消除参数不确定柔性系统的残留振荡鲁棒控制

基于残留振荡能量最小的优化思想，在系统参数变化范围内设计鲁棒时滞滤波器。滤波器在柔性系统极点附近配置三重零点，使其对系统参数误差不敏感，具有很强的鲁棒性。将这一控制技术用于起重机的消摆控制系统中，可以有效抑制载荷的残留摆动。     

一种新的正幅值带尾部信号的时滞滤波器设计

针对带有零点的柔性系统,设计出一种新的正幅值约束的带尾部信号的时滞滤波器。该滤波器能够适应任意形式的系统输入,而且设计过程和期望的系统输出值无关,同时,对于参数时变系统,提出了新的鲁棒性约束条件,最后把设计的带尾部信号的时滞滤波器应用到桥式起重机的定位和防摆控制之中。仿真结果表明,该滤波器的应用能有效缩短起重机小车定位的调节时间,而且与基本的时滞滤波器级联控制时,可以有效消除负载的残留振荡,有利于作业效率的提高。     

有限冲击最优时滞滤波器抑制起重机载荷残留摆动

将时滞滤波技术用于高速、大吨位起重机控制系统中,可以有效抑制载荷残留摆动,同时会引起运行机构的运动冲击,而且降低系统的响应速度.针对这一问题,基于有限冲击理论和优化理论,提出有限冲击最优时滞滤波器.基于减小柔性系统刚体运动冲击的基本思想,设计有限冲击控制指令,抑制控制信号的高频成份,降低未建模动态激励.然后以载荷摆动状态矢量建立二次型目标函数,基于优化理论计算出使载荷摆动最小的时滞,设计出具有合理时滞的最优时滞滤波器,保证系统具有满意的响应速度.该滤波器形成的控制信号是一系列的斜坡信号,对时间的变化率不超过允许的最大冲击值,从而降低了刚体的运动冲击.建立起重机仿真系统和模拟实验系统,基于仿真和试验相结合的方法验证了这一控制技术的有效性.     

数字带阻滤波器的设计及畸变矫正

在研究数字信号处理的过程中,可以采用数字带阻滤波器方法来进行消除交流电产生的工频干扰,但是传统的数字滤波器在起始位置存在畸变。利用双线性变换的方法将模拟带阻滤波器转换为数字带阻滤波器,借助离散时间系统中Z变换后的系统函数设计相应的数字带阻滤波器,以此来去除被测信号中的干扰信号,并通过两种简单算法来消除数字滤波器在起始位置的畸变。对一仿真混合正弦信号进行测试,试验表明,该滤波器可以很好地消除50 Hz的工频干扰,且该方法具有设计简单、应用方便、实用性强等特点。     

大时滞过程控制方法比较研究

在工业生产过程中普遍存在着时滞特性,尤其是对于大滞对象的控制一直以来都是难题。大时滞的存在严重影响了系统的控制效果和稳定性。因此,控制大时滞过程一直是控制理论研究中的重要课题。内模控制方式对于时滞系统具有良好的参数调节性能,并且通过引入滤波器可以使系统具备较好的鲁棒性。Smith预估控制是一种有效的时滞补偿方法,但对于参数变化较为敏感。PID控制具有结构简单、原理清晰、适应性强和鲁棒性强的优点。在本文中,我们主要通过仿真比较来研究了三种控制方式对大时滞过程的控制效果。     

光电跟踪系统鲁棒自调整内模控制设计与分析

光电跟踪系统广泛应用于制导武器、航空航天观测设备以及靶场光电测量仪器等领域。针对光电成像测量时滞和模型不确定性,设计了一种鲁棒自调整内模控制算法。给出基于相位裕度和幅值裕度指标的系统控制器整定方程,分析得到了模型失配情况下的系统鲁棒稳定条件以及参数的设计准则,引入基于二次型性能指标的优化方法在线自适应调整控制滤波器参数来提高系统的控制性能和鲁棒性。在光电跟踪转台上的实验结果表明,所设计算法可有效地克服光电图像跟踪器测量时滞所造成的跟踪偏差,跟踪精度小于1密位,保证了成像传感器对目标的快速准确跟踪。     

