基于幅值裕度和相位裕度的PID参数最优整定方法

给出一种基于幅值裕度和相位裕度的PID参数最优整定方法.首先,基于改进的D–分割法确定满足幅值裕度和相位裕度要求的控制参数稳定域,然后根据最大灵敏度函数、超调和调节时间定义控制器设计的目标函数,在所得到的控制参数稳定域中计算出一组最优的控制参数值.仿真结果表明,该整定方法能够保证闭环系统具有强鲁棒性、良好的跟踪性能和抗干扰性能.它不仅适用于稳定时滞对象,而且还适用不稳定时滞对象.     

基于幅值跟踪法的自动增益控制系统设计

为了实现信号幅值的自适应调整,设计了一种基于幅值跟踪法的信号自动增益控制系统,该系统主要由单片机、增益可控放大器、幅值跟踪电路、按键和LCD等组成。通过实时比较幅值跟踪电路获取的实际幅值和按键设置的期望幅值,系统利用算法动态地调整放大器中反馈电阻的大小,使输出信号幅值始终与期望幅值一致。实验结果表明该系统能实现放大器增益的自动控制,输出幅值误差小于1.5%,响应时间小于0.1秒,可应用于相关的信号处理领域中。     

边缘提取的梯度幅值阈值的动态获取方法

图像最基本的特征是边缘。边缘是图像一个属性区域和另一个属性区域的交接地方,是区域属性发生突变的地方,也是图像信息最集中的地方。因此,图像的边缘提取在计算机视觉系统的初级处理中有关键的作用。随着多媒体技术的发展,图库变得越来越大,使得特征的自动获取显得越来越重要。由于图像不同亮度区域的边缘和背景的梯度幅值不同,梯度幅值阈值的动态获取就显得很重要。     

基于幅值谱与不变矩的特征提取方法及应用

研究了傅立叶变换、不变矩的原理及特点,提出基于幅值谱与不变矩的特征提取方法,并应用于中厚板的表面缺陷自动分类.从现场在线采集中厚板的表面图像,将每幅表面图像划分成128×128大小的子图像,对子图像进行傅立叶变换得到子图像的幅值谱,再对幅值谱图像求Hu不变矩,将不变矩作为特征量,通过这种方法提取的特征向量不仅具有平移、旋转不变性,并且具有抗噪、抑制光照不均的优点.将本文方法得到的特征量作为基于LVQ神经网络的分类器输入,对缺陷样本进行学习和分类,结果表明,这些特征量适用于中厚板表面缺陷的分类,识别率达81.5％.     

控制幅值受限下定常离散线性系统最小拍控制序列的一种综合方法

控制幅值受限下离散线性系统的最小拍控制问题与连续线性系统的快速控制问题是有很大差别的,主要是它的非唯一性与非bang-bang性.文中用凸集的支撑超平面等方法研究了能控域及其边界面的结构特性,给出了求解最小拍最小幅值控制序列综合解的一种计算方法,该方法计算量较小,有实用价值.     

Qi系统的Hopf分叉分析与幅值控制

通过非线性状态反馈,不改变Hopf分叉点,实现对四维Qi系统极限环的幅值控制.推导出Qi系统在第一类非零平衡点上产生Hopf分叉的条件,绘制第一类平衡点的分叉图.采用washout filter非线性控制律,利用中心流形定理对受控系统降维,得到极限环的幅值与控制增益之间的近似解析式.通过数值模拟以及幅值解析解与数值解的比较,验证幅值预测的正确性与控制的有效性.     

采用奇异值分解设计广义系统的最优滤波器

本文讨论广义离散随机线性系统的状态估计问题，通过矩阵奇值分解，本文给出了一种设计降阶最优滤波器的实用方法，该方法同时还得到了动态系统和量测系统的干扰噪声的估计。     

融合Monogenic幅值和相位的人脸识别方法

针对仅利用图像滤波幅值信息进行识别而忽视相位信息的问题,提出一种融合Monogenic局部相位和幅值的识别方法。该方法先对相位进行量化和异或,并结合方向和尺度信息得到相位编码(MLXP);其次,分别对相位编码和基于幅值的二值编码进行分块,计算直方图特征;然后,采用基于分块的线性判别进行降维,提高特征的判别能力;最后在评分层实行融合。在ORL和CAS-PEAL人脸数据库上,相位方法MLXP的平均识别率分别为0.97和0.94,融合Monogenic相位和幅值的方法平均识别率分别为0.99和0.979,超越实验中其他所有方法。实验结果表明,相位利用方法MLXP是有效的,融合Monogenic相位和幅值的方法不但能够避免传统线性判别中的小样本(3S)问题,而且能以较低的时间和空间复杂度,有效地提高身份的正确识别率。     

语音信号短时能量及短时幅值对比分析

本文阐述了短时能量和短时幅值的计算公式及对语音信号的应用价值。文中选择两种窗函数:矩形窗和汉明窗对原始音频信号进行截短。理论研究和实验结果说明了这两类参数能够直接反映出音频信号的能量分布及幅值大小变化,从而能够直接判断出语音信号中每个音节的起始端点和结束端点。     

自适应鲁棒最优PI控制器

提出一种具有鲁棒性能的自适应最优PI控制器, 它首先基于控制回路在正常运行操作中产生的过程输入和输出信号, 通过信号分解和频域分析在线辨识出过程对象在重要频率点的频率特性, 然后计算出可同时满足鲁棒性能指标λ和最小负载扰动特性的最优PI控制器参数, 同时控制性能可以很方便地根据实际需要通过改变鲁棒性能指标λ来调节. PI控制器的自适应过程不需要过程对象和控制器的任何先验知识, 也不需要中断控制回路的正常运行, 仿真实验表明了自适应控制器的有效性和可行性.     

