非参数不确定系统的双周期重复控制

针对一类扰动周期与参考信号周期之间无公共倍数的非参数不确定系统,为实现系统输出对参考信号的跟踪,本文提出一种双周期重复控制方法.基于Lyapunov方法设计控制器,结合鲁棒方法与双周期重复学习方法处理非参数不确定性与周期性扰动,利用无限幅学习方法估计时变参数.经过足够多个周期的重复运行后,可实现系统输出在整个参考信号重复周期上无误差地跟踪参考信号.最后,通过仿真示例验证所提控制方法的有效性.本文给出了闭环系统中无限幅学习量有界的数学证明,其结果优于多数现有文献中的L2意义下有界.     

参数不确定性广义周期时变系统的鲁棒稳定性分析

基于广义周期时变系统允许的充分必要条件,提出了参数不确定性广义周期时交系统鲁棒稳定的概念,并得到了该类系统鲁棒稳定的充分必要条件．研究在状态反馈控制下保证闭环系统鲁棒稳定的条件,给出了一族状态反馈鲁棒稳定器的设计方法．引入广义周期时变系统二次稳定的概念,讨论了二次稳定性与鲁棒稳定性的关系．最后通过数值算例说明了所得的主要结果,     

汽车线控制动系统参数优化研究

研究汽车智能机电一体化制动系统,汽车线控制动系统根据制动意图和制动性要求控制电机产生制动力矩,制动实时性和主动安全性高,同时实现系统轻量化.为解决上述问题,研究了线控制动系统的结构和方案设计.然后,建立了锥齿轮和行星齿轮传动组成的电机二级减速装置的多变量带约束非线性优化数学模型,以减速器体积最小为优化目标,以锥齿轮和行星齿轮传动的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度条件等为约束,以齿轮齿数、模数、齿宽、传动比等多参数为优化变量.最后,采用带约束多变量优化算法和遗传算法进行了减速器的七个参数优化.结果表明,所采用优化方法有效最小化减速器体积而保证减速器强度等工作条件,实现线控制动系统的轻量化和最优设计目标.     

具有谐波减速器的柔性关节参数辨识

为了辨识具有谐波减速器的柔性关节模型的关键参数,设计了一套基于多传感器融合的离线辨识方法,根据电机的位置传感器、电流传感器和关节力矩传感器的实验数据完成柔性关节模型关键参数的辨识.首先,建立采用谐波减速器柔轮输出的柔性关节模型;然后,使用正反转加载力矩的方法辨识出电机的力矩系数;并在空载的情况下,由关节力矩和电机输出力矩分别辨识出关节端和电机端的摩擦力;最后,采用敲击法初步辨识出关节的刚度和阻尼后,在关节位置受限条件下,逐渐增加电机输出力矩,得到柔性关节刚度和关节力矩的非线性关系.多次实验的结果显示,辨识出的参数具有较高的重复性,验证了该方法的有效性.     

线性离散周期系统输出反馈参数化极点配置

采用周期输出反馈的途径, 考虑了线性离散时间周期系统的极点配置问题. 通过将闭环单值性矩阵进行一系列转化, 周期输出反馈律的求解问题可以转化为一类Sylvester矩阵方程的求解问题. 利用Sylvester矩阵方程的最新结果, 可以将输出反馈增益表示为参数化形式, 从而得到了能够实现极点配置的所有输出反馈控制器. 数值算例验证了方法的有效性.     

基于参考模型法的双闭环调速系统参数优化

调节器是双闭环调速系统的核心,传统的工程设计方法不仅烦琐、复杂,而且不够精确.为解决上述问题,提出了基于参考模型法的调节器参数优化方法:首先根据系统指标要求选择典型的最佳模型作为参考,然后以改进单纯形法为优化算法,通过比较控制系统和参考模型在同一输入信号下的输出偏差对调节器参数进行优化,使得在某种意义下偏差尽可能小,实现控制系统的输出响应跟踪或逼近参考模型特征.实验表明,方法不仅使设计工作大为简化,并且使控制系统较好地复现参考模型的特征,有效地提高了系统的性能.     