消除柔性系统残留振荡有限冲击控制研究

将时滞滤波器用于具有刚性模态的柔性系统中，可以抑制残留振荡，但容易产生冲击运动。为了降低运动冲击，对控制信号的时间变化率加以限制，设计有限冲击指令，同时将最小最大优化思想引入时滞滤波器的设计中，提出一种新型控制器——有限冲击时滞控制器。计算机仿真和试验结果表明，这一控制器能降低振荡的最大幅值．在一个振荡周期内有效抑制残留振荡;在系统参数变化范围内，控制器的复数零点能有效抵消系统的极点，因此有更强的鲁棒性；与常用的时滞滤波器相比，能抑制控制信号的高频成分，降低未建模动态激励和运动冲击。     

基于Smith预估器的温控系统设计与仿真

本文针对温控系统的大时滞特性,提出了基于Smith预估控制的设计方法。对Simulink仿真和常规PID控制方法进行比较,分析了Smith预估控制在模型参数发生变化时的系统性能。仿真结果表明,Smith预估控制具有很好的鲁棒性,可以改善系统的动态性能,提高控制品质。     

一类时滞系统的无模型自适应控制仿真研究

工业过程中的被控系统大多是时滞系统,这些系统在设计控制器的时候往往无法建立精确的数学模型,而传统的控制方法都是建立在被控系统的数学模型上的。文章运用无模型自适应控制方法,该方法在设计控制器的时候无需建模,仅利用被控系统的输入输出数据,很好地解决了这一矛盾。通过MATLAB仿真试验证明了该方法对于大滞后系统的控制具有很好的稳定性和有效的抗干扰性以及较强的鲁棒性。     

时滞对象LQ次优控制

本文改进了传统无限时间ＬＱ跟踪调节器的设计方法;利用Ｐａｄｅ逼近法,得到时滞环节的低维状态空间;通过有限维状态反馈,实现了时滞对象的二次型次优控制。对于难控度大的时滞对象,本文在大量仿真的基础上,给出了加权阵的一组经验公式。比较研究表明,该方法跟踪速度快而且过程平稳,同时还具有很好的参数（Ｔｐ、ι）鲁棒性。     

摆动式焊缝自动跟踪电弧传感器的研制

介绍了焊缝自动跟踪系统的组成及电弧传感器的工作原理;针对熔滴过渡所产生的高频干扰,设计了二阶巴特沃思低通滤波器对传感信号进行滤波,取得了良好的滤波效果;利用离散积分求差值的方法对焊枪左摆和右摆过程中的电流进行离散积分,通过比较积分差值判断焊枪偏移方向和偏移量。针对焊接过程中具有非线性、时变性等特征,很难建立跟踪过程的精确数学模型,采用了参数自调整的模糊控制方法对系统进行控制,明显的改善了系统的性能。     

多自由度离散系统减振器的设计及其应用

给出了一种多自由度离散系统减振的方法——在原系统中加入减振环节,在理论上对减振环节的参数设计进行了推导,并给出了一种振动性能指标函数。然后,将这套理论应用到ＶＶＶＦ电梯减振上,给出了ＶＶＶＦ电梯的动力学模型,对其减振效果进行了动态仿真。     

交流调谐滤波器失谐度检测方法的研究

失谐度的在线检测是评估调谐滤波器运行状态和实现滤波器自动调谐的关键,但是,按照失谐度的定义难以实现失谐度的在线直接测量。通过对滤波器失谐特性的分析,推导出失谐度与滤波器谐波阻抗角的正切值成正比关系,并由此提出了一种失谐度的间接测量方法。对母线电压和滤波器电流进行同步采样,利用离散傅立叶变换求取滤波器的谐波阻抗角,进而计算出失谐度。建立了基于LabVIEW的失谐度在线检测系统,实验结果表明该方法的测量精度满足自动调谐控制系统的要求。     

An adaptive three-stage extended Kalman filter for nonlinear discrete-time system in presence of unknown inputs

Considering the performances of conventional Kalman filter may seriously degrade when it suffers stochastic faults and unknown input, which is very common in engineering problems, a new type of adaptive three-stage extended Kalman filter (AThSEKF) is proposed to solve state and fault estimation in nonlinear discrete-time system under these conditions. The three-stage UV transformation and adaptive forgetting factor are introduced for derivation, and by comparing with the adaptive augmented state extended Kalman filter, it is proven to be uniformly asymptotically stable. Furthermore, the adaptive three-stage extended Kalman filter is applied to a two-dimensional radar tracking scenario to illustrate the effect, and the performance is compared with that of conventional three stage extended Kalman filter (ThSEKF) and the adaptive two-stage extended Kalman filter (ATEKF). The results show that the adaptive three-stage extended Kalman filter is more effective than these two filters when facing the nonlinear discrete-time systems with information of unknown inputs not perfectly known.     

