纳了变电工程管理的基本内容和管理方法,此法较适用于电力建设单位工程管理部门和工程管理人员掌握,有一定实用价值.     

变频空调器的三种控制算法

叙述和分析了变频空调器的矩阵电子控制、系统－相关指令控制和模糊控制三种控制算法的数学模型,阐明了各种方法是如何通过调节压缩机的运转频率、室内外风机转速和电子膨胀阀开度实现舒适性和系统节能性控制的。     

“四岗四导”递进式人才培养模式的探索与实践——以浙江省绍兴市中等专业学校为例

当今职业教育的发展形势不仅对学校人才培养的实施路径提出了新的要求,而且对人才质量提出了更高的要求。积极探索构建适应现代职业学校发展、符合学生认知发展和职业成长规律的人才培养模式势在必行。浙江省绍兴市中等专业学校积极推进产教融合人才培养改革,构建了以学生学习成长规律为基础的"四岗四导"递进式人才培养模式,努力拓宽学生成长通道,为学生多样化选择、多路径成才搭建"立交桥"。     

工程监理中的安全控制和现场文明施工控制

结合工程建设监理制度的实行,分析了监理工作中安全控制和现场文明施工控制的重要性,并就如何实施安全和现场文明施工的监理提出了具体做法,指出要搞好施工必须有安全文明的施工环境.     

工程质量主动控制与被动控制的关系

论述了主动控制与被动控制的原理、方法，分析了采取主动控制与被动控制的利弊，并就其二者关系进行了探讨，以使工程质量始终处于计划控制的状态。     

Semi‐active control devices in structural control implementation

A semi‐active control device for structural control implementations is presented and discussed in this paper. Based on two passive control devices, the mass pump and the hydraulic mass system, a new passive control system, the mass damper pump (MDP), is introduced. It is found that the MDP system is more effective in vibration control than the other two passive control systems. It is then shown that the passive control MDP can be modified to be a semi‐active control device and is very effective in structural control. Through theoretical analysis and numerical simulations, it is found that the proposed semi‐active control device MDP is more suitable for structures with ordinary height or the magnitude of earthquake excitations is not very large (because the control force provided by the semi‐active control is limited). Under these situations, the maximum response of a controlled structure can be reduced by one‐third to one‐half. Also, it is found that multiple MDP is more effective in reducing structural response than a single MDP when they are placed in appropriate locations. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.