内置电磁阀式半主动悬架自适应反演控制

针对内置电磁阀式半主动悬架系统的非线性和簧载质量不确定性问题,设计了一种内置电磁阀式半主动悬架自适应反演控制算法.建立了内置电磁阀式减振器的数学模型和AMESim模型,并通过台架试验验证了该模型的正确性;基于该AMESim模型和1/4车半主动悬架动力学模型,设计了自适应反演控制算法,仿真分析了该控制算法下的不同簧载质量...     

基于反演设计的码垛机器人神经网络自适应控制

为了降低机器人系统中各种不确定因素对控制系统的影响,提出了自适应神经网络反演控制方法。该控制方法基于反演设计方法,解决了系统的非匹配不确定性;引入了神经网络自适应控制律和鲁棒控制律,并适当调整控制器参数,实现了无需机器人精确模型信息的控制,也保证了系统的稳定性和收敛性,满足了机器人系统的控制要求。仿真实验验证了该控制方法的有效性。     

功率反馈非仿射励磁系统扩展反演自适应L_2增益控制

为克服外部干扰和不确定参数对励磁稳定控制的影响,解决由电磁功率反馈引起的非仿射励磁系统L_2增益鲁棒稳定控制问题,提出一种扩展反演自适应L_2增益励磁控制新方法。通过采用含K类函数的反演L_2增益设计方法,给出满足耗散不等式的控制律和参数自适应律,实现励磁系统的快速稳定控制。为验证所提方法的有效性,在负载突增和三相短路故障两种工作状态下,开展仿真验证实验。仿真结果表明:相对于传统比例积分控制方法,新的励磁控制方法可明显加快励磁系统关键状态变量的稳定速度,降低动态超调,具有较好的抗扰动能力,对提高励磁系统以及电力系统的动态稳定能力具有一定的参考价值。     

柔性关节空间机器人基于神经网络的自适应反演控制

讨论了载体位姿无控情况下,漂浮基柔性关节空间机器人的关节运动控制器设计问题。利用系统动量、动量矩守恒关系及拉格朗日法,建立了空间机器人的动力学模型。为实现系统关节运动控制目标,借助于神经网络函数逼近技术,提出了一种柔性关节空间机器人的自适应反演控制方案。所提控制方案无需预知系统各惯性参数的真实信息,且可避免对载体位置相关量进行实时地测量与反馈,因此较适于实际应用。数值仿真结果表明：上述控制方案可使系统各柔性关节的振动较小,并能够有效地控制空间机器人完成所期望的关节运动。     

鱼雷纵向运动二次型稳定H∞控制

讨论了二次型稳定H∞鲁棒控制理论及其在鱼雷纵平面航行控制中的运用．用模型的参数摄动来描述鱼雷纵平面航行模型的建模误差，设计了基于状态反馈的H∞控制器，并对系统进行了分析和仿真．所设计的控制器在被控对象存在一定范围参数摄动的情况下，仍能使系统保持预期的性能．     

LLC谐振变换器模糊自适应控制研究

LLC谐振变换器由于其高效率、高功率密度和软开关特性,在众多领域得到了广泛的应用.然而目前普遍采用的是电压控制模式,在该种控制模式下动态响应较慢,不能很好适应LLC谐振变换器的宽负载变化要求.针对这一问题,我们设计出一种模糊自适应控制方式,使LLC谐振变换器在不同的负载和输入电压的情况下都能快速稳定地响应.并且详细分析了其工作原理并给出了关键设计,最后还通过仿真验证了这种控制方法具有更快的动态响应速度.     

模糊自适应PID控制在张力控制中的应用

针对凹版印刷机张力控制系统是一个非线性、强藕合、时变的复杂系统,用普通的PID难以达到理想的控制效果,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整KP、KI、KD的参数.仿真结果表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制性能.     

