基于状态空间平均法的统一电能质量调节器的建模仿真

介绍了状态空间平均法的基本原理;通过引入开关函数,建立了统一电能质量调节器中串联变流器的数学模型;基于状态空间平均法建立了串联变流器单相逆变器的状态空间平均模型;采用Matlab和Multisim软件对该模型进行了仿真。仿真结果表明,该模型能较好地反映变流器系统的状态变化,具有一定的合理性。     

装备维修保障的随机Petri网模型及分析

建立了装备维修保障系统的随机Petri（SPN）模型，应用SPN与马尔可夫链理论相结合的分析方法。为维修保障系统性能评估提供了理论依据。最后，通过实例分析了系统状态空间、各状态在稳态下的期望概率、系统可靠性和维修人员的工作强度。实例表明，相比传统的Petri网建模方法，在分析装备维修保障各状态间的逻辑关系和系统动态过程中，SPN具有显著的有效性和优越性。     

基于二次型最优调节器的倒立摆系统

该文根据一级直线型倒立摆的系统组成及其工作原理,建立了其状态空间方程。基于该状态空间模型,利用MATLAB求解、设计了一级倒立摆系统的二次型最佳调节器。仿真结果表明了该二次型最佳调节器的有效性。     

状态空间中约束系统的运动方程

引入状态变量表示力学系统的约束方程;建立状态空间中运动约束系统的新型变分原理;导出运动约束系统的带乘子的运动微分方程和广义状态变量运动微分方程;证明状态空间中运动约束系统的运动方程是奇异的;举例说明所得结果的应用.     

基于决策树学习的智能机器人控制方法

通过样本例子的训练，建立状态空间到操作空间的对应关系是学习控制理论研究的核心，给出了用决策树学习方法，建立状态空间到操作空间进行影射的方法－－基于决策树学习的空间变换方法。该方法可以应用到智能机器人控制，模式识别，专家系统的知识获取等方面，文中给出了有关智能机器人控制方面的数值实验结果表明，基于决策树学习的空间变换方法是行之有效的。     

磁耦合谐振式无线传能系统输出电压GSSA-MPC控制

针对磁耦合谐振式(MCR)无线传能系统中负载变化引起输出电压实时调节的需求,以全桥LCCL系统为研究对象,提出了一种基于状态方程的模型预测控制器(GGSA-MPC).通过广义状态空间平均法(GSSA)对全桥LCCL系统建立等效电路方程并将原副边电压电流进行傅里叶变换,建立了 MCR系统的动态状态空间模型;为了加快求解速...     

基于ASK-CTL的有色Petri网模型检验算法研究

针对使用CPN Tools工具建立系统CPN(Colored Petri Net)模型并进行仿真所得到的状态空间报告中出现的死标识是否会影响系统的安全性和模型的正确性进行研究,提出基于ASK-CTL的有色Petri网模型检验算法及死标识合理性验证算法。算法描述了系统有色Petri网的建模与仿真过程,根据得到的状态空间报告判断是否存在死标识,对存在的死标识采用非标准状态空间查询法使用ML语言编辑相关功能函数以验证死标识的合理性,进而确保所建立CPN模型的正确性与系统的安全性。最后,以电梯门系统为例,证明了算法的有效性。     

基于时序关系的系统失效可达图生成方法

针对状态事件故障树生成系统可达图过程中存在的状态空间爆炸问题,提出了一种基于时序关系的系统失效可达图生成方法。通过分析触发和被触发类型事件的时序关系,对存在时序关系的事件进行排序,根据时序关系获得系统构件间的所有不可同时到达状态对,对构件间的可同时到达状态建立笛卡尔积,获得系统的所有可同时到达状态对,根据连接表和最小割集获得系统失效的状态可达图,从而有效解决系统失效可达图生成过程中存在的状态空间爆炸问题。应用基于时序关系的系统失效可达图方法生成鱼攻系统失效可达图,实验结果 验证了该方法的可行性与稳定性; 同时也为表明其能有效地缓解状态空间爆炸问题,为状态事件故障树生成系统可达图提供了一种新的方法。     

非线性状态方程约束下的一类动态多尺度系统建模和估计算法

该文提出了非线性状态方程约束下的一类动态多尺度系统的模型及估计方法,该系统的状态方程是非线性的,多个传感器在状态空间的一个闭子空间序列中对系统状态进行观测。该文用状态空间投影方程将多个尺度联系起来,建立了一种新的集中式系统模型,该模型满足UnscentedKalmanFilter(UKF)条件。给出了基于Haar小波的模型的具体形式和估计算法,MonteCarlo仿真结果验证了该文算法的有效性。     

状态空间分析

六十年代发展起来的所谓现代控制理论是建立在状态空间概念上的。但在经典力学、量子力学、常微分方程等领域,早就应用了状态空间的概念。以后,象四十年代自动控制领域建立的稳定性理论,五十年代发展的关于设计线性系统和非线性系统的最优化以及线性系统的可控性和可观测性问题,都引入了状态空间的概念。     

Automatic generation of field control strategies for supporting (re-)engineering of manufacturing systems

Motivated by the huge effort for adapting discrete field level automation software in case of (even minor) modifications of the technical system, this paper presents an approach to support the engineering and re-engineering of open-loop control software. In contrast to implement what a plant has to do, we suggest a novel modelling approach which enables describing what a plant is able to do. Based on an extension of the Unified Modelling Language meta model, an object-oriented approach for describing a manufacturing system’s state space in a consolidated way is proposed. The strict, declarative semantics of ontologies is utilized to automatically reason about this model for determining the manufacturing system’s state space and deriving an optimal operation sequence to be implemented.     

