基于逆系统的三自由度直升机内模控制设计

三自由度直升机模型系统是一个典型的非线性、高阶次、多变量、强耦合的多入多出系统,通过数学推导很难获得其逆模型,利用神经网络对任意连续函数很强的逼近能力与逆系统的思想相结合的方法获取三自由度直升机模型系统的逆模型,同时也将一个多入多出、强耦合的非线性系统转化为几个相对独立的单入单出的线性系统。采用内模控制的方法设计控制器,实现对高度角和横侧角的跟踪控制,MATLAB仿真结果表明该方法具有较好的控制效果,半实物仿真也说明该方法的可行性。     

三自由度直升机的无静差预测控制

直升机飞行系统属于典型的多输入、多输出系统,是一种较为复杂的被控对象。针对Googol三自由度直升机系统,通过分析其动力学特性,发现线性化模型在重力方向上存在误差,该误差会造成预测控制算法的静差;在设计无静差预测控制器的基础上进行闭环控制实验,同时结合实际情况对输入量加入硬约束。结果表明:在该控制器的作用下直升机能够稳态无静差地跟踪参考轨迹;并检验了扰动情况下控制器的控制效果,亦表明控制器具有良好的鲁棒性。     

一种自适应模糊串级控制仿真

模糊控制的基本思想就是利用计算机来实现人的定性控制经验。该文考虑了参数变化和干扰的情况 ,并与传统的方法作了比较 ,证明使用模糊串级系统具有良好的阶跃响应品质 ,并具有较好的自适应效果。     

三自由度直升机模型跟踪控制

针对三自由度直升机模型中存在的轴间强耦合和非线性的特性,采用系统分解与输入-状态反馈的线性化方法,对非线性耦合模型进行精确线性化处理,实现了系统解耦与线性化,并简化了控制器设计结构.首先应用拉格朗日方法对系统进行力学仿真分析.通过建立直升机的精确模型,将模型分解为两个子系统,利用状态线性化,得到简单的线性系统.分别采用无静差跟踪方法与伺服控制方法设计子系统控制器,改善了系统性能,实现了对参考输入的无静差跟踪.仿真表明,方法提高了系统稳定性,轨迹跟踪效果好.     

稠油热采锅炉蒸汽干度时滞串级优化控制

开采稠油通常采用注热法,其中,以注蒸汽法应用最为广泛。为了实现注汽锅炉蒸汽干度的高质量控制,依据辩识的对象参数,采用单变量时滞ITAE优化控制的方法,进一步研究时滞串级系统设计的优化算法,使时滞难控度小于1.4的系统都有理想的控制性能和较好的鲁棒性。给出工业实例的数字仿真,相应地调试处理方法,能提高控制稳定性,适于在同类对象控制系统中推广。     

三自由度直升机模型辨识与控制

针对三自由度直升机,通过物理分析得到俯仰、横滚和偏航3个通道的模型结构,根据3个通道的不同特点使用不同的方法分别辨识3个通道的传递函数模型,并利用所辨识的模型对3个通道分别设计控制器。闭环控制实验结果表明基于辨识得到的模型所设计的控制器能够实现满意的控制性能。     

一种自适应模糊自级控制仿真

模糊控制的基本思想就是利用计算机来实现人的定性控制经验，该文考虑了参数变化和干扰的情况，并与传统的方法作了比较，证明使用模糊串级系统具有良好的阶跃响应品质，并具有较好的自适应效果。     

三自由度转台的复合控制策略

基于MSP430F149单片机设计一种三自由度转台的位置-速度双环控制器,并通过仿真验证其性能,对控制结果进行了分析。实验证明：系统能平稳、精确地按照任意给定位置信息转动,动态性能良好,可实现较高精度的位置和速度跟踪。     

时滞系统的IMC-IMC串级控制

针对一类含大时滞且对抗扰性有严格要求的系统,结合内模控制(IMC)对大时滞系统的控制优越性和串级控制良好的抗扰性,提出IMC-IMC串级控制方法,将两个IMC结构引入串级控制系统中,主要扰动包含在副回路,两个内模控制器分别调节系统的跟踪和抗扰性能.理论分析和仿真结果表明,该方法对于大时滞系统同时具备良好的跟踪和抗扰性能.     

基于改进Smith预估控制结构的二自由度PID控制

针对工业过程中的二阶不稳定时滞过程, 基于改进史密斯预估控制结构提出了一种简单的两自由度控制方案.设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器采用同一设计程序, 并基于内模控制原理提出了控制器解析设计方案.设定值跟踪控制器和抗扰动控制器可分别通过单性能参数独立调节和优化, 每个控制器都具有PID形式, 给出了控制器调整参数的选择范围和扰动抑制闭环保证鲁棒稳定性的条件.仿真实例验证了提出方法对于近期其他方法的优越性.     