倒立摆的自抗扰解耦控制方法研究

针对高阶次、多变量、强耦合的倒立摆系统,提出了基于自抗扰解耦控制方法对其进行控制。该方法采用双通道复合控制的方式,突破摆角和小台车相耦合作用的定位控制难点,完成摆角和小台车精确定位控制。采用该方法无需进行精确的输入变量与输出变量配对,只需要对控制作用的耦合矩阵进行静态解耦,分别构建控制通道。对于模型摄动造成的影响和各子对象间的动态耦合作用可由状态观测器（ESO,extended state observer）来估计并反馈到控制器以进行补偿。最终通过调节控制系统的相关参数,达到摆角和小台车位移相耦合作用的定位控制。仿真结果表明：该方法能够完成摆角和小台车位移相耦合作用的定位控制,瞬态性能和稳态性能好,超调量小,具有良好的控制效果。     

半导体温控系统的自抗扰控制器设计

针对半导体温控系统大时间常数、时滞较大且易受参数扰动影响的问题,提出了自抗扰控制(ADRC)技术。针对自抗扰控制器待调节参数多、参数整定较为困难的问题,从fal函数特性及扩展状态观测器(ESO)设计出发,确定了自抗扰控制器的参数,并探讨了如何准确估计建模误差与外扰。仿真试验表明,系统在半导体致冷器件优值系数、冷热端温差发生变化及受到电压纹波干扰时均具有良好的鲁棒性能和动态性能。     

基于模糊推理的PI控制器参数整定方法

针对常用的PID控制器整定方法应用于高阶、时延、非线性工业对象时,许多整定公式不能获得满意的性能的问题,提出了一种对PI控制器参数进行整定的新方法。通过模糊推理将控制过程分为暂态和稳态,然后调用相应的模糊控制器来求取PI控制器的比例系数和积分系数。该方法既利用了模糊控制对被控对象的数学模型要求弱和抗干扰能力强、响应速度快等优点,也保留了传统PI控制器良好的稳态调节作用,达到了比较理想的控制效果。     

基于时间尺度的Boost变换器自抗扰控制

以Boost变换器的控制策略为研究对象,将自抗扰控制技术应用到Boost变换器的控制策略中,使被控系统不但具有良好的动态特性,而且对参数变化具有较强的鲁棒性.同时针对自抗扰控制参数难以整定的特点,介绍了自抗扰控制的参数整定基本原则,对Boost变换器进行自抗扰控制仿真,并和PID控制进行对比.最后,用时间尺度概念对Boost变换器的自抗扰控制进行参数整定.仿真结果验证了该方法确实可行.     

基于优化模型补偿自抗扰的伺服控制方法研究

在永磁同步电机(PMSM)自抗扰控制器(ADRC)系统中,扩张状态观测器(ESO)在扰动较多且幅值变化大时难以保证估计精度,而普通的模型补偿自抗扰控制器的性能又受到参数辨识精度和辨识算法复杂度的限制.针对该问题,提出一种伺服系统优化的模型补偿自抗扰控制方法.以交轴电流和实际转速作为线性扩张状态观测器(LESO)输入,采用二阶LESO对系统总扰动进行观测,将此观测值作为补偿模型补偿到速度环ADRC的ESO中,并在控制量的扰动补偿项中去除该补偿模型,实现模型补偿的目的.仿真和实验结果表明,该方法显著降低了ADRC中ESO要估计量的变化幅度,提高了扰动估计精度,同时不需要进行额外的参数辨识,可实时在线获取补偿模型,具有较好的动态特性与抗扰动能力.     

液压位置伺服系统滑模自抗扰控制器设计

主要研究了驱动连铸结晶器的液压伺服系统的精确位置跟踪控制问题。由于液压伺服系统的某些内部参数是时变且不可测的,同时外部负载力也随时间变化使得系统动态模型不精确,从而影响了系统的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于滑模控制的自抗干扰控制器的设计方法,利用扩张状态观测器把系统内部参数和外部负载力的不确定性观测出来,从而有效地抵消了系统的不确定性。根据工程实际中的参数进行仿真研究,其结果表明这种控制方法具有很好的全局鲁棒性,并且提高了位置跟踪的精度。     

自抗扰控制器在卷绕头速度控制中的应用

卷绕头要求恒张力恒线速度控制,采用可以代替经典PID控制器的自抗扰控制器,它不依赖于对象的精确模型就可以实现干扰补偿,仿真和实验结果表明,自抗扰控制器在整个卷绕过程中,具有良好的动态性能,且对负载及各种扰动都有非常好的鲁棒性。     

基于粒子群算法的自抗扰控制器参数优化

针对于自抗扰控制器中参数难以整定的问题,提出了基于粒子群优化算法的参数优化设计方法。该设计方法的实质就是选择合适的适应度函数,利用粒子群优化方法对自抗扰控制器的可调参数进行优化。该设计方法运算简单易于实现。对于实现自抗扰控制算法的快速调参具有重要意义。     

Finite-Time Convergence Disturbance Rejection Control for a Flexible Timoshenko Manipulator

This paper focuses on a new finite-time convergence disturbance rejection control scheme design for a flexible Timoshenko manipulator subject to extraneous disturbances.To suppress the shear deformation and elastic oscillation,position the manipulator in a desired angle,and ensure the finitetime convergence of disturbances,we develop three disturbance observers(DOs)and boundary controllers.Under the derived DOs-based control schemes,the controlled system is guaranteed to be uniformly bounded stable and disturbance estimation errors converge to zero in a finite time.In the end,numerical simulations are established by finite difference methods to demonstrate the effectiveness of the devised scheme by selecting appropriate parameters.