基于低频周期参数扰动统一混沌系统的分岔分析

本文以低频周期参数扰动下的统一混沌系统为研究对象,应用动力学基础知识,讨论了系统的平衡点的分布及其稳定性,得到了周期扰动系统的静态分岔和Hopf分岔的条件。根据Melnikov方法,计算得到了系统的同宿轨道,以及得到了系统发生同宿轨道分岔的条件。为了验证理论研究结果的正确性,本文采用数值模拟的方法进行了验证,结果表明,理论研究结果正确。本文的研究结果可以看作是对周期激励的Lorenz类系统和Chen类系统的总结,可以有助于混沌系统在计算机应用领域的推广和应用。     

基于Matlab的双闭环直流调速系统仿真及参数进化设计

本文提出了一种新的双闭直流调速系统设计方法,它首先在Matlab与Simulink环境下,正确地建立了双闭环系统的仿真框图,再以典型的性能指标为目标函数、以设计参数的取值范围等为约束条件建立了优化数学模型,最后采用新型遗传算法求得了调节器参数的优化解,有效地提高了系统性能指标。     

双时态周期数据模型的研究

在经典的时态数据模型HMAP的基础上,通过增加事务时间参数delay的方式,提出了一种支持多时间粒度,可以有效处理具有周期特性数据的双时态数据模型PMB,该数据模型可以有效地解决HMAP模型存储中记录条目繁多和时间交叉的问题,从而节约存储空间,提高数据的查询速度。 理论分析和实验结果表明PMB数据模型可以把需要存储为n条记录的数据简化为有限的几条,而且当n值很大,甚至无穷的时候,这种存储方式具有明显的优势。     

基于Taylor级数的分布参数系统最优控制

结合钢坯加热过程讨论了分布参数系统的最优控制问题.针对钢坯加热过程,建立了分布参数系统的数学模型,利用Taylor级数近似变换,并引入Taylor级教基函数的微分运算矩阵和向量积矩阵,将钢坯温度的最优控制问题转化为相应集总参数系统的最优控制问题,然后对集总参数系统进行求解,并将求得的逼近解进行逆变换,即求得分布参数系统最优控制的逼近解.并通过仿真示例验证了该算法的有型,取得了满意的结果,为分布参数系统的控制算法提出了一条解决方案.     

大展弦比板弯扭耦合受迫振动分析

对于工程广泛存在的大展弦比结构,首次研究了大展弦比板弯扭耦合受迫振动响应.考虑弦向相对弯曲刚度远大于展向弯曲刚度,将弦向截面等效为刚体,考虑其绕展向轴线的扭转,应用Hamilton原理分别计算大展弦比板的势能与动能,建立两端简支的大展弦比板弯扭耦合受迫振动的动力学控制方程.将动力学控制方程进行Galerkin截断后,通过谐波平衡法和微分求积法/微分求积单元法,计算得到了大展弦比模型弯扭耦合受迫振动稳态响应的解析解及数值解,同时验证了解的截断收敛性及谐波收敛性.最后研究了外激励幅值对结构受迫振动响应的影响.结果将为工程中广泛存在的大展弦比结构设计提供指导.     

基于嵌入式系统的双通道便携式振动测试分析仪的设计

本文介绍了一种基于ARM体系结构处理器的嵌入式设备的设计理念,设计了一种应用于振动测量分析领域的双通道便携式仪器。它不但可以对旋转机械的加速度、速度和位移的振动信号进行测量和分析,还可以通过双通道同步采集数据、计算并显示轴心轨迹图,并且配备了微型智能诊断系统,可以实时地对测量数据进行分析和诊断。该设备体积很小,可以广泛应用于户外监测领域,携带方便。     

一类受迫振荡混沌系统的自适应控制

针对一类受迫振荡混沌系统,提出了一种普遍适用的自适应控制方法,给出了自适应控制器及参数自适应律的设计方法.基于Lyapunov稳定性理论,证明了系统的稳定性.仿真实验表明,本文所提方法避免了混沌系统中除受迫振荡项外的不确定参数的影响,实现了一类混沌系统的有效控制及受迫振荡项参数的准确辨识,方法具有良好的可实现性和工程应用价值.     

