一类离心轮系统的混沌数学模型及其线性反馈控制

通过分析一类离心轮系统的非线性特性,在其对应数学模型的基础上进行复杂动力学分析得出其Poincaré映射图、Lyapunov指数图、时域波形图和分岔图,进而证明该模型是混沌数学模型,从而将此类离心轮系统控制转化为对混沌系统的控制,用线性反馈控制方法对此类离心轮的三种运行状态进行控制,利用MATLAB仿真实现了控制离心轮系统的目的。结果表明,利用线性反馈可以很好地消除混沌,使系统达到一个稳定的状态。该控制策略能有效地改善离心轮系统的动态性能,并能增强其鲁棒性与抗干扰能力。     

混沌序列的神经网络实现

利用BP神经网络,对非线性系统产生的混沌序列进行学习,逼近该非线性系统的映射特征,从而使自身具有混沌特性,成为具备混沌输出能力的神经网络,建立了基于神经网络的混沌序列产生模型(CGNN).此方法利用具有学习能力的神经网络,它不需要针对某一种非线性映射设计单一的系统结构.并利用DSP技术在CGNN基础上,制成了混沌神经网络协处理机插板,将其产生的混沌序列作为密钥,用于信息的保密通信.     

基于共轭梯度法的混沌系统参数辨识和同步

提出基于共轭梯度法和驱动响应同步思想的未知参数混沌系统的参数辨识和混沌同步新方法.该方法采用驱动系统的单变量驱动与其结构相同参数可调的响应系统,由于混沌对于参数的失配具有极度敏感性,参数不同的两个相同结构的混沌系统无法同步,因此通过调整响应系统参数使同步误差最小就可以实现混沌同步,同时得到驱动系统参数.本文通过共轭梯度方法搜索使同步误差极小的未知参数值,从而在获得待辨识参数的同时实现驱动系统与响应系统的同步.该方法不需要确知驱动系统的参数,不需要驱动系统的所有状态变量,参数收敛速度快.     

基于Liu混沌系统的机构综合求解方法研究

将牛顿迭代法与混沌序列相结合,首次利用Liu提出的新混沌系统的混沌运动产生混沌序列作为机构综合问题求过程的牛顿迭代法的初始值,从而求出所有解的新方法,并以平面铰链四杆机构的导引综合为例,研究了利用该系统混沌运动对机构导引综合问题的求解方法,得到了能近似实现给定运动条件的多个机构方案,使机构运动综合的多方案优选成为可能.     

应用容量维测量刻划PMSM混沌吸引子离散度

利用容量维可以测量刻画非线性系统复杂的混沌行为.为此,提出了通过Lyapunov指数计算,获得PMSM(永磁同步电动机)混沌吸引子容量维的方法,以衡量其离散度.     

用MATLAB进行混沌动力系统的分析

提出了一种在MATLAB环境下,对混沌动力系统进行分析的技术路线.根据系统的动力学方程,利用简单的鼠标操作,就可以建立Simulink环境下的仿真模型,设置系统仿真参数后便可进行仿真.根据仿真结果,可以画出系统的运动轨迹相图,同时,也可以利用Fourier变换得到运动的频谱图.由运动轨迹相图和运动频谱图可以判断系统是否存在混沌现象.以一个混沌电路系统为例,说明了技术路线的主要步骤及其有效性.     

基于主动Backstepping方法的永磁同步电动机混沌运动的控制

将主动Backstepping方法运用到永磁同步电动机的混沌系统中,则混沌系统中的任意点都可以稳定到混沌系统的目标周期轨迹中,从而达到对混沌系统的有效控制。根据永磁同步电动机的实际应用,该文设计了两个主动控制器,分别加到电动机的q-轴和d-轴。通过数字仿真表明该方法在永磁同步电动机混沌系统中应用的有效性和灵活性。     

一类单边刚性碰撞系统的分岔与混沌控制

研究了一类单自由度刚性碰撞系统的分岔和混沌运动。建立系统周期运动的Poincaré映射,通过数值仿真揭示了系统通过倍化分岔通向混沌的道路和系统的周期运动、混沌运动。最后运用外加恒定载荷控制方法对系统的混沌运动进行了有效的控制,使系统达到不同的周期轨道。     

基于变结构理论的混沌控制与参数辨识

提出一种基于变结构理论的混沌系统镇定及参数辨识方法.通过设计辨识器,使混沌系统中未知参数在闭环系统中实现在线辨识.从而在辨识参数的同时,实现混沌系统镇定.最后,给出仿真实例说明了方法的有效性.     

基于Duffing方程的齿轮故障检测方法研究

提出一种基于修正Duffing方程间歇混沌理论的弱信号检测新方法.在该检测方法中,当输入信号频率与系统激励频率之间存在微小偏差时系统输出为间歇混沌信号,且其频率偏差可由输出混沌信号的统计特性进行估计.数值仿真结果表明这种方法可以准确检测出信噪比很低的微弱正弦信号.最后,利用实验平台采集齿轮振动声信号数据,分别采用频谱分析法和混沌弱信号检测法对实验数据进行检测,结果表明混沌弱信号检测法具有更高的检测精度和更强的抗干扰能力.     