参数不确定性条件下螺旋桨致舰船系统振动的自适应反演控制

螺旋桨致舰船振动的有效控制对降低舰船尾部壳体低频段声辐射具有重要意义,其中振动主动控制技术能够在保证隔振系统的总刚度不变软的前提下降低螺旋桨到艇体的能量传递率。本研究以桨轴-艇体为研究对象,使用止推电磁轴承作为致动器,针对模型的不确定性,提出一种自适应反演控制方案,不仅可以降低螺旋桨激励传递到艇体的能量,还能够降低未知参数和未知动力学部分对艇体振动的不良影响。此外,为了降低电磁轴承的能量损耗,相对于传统的差动电流驱动方案,设计出分时驱动的双边电磁轴承方案。仿真结果显示,这种自适应反演控制方法不仅能有效控制螺旋桨激励下的艇体振动,还显示出优良的稳定性和鲁棒性。     

基于混沌优化的线性二次型控制方法在倒立摆中的应用

针对线性二次型最优控制器权矩阵难以选取的问题，提出一种基于Logistic混沌映射优化线性二次最优控制器权矩阵参数的方法。该方法利用了混沌运动的遍历性、随机性，通过所产生的混沌变量对权矩阵进行优化，并根据性能指标对权矩阵进行自动舍取。该方法成功实现了二级倒立摆的稳定控制，控制系统具有较好的鲁棒性。     

基于两相幂次趋近律的四旋翼飞行器自适应控制

本文研究存在惯性不确定性和外部干扰的四旋翼飞行器系统有限时间位置和姿态跟踪控制问题.首先,设计一种新型两相幂次趋近律,当系统状态远离滑模面时,利用较大的幂次项提高趋近速率;当系统状态接近滑模面时,切换成较小的幂次项削弱抖振.其次,设计有限时间滑模控制器保证位置和姿态输出能够在有限时间内跟踪参考轨迹.同时,构造自适应参数...     

两旋翼飞行器非奇异固定时间自适应姿态控制

针对具有系统不确定性和外部干扰的两旋翼飞行器,提出一种非奇异固定时间自适应控制方法。构造新的非奇异终端滑模面,并基于该滑模面设计固定时间控制器。同时,构造辅助函数避免控制器设计中的奇异值问题。设计自适应更新律估计系统不确定和干扰的上界,从而无需已知其上界的先验知识。基于李雅普诺夫定理证明滑模变量、系统姿态角误差和角速度误差能够在固定时间内收敛至平衡点附近邻域,且收敛时间上界与初始状态无关。最后,在两旋翼飞行器实验平台上验证了所提方法的有效性和优越性。     

二次型性能指标的神经元PID控制器设计及仿真

本文设计了二次型性能指标神经元PID控制器,并用Matlab软件从跟踪性,抗扰动性,鲁棒性三个方面对温控系统进行了仿真。由仿真结果可知,所设计的控制器的控制效果优于常规的PID控制器。     

新型多功能高精度虚拟控制式时间间隔发生器的研制

本文对新型多功能高精度虚拟控制式时间间隔发生器研制的意义,以及研制过程中的原理分析、创新点进行阐述,并从整体阐述了仪器的原理设计、硬件设计以及软件设计,最后简述了仪器开发后所具有的功能和技术指标等内容。     

QR分解的最小二乘格型自适应滤波算法在噪声主动控制中应用

在噪声主动控制系统中?,滤波-x递归最小二乘(FxRLS)算法收敛速度快但计算量大。本文提出了格型联合估计滤波器结构与基于QR分解的最小二乘格型(QRD-LSL)自适应滤波算法相结合的噪声控制方法,该方法对联合估计过程进行了改进并得到了基于各阶估计误差的联合过程估计权系数更新关系,格型联合估计器结构简单,QRD-LSL自适应滤波算法数值稳定性好。仿真结果表明本文提出的噪声控制方法有良好的噪声控制效果,收敛速度快,计算量小,稳态误差小,跟踪性能好。     