基于Fluent技术的折褶滤网过滤性能分析

折褶滤芯在基础工业及军事领域中都有着广泛的应用。以一种全新的视角分析V形、U形、矩形和梯形折褶滤网,将研究范围深入到微观,推导出了4种折褶滤网的总压力损失计算公式。运用Fluent技术模拟出机械油流经4种折褶滤芯时的流态特征,结合试验测验结果,明确了能影响过滤性能的3个技术指标,为滤芯的设计和选形奠定基础。结果表明：理论推导的过程及结果是正确的,试验测验的误差也存在一定的合理性;在折褶长度和宽度一定的条件下,U形折褶和梯形折褶滤芯的过滤性能优良,适用于压力较大的液压系统。     

采用余弦因子卷积镶边的数字滤波器原理及应用

实现对离散信号数字处理的卷积滤波关键是设计期望的滤波器频谱。理论上理想低通滤波器能抑制噪声,改善系统传递信号的信噪比,但它对应的时间函数是一无限长的卷积因子序列,为方便实践必须做截断处理,这将产生吉布斯现象而导致频谱变坏,不能有效地抑制噪声,增强有用信号。本文给出了一种在做截断处理后具有最小吉布斯现象的滤波器频谱。并对选择不同截取时窗长度的截取误差进行了分析,对该滤波器的噪声抑制能力也进行了讨论。最后通过实验对系统进行了验证,给出了系统的实现框图。     

Modelling CIM systems Part III: an intelligent database design environment for the design and implementation of a CIM information system

The paper analyses the manufacturing information characteristics with regard to the domain of the discrete engineering manufacturing industry. This leads to the derivation of a set of entity-relationship models, and a set of ‘enterprise rules’. The former represent the data structure and are domain-dependent; the latter is a set of rules which refines the domain-dependent entity-relationships models according to the practice adopted in an individual enterprise. The paper then proposes an intelligent database design environment (IDDE) which can be implemented above relational database management system (DBMS) software and which aids the design and implementation of an integrated database system.     

Measurement of synchronous machine parameters using Kalman filter based fuzzy logic estimator

This paper presents a new Kalman filter/fuzzy logic approach for estimating synchronous machine parameters from short circuit tests. The technique uses on-line noisy measurements of the short circuit current for estimating direct axis reactances, and time constant synchronous machine parameters. The approach is based on expressing short circuit current as a discrete time linear dynamic system model suitable for the Kalman filter to estimate the parameters. Fuzzy rule-based logic is used to tune-up measurement noise levels by adjusting the covariance matrix. The results show a better convergence using fuzzy logic than those solely using the Kalman filter.     

Bayesian recursive estimation of linear dynamic system states from measurement information

The evaluation of uncertainty in dynamic measurements has recently become a demanding issue. A Bayesian approach is employed here to derive the equations required to recursively generate the solution to the problem of estimating (and predicting) the states of linear dynamic systems. It is shown that this approach allows a derivation of Kalman’s filtering algorithm which is more easily accessible to those involved with dynamic measurements. The complete time-varying Kalman filter is particularly useful when the linear dynamic system and/or signal statistics are time varying and also when optimum estimates are required from the very beginning.     

基于滤光轮双相机系统的高光谱分辨率成像

滤光轮光谱成像系统在光谱成像领域应用广泛,空间分辨率高,但是光谱分辨率较低。针对这一问题,提出了基于滤光轮双相机系统的高光谱分辨率成像,设计了一种基于插分补偿的多光谱计算重构方法,实现系统的高光谱分辨率、高空间分辨率成像。首先利用滤光轮双相机成像系统采集多光谱图像以及RGB图像,然后从多光谱图像获取离散的光谱响应曲线,最后根据RGB三通道数据与光谱高维数据之间的映射关系以及能量守恒定理,进行光谱响应曲线的插分补偿并实现高光谱分辨率成像。实验结果表明,本文方法能够在保持空间分辨率的情况下,高效地实现光谱分辨率为5 nm甚至更高光谱分辨率的成像,重建结果与真实值的均方根误差为0.017 1,具有较好的准确性和鲁棒性。