气动式可靠性强化振动台单锤控制系统研究

研究了一气动式振动台单锤开环控制系统,为实现单锤以及多锤闭环控制系统奠定了一定的基础,对我国开展气动式振动台的研发具有一定的参考价值。     

浮式海洋热能转换系统的主动振动控制与扰动观测器设计

随着化石能源的日渐枯竭,海洋热能转换系统（Ocean thermal energy conversion,OTEC）是可以利用海水间的温差将清洁、可再生的海洋能转换为电能的能源系统,关于该系统的研究已引起了越来越多的关注与研究.在工作过程中,浮式海浪温差发电系统中用于传输深层低温海水的管道会受到外界环境的影响产生振动,而这些振动会直接影响系统的性能.本文将研究该柔性系统的振动控制问题,首先,建立用一个偏微分方程和一组常微分方程组成的模型来描述OTEC系统的动力学特性,并直接基于系统的动力学模型设计主动的边界控制器以及边界扰动观测器,从而消除外界扰动的影响,以及减少OTEC系统中柔性管道的横向形变,抑制系统的振动.此外,本文还考虑了OTEC系统中存在的输出约束问题,并且在所设计边界控制律的作用下,从理论上证明OTEC系统的稳定性,保证OTEC系统中的柔性管道的形变量最终收敛于平衡点附近以及浮式平台固定在初始位置附近.最后,通过选择合适的控制参数来对OTEC系统进行数字仿真,利用所得到的仿真结果验证了所设计控制律的有效性.     

在软件教学中实施双元制教学模式

"双元制"是德国先进、成熟的教学模式,在软件教学中同样需要双元制教学模式。在中国实施双元制教学模式,需要政府、学校、企业共同努力完成。文中提出了4种职业院校在软件教学中,实施双元制模式的教学思路,旨在不断提高或检验学生的企业合格率,达到人才培养的目标要求。     

大规模双栈分布式主动测量系统研究与设计

研究设计了一种分布式主动测量系统,采用分层结构解决大规模双栈网络主动测量的时间复杂性、测量效率等问题,并解决了分布式测量数据共享,以及采用TerraDir协议实现数据的寻址、定位问题等。所实现的原型系统证明了方法的可行性和有效性。     

嵌入式系统的太阳能双电源系统设计

针对目前已有的太阳能电源续航能力差以及无法实时监控电源电量的问题,采用晶体管控制技术和ZigBee无线传输技术,设计一款新型太阳能双电源系统。该系统利用太阳能电池板将太阳能转化为电能给蓄电池充电,同时将电源电量信息通过ZigBee无线传输到上位机监控平台,使得管理人员可以远程管理电源。经过多次的测试与分析,该系统运行安全稳定,达到了户外工作的电子产品对电源安全可靠不间断供电及远程监控电源电量的要求。     

基于MIMU/GSP的双核微系统的设计与应用

为了提高导航精度,设计了以DSP+单片机双处理器为核心的MIMU/GPS组合导航微处理器系统,采用单片机+双口RAM采集GPS数据并缓存,DSP对数据并行读取,既节约了CPU时间,又实现了对IMU的高采样率;采用TL16C550A与MAX232和主机异步串行通信,来实现DSP和上位机的高速通信,并对数据实时显示;整个系统采用CPLD为时序控制,并利用1PPS脉冲和CPLD时钟分频实现MIMU和GPS数据的同步采集。本系统在中北大学周边路段进行跑车实验,以5K的采样率对惯性测量单元采样,同时能够完成周期内的导航解算,避免了串口通信带来的CPU时间等待;同时系统以1PPS为时间基准触发DSP中断能够保证数据采集和读取的实时性。通过实验验证,本系统具有高采样率,实时性好的优点,为组合导航系统的研究提供硬件平台,在实际的工程应用中具有一定的参考价值。     

Dynamic Response Analysis of Motorized Spindle System简

As to motorized spindle system, this paper builds a simplified 3D model of spindle and bearing, performs structure modal analysis, reveals its dynamic characteristics under the free model; furthermore, modifies bearing radial stiffness and number of model and studies the change of modal parameters. On this basis, through the harmonic response analysis of the finite element model, dy- namic response characteristic caused by imbalance of monitored spindle system and law of vibration response to different amount of unbalance is analyzed.