漂浮基闭链空间机械臂抓持载荷基于神经网络的反演自适应控制

讨论漂浮基闭链空间机械臂抓持系统目标载荷的位置、力混合协调控制问题。结合系统动量、动量矩守恒关系及闭合运动链几何约束关系,利用多刚体动力学建模方法建立了漂浮基闭链双臂空间机器人抓持系统的合成动力学方程。针对参数不确定和外部干扰的情况,提出一种基于反演神经网络的位置、力自适应协调控制方案,从而达到对抓持负载位置与所受内力的双重控制效果。此控制方案无需要求系统动力学方程关于惯性参数呈线性函数关系;同时,它可保证系统渐近稳定性。数值仿真结果证实了该控制方案可有效地消除参数不确定对系统的影响。     

伴随型非线性系统的自适应RBF神经网络补偿控制

为了抵消伴随型非线性系统中的非线性项,可以设计控制器对非线性系统精确线性化.通常由于系统中存在外界不确定性因素导致系统模型的不确定,而不能直接设计控制器.利用"RBF神经网络能以任意精度逼近连续函数"的原理,对系统模型中的不确定项进行自适应辨识,并将辨识结果提供给控制器,从而实现伴随型非线性系统的神经网络自适应补偿控制.将控制器应用于起重机吊重摆角子系统,对摆角进行控制.实验结果表明:吊重摆角及其角速度约在5s后,得到了很好的控制,并且控制器对系统模型的不确定项的逼近误差约在5s时达到0;控制器对系统的不确定性因素和系统参数变化均具有很强的鲁棒性.     

基于p型自适应有限元法的混凝土骨料模型数值模拟

混凝土骨料模型是由骨料、砂浆基体以及界面层组成的三相复合材料。由于骨料形状的复杂性及各相材料性质差异悬殊,需要采用自适应有限元方法进行有效数值计算与模拟。p型自适应有限元法通过自适应提高基函数的阶次来改善各骨料界面处数值解精度,具有对网格质量要求不高、前处理工作量较少以及阶谱性等优点。该文首先基于ANSYS软件生成了含量可达60%以上的几种复杂形态的二维骨料几何模型;然后,设计和分析了一种基于"分区分级"局部误差控制的p型自适应有限元法,并将其应用于几类典型骨料模型的线性及非线性有限元分析中。数值结果表明,该文设计的p型自适应有限元法对求解混凝土骨料模型是非常有效的,可大大提高各骨料界面处数值解的计算精度,为进行混凝土材料的相关力学性能分析提供了一种高效计算方法。     

控制力矩陀螺控制律设计及比较分析

大型航天器姿态控制系统通常采用控制力矩陀螺作为其执行机构.控制力矩陀螺控制方法研究将为航天器姿态控制提供必要的理论基础.本文针对控制力矩陀螺系统,分别采用连续闭环PD控制、极点配置、全状态反馈线性二次型3种控制方法,对控制力矩陀螺进行控制律设计,对实际系统进行有效控制,使其满足期望的控制指标,对3种方法的控制性能进行了...     

自适应变异比率控制在虚拟可重构结构中的应用

提出了一个用于基于虚拟可重构结构(VRA)的演化硬件的自适应变异参数控制方法,该方法有效且易于硬件实现。在一个完全由现场可编程门阵列(FPGA)实现的基于VRA的内部演化硬件上建立了试验平台。变异比率控制参数也编码到染色体中作为附加的基因经历演化过程。通过和传统的采用固定变异比率的演化算法在演化4位偶校验函数、2位乘法器和3位乘法器的对比实验可以看出,这种采用自适应变异比率控制的演化算法的性能明显优于传统的采用固定变异比率的演化算法。     

半挂式车辆自主驾驶的轨迹跟踪控制研究

该文针对半挂式车辆的自主驾驶,设计一种基于迭代线性二次型调节器(iLQR)的轨迹跟踪控制器.通过深入研究转向过程中半挂式车辆的运动,建立满足非完整性约束的非线性车辆运动学模型,并根据期望轨迹对其进行线性化,得到线性的轨迹跟踪误差模型.基于扩展卡尔曼滤波器设计车辆状态观测器,估计车辆的航向角.通过对期望轨迹进行基于三次B...