倒立摆系统的建模及MATLAB仿真

通过建立倒立摆系统的数学模型，应用状态反馈控制配置系统极点设计倒立摆系统的控制器，实现其状态反馈，从而使倒立摆系统稳定工作。之后通过MATLAB软件中Simulink工具对倒立摆的运动进行计算机仿真，仿真结果表明，所设计方法可使系统稳定工作并具有良好的动静态性能。     

基于反馈学习的自适应图像处理方案

图像处理是机器鱼水球比赛中的关键环节,一个优秀的图像处理系统对比赛顺利进行起着至关重要的作用;但是在以往的机器鱼比赛中,图像处理系统都是在比赛开始之前进行环境的调节和设定,这种方式显然不适应机器鱼比赛中环境具有多变性的现实。文章提出了一种基于反馈学习的白适应式图像处理方案,通过分析提取图像处理得到的结果,不断对图像处理过程中的各种参数进行调整,以期程序参数能够最大化适应现场环境。实验表明,相对于传统的静态处理方案,基于反馈学习的自适应动态图像处理方案具有更强的适应性,适用于多变的机器鱼比赛环境。     

基于MCS-51单片机的动物试验舱控制系统研制

目的:空军航空医学研究所自制的老式动物试验舱通过手动调节进、排气量的方式进行高度(气压)控制,对操作人员的依赖性高,使得进行长时间动物试验时人力消耗过大。通过研制控制系统,实现动物试验舱自动化控制,减轻劳动负担。方法:采用基于MCS-51系列单片机的自动化控制系统,通过负反馈的控制方式对动物试验舱的高度进行调节。结论:控制系统结构简单,性能稳定,实现了无人值守控制,能够满足动物试验舱进行动物试验的要求,极大地减轻了操作人员的劳动负担。     

基于灰色预测的永磁同步电动机速度控制

本文针对永磁同步电动机非线性动态数学模型，采用直接反馈线性化控制，建立了闭环系统的输入-输出模型，通过线性化模型来设计控制器，该方法简单适用；同时，为了克服此反馈线性化控制对模型要求精确化这一不足，提出了基于灰色理论的不确定预测器，它能在线预测永磁同步电机的不确定因素并相应的调整反馈线性化控制法则，从而提高了系统的动态性能。仿真与实验结果表明，该方法对永磁同步电机速度控制具有很好的跟踪性能和鲁棒性能。     

龙门移动式数控机床横梁磁悬浮控制系统研究

针对龙门移动式数控机床中的移动横梁,提出了采用磁悬浮技术,实现无摩擦驱动的新型控制方案。首先,建立了横梁磁悬浮系统的数学模型,利用反馈线性化方法,将非线性模型转化为线性模型,再采用PI状态反馈设计的方法,设计一个悬浮控制器。该反馈线性化是一种全局线性化的方法,优于传统的局部近似线性化的方法。仿真结果表明,该悬浮控制器可以保证全局稳定,使系统具有良好的鲁棒性。     

无轴承电机的伪微分反馈控制研究

就感应型无轴承电机产生旋转与悬浮相互干扰的耦合磁场模型进行了逆系统解耦线性化,并对无轴承电机的解耦线性化系统进行了伪微分反馈控制。通过对伪微分反馈控制系统的性能分析和仿真可知,伪微分反馈控制系统具有响应速度快、控制精度高、可控性好、无超调,具有较强的鲁棒性等优点;可以避免消除启动回绕和微分突变现象,并不对被控对象的数学模型作精确的要求,一定的偏差不会给系统带来性能的影响,适用于实际的工程系统。     

无轴承电机的解耦控制与仿真研究

就感应型无轴承电机产生旋转与悬浮相互干扰的耦合磁场模型进行了逆系统解耦线性化,并对无轴承电机的解耦线性化系统进行了PDF(pseudo-derivative feed back)控制.PDF控制系统具有响应速度快、控制精度高、可控性好、无超调、鲁棒性较强等优点;可以避免消除启动回绕和微分突变现象,并不对被控对象的数学模型作精确的要求,一定的偏差不会给系统带来性能的影响,适用于实际的工程系统.     

串级控制系统控制直流电机的性能分析

针对单回路控制系统无法更好地控制直流电机的情况,将串级控制系统应用到对电机的控制中,串级控制系统利用副反馈回路,结合PID参数整定方法,对影响中间变量的干扰进行预先调节,从而改善整个系统的动态品质。仿真结果表明,利用串级控制系统控制直流电机的动态性能好,其抗干扰能力、适应性和控制质量都比单回路要优越。     

Novel integrated position measurement unit for stepping motor servo control

Rotor position detection is important for motor servo system design. In general, there are two kinds of methods to obtain the position information in real time, sensor or sensorless methods. The sensor methods use position sensors such as optical encoder. This will greatly increase the cost of the system, and the sensor with high precision is difficult to be installed. On the other hand, the sensorless method can reduce the cost, but the reliability and complexity of the algorithm is still the problems. In this paper, a new low-cost integrated position feedback unit, which is composed of the integrated position sensor, signal processing hardware and software, is described. The sensor is easy to manufacture and has better precision with the help of signal processing circuit and software based on DSP. The sensor can obtain absolute rotating angle using inductance detection method, and it is originally designed and used for a 2-phase hybrid stepping motor position servo system. The integrated sensor and the proper control strategy make the system become a low-cost high-performance position servo system. Even though the feedback unit is originally designed for a 2-phase hybrid stepping motor, the same unit also can be used with other types of motors.     

Bonhoeffer-van der Pol方程中双吸引子的混沌控制

基于延时反馈混沌控制方法和相空间压缩法,提出一种改进的延时反馈混沌控制方法。该方法不仅可用于单个吸引子混沌系统的控制,而且由于克服了Pyragas控制方法的不能简便地将混沌系统稳定到嵌入在不同混沌吸引子内周期轨道的不足,也可以用于多个混沌吸引子混沌系统的控制。以Bonhoeffer-van der Pol系统为例,数值验证此改进方法用于两个混沌吸引子系统控制的有效性,结果表明,在延时反馈控制中增加适当的相空间限制器,可以快捷地将系统稳定在期望的周期轨道上。