非最小相位过程的二自由度内模控制器设计

常规内模控制对于高性能的控制系统有一定的局限性,难以兼顾各方面的性能要求而获得满意的控制效果,因此针对二阶非最小相位过程给出一种二自由度内模控制方法。所设计的调节器有两个可单独调节的参数,而且被调参数与系统的性能直接相关,可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性,克服了常规内模控制的不足。仿真结果表明了该结构的有效性。     

自治水下机器人全自由度仿真

由于自治水下机器人的复杂性，系统仿真技术变得越来越重要，系统地分析了自治水下机器人（AUV，Autonomous UnderwaterVehicle)的运动模型和空间运动方程，运用MATAB下的SIMULINK，设计了自治水下机器人的全自由度仿真工具箱，包括机器人本体运动，位姿求解和坐标系统转换等多个部分，可以方便地进行控制方法的全自由度的仿真。     

基于PLC的二自由度PID控制算法研究及应用

介绍基于可编程序控制器的二自由度PID控制算法的工作原理及特点并以聚合反应为例详细阐述了该算法的应用方法。实践结果表明,二自由度PID控制算法可以较好地实现间歇反应的自动控制,并为过程控制提供了一种行之有效的方法。     

基于DMC-PID串级主汽温控制系统的仿真研究

针对火电厂主汽温被控对象的大迟延，大惯性且模型不确定的特点，设计了基于预测-PID串级控制的主汽温控制系统，该系统将串级控制结构与预测控制算法相结合，内回路采用常规比例调节器，外回路采用动态矩阵控制器（DMC），既保持了预测控制的强鲁棒性和跟踪性能，又具有足够的抗干扰性，仿真结果表明，所设计的系统在控制品质，鲁棒性方面明显优于常规PID控制系统。     

智能二自由度内模控制

提出了一种智能二自由度内模控制方法,该方法通过智能在线修正反馈滤波器的参数,使系统的鲁棒性和抗扰性均得到明显改善,仿真研究结果表明,即使对于纯滞后且有扰动的系统,其参数与结构发生变化时,系统仍能获得比较好的控制性能。     

基于终端滑模控制的电动汽车转向稳定性研究

针对电动汽车转向时的稳定性问题,以双轮毂电机电动汽车为研究对象,利用线性二自由度车辆模型得到理想参数,提出了基于横摆角速度的终端滑模横摆力矩控制。同时利用Simulink搭建了整车七自由度的车辆模型,通过低速和高速两种情况来进行算法验证。仿真结果表明,上述算法相对于垂直载荷力矩控制和传统滑模控制而言,能够有效的减少目标参数趋于稳定的时间,抗干扰能力强。力矩分配之后输出力矩作用于轮毂电机,便可以有效的保证车辆运行转向时的安全性和稳定性。     

基于模糊神经网络的二自由度主动悬架滑模控制系统设计

主动悬架滑模控制系统受到行驶路面影响,车体震动加速度功率谱密度与实际密度不一致,导致系统控制效果不佳,提出基于模糊神经网络的二自由度主动悬架滑模控制系统设计;基于二自由度硬件结构,在主动悬架液压伺服系统中安装蓄能器,减小空间内存;采用磁流变阻尼器,调整电流大小控制阻尼;设计自适应减振座椅悬架并计算阻尼值,实现了主动悬架的控制;考虑路面不规则度,构建二自由度主动悬架滑模控制模型,依据牛顿定律计算悬架弹性元件受力;采用模糊控制规则校正控制误差,采用模糊神经网络设计主动悬架滑膜控制方案,经迭代处理得到满足优化要求的解,实现滑膜控制;由试验结果可知,车体震动加速度功率谱密度与实际密度一致,从最初的0 ms^(-2)到最终的1.5 ms^(-2),具有良好控制效果,确保乘车的舒适性。     

人体6 自由度运动参数无线测试系统BTViewer 的设计与开发

为解决测试人体在三维空间中的关节运动参数,自主设计了人体六自由度运动参 数测试系统BTViewer。基于惯性传感器跟踪技术,设计了整体的系统平台工作流程,同时完成 了相关算法。为降低误差、减少漂移现象,本实验采用集成的三轴加速度计、三轴磁力计的模 块LSM303DLH 以及三轴陀螺仪动态采集样本数据,通过无线装置传输到电脑,有效合理地对 采集到的数据进行预处理,将原始数据互补滤波之后解析成实际数据,准确地得到人体六自由 度运动参数。最后,运用Qt 集成的OpenGL 等模块进行曲线、三维等可视化显示。实验表明, 该系统的设计达到了预期的要求,能够较好地跟踪人体6 自由度运动参数。