力学与控制科学

基于对力学与控制科学的相似性的分析,阐述了4个有意义的力学系统控制问题:① 具非完整约束的非线性动力学系统的控制;②具非单一平衡位置的力学系统及其总体性质;③ 多体动力学与控制;④具分布参数的力学系统.最后给出了一个具启示性的看法.     

Visualizing 3D configuration spaces for mechanical design

We describe configuration space visualization methods for mechanical design. The research challenge is to relate the configuration space geometry to the mechanical function of the parts. Our research addresses the fundamental design task of contact analysis. Contacts are the physical primitives that make mechanical systems out of collections of parts. Systems perform functions by transforming motions via part contacts. The shapes of the interacting parts impose constraints on their motions that largely determine the system function. Contact analysis involves deriving and analyzing these constraints. Designers use contact analysis to ensure correct function and to optimize performance. We illustrate contact analysis on the film advance of a movie camera     

Some uses of computers in technical illustration

A commercial application of computers in technical illustration is described. Details are also given of the CACTI system which produces cut-away and exploded construction drawings for certain classes of mechanical engineering illustration.     

基于键合图的光纤环绕制小张力控制结构的建模和仿真

光纤环是光纤陀螺中的核心部件。光纤环绕制的技术水平直接影响着光纤陀螺的精度,绕制过程中缠绕张力控制更是整个光纤环绕制中尤为关键的部分。介绍了键合图方法基本原理,并将其应用于光纤环绕制的张力控制分析中,通过分析全过程的键合图模型,导出了系统的状态方程,并依据一定的结构参数应用Matlab对其进行了仿真,同时对系统做了输出测试,验证了该模型的有效性,为实际工程应用和引入先进控制算法提供必要的理论基础。     

基于三维地球的多源空间科学数据可视化管理系统的设计与实现

如何高效地组织和管理日益增长的多源海量空间科学数据、提高数据的可用性和易用性,是空间科学目前需要重点解决的技术问题。在充分分析现有空间科学数据管理技术和数据特点的基础上,提出了一种有效的系统架构,研究并利用空间关系数据库及分布式数据库技术,实现了海量异构数据的高效存储、检索与定位;研究基于三维数字地球的多层次细节展示方法、三维数据剪裁、多线程并行加载等关键技术,提高了空间科学数据的集成可视化显示与应用效率。最后设计并集成了多源空间科学数据可视化组织与管理系统,在实际工程应用中验证了设计的合理性与有效性。     

功能规约自动生成

ＮＤＲＡＳＳ系统是南京大学计算机软件研究所新近研制成的一个由软件需求定义到软件功能规约的转换系统。功能规约自动生成是该系统的主体部分。它涉及状态空间的生成，操作定义的生成和系统总控流程的生成等。本文简要阐述了这些问题，特别讨论了ＮＤＲＡＳＳ系统中控制流图的规范化与结构化分解，全文包括研究动因、ＮＤＲＡＳＳ系统、功能规约自动生成架构、控制流图的规范化和结构化、代码生成、示例以及结语七个部分。     

Computational relaxed TP model transformation: restricting the computation to subspaces of the dynamic model

The tensor‐product (TP) model transformation is a recently proposed numerical method capable of transforming linear parameter varying state‐space models to the higher order singular value decomposition (HOSVD) based canonical form of polytopic models. It is also capable of generating various types of convex TP models, a type of polytop models, for linear matrix inequality based controller design. The crucial point of the TP model transformation is that its computational load exponentially explodes with the dimensionality of the parameter vector of the parameter‐varying state‐space model. In this paper we propose a modified TP model transformation that leads to considerable reduction of the computation. The key idea of the method is that instead of transforming the whole system matrix at once in the whole parameter space, we decompose the problem and perform the transformation element wise and restrict the computation to the subspace where the given element of the model varies. The modified TP model transformation can readily be executed in higher dimensional cases when the original TP model transformation fails. The effectiveness of the new method is illustrated with numerical examples. Copyright © 2009 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

有限元分析软件ANSYS计算速度探究

随着计算机模拟仿真技术地不断进步,在实际工程实践中越来越多的领域都应用到有限元分析软件,ANSYS作为有限元分析软件的代表,在解决技术问题中有着广泛的应用;在利用ANSYS WORKBENCH模拟缠绕式气瓶工作状态时,工作站分别采用了机械硬盘、固态硬盘、内存作为模拟文件的存储介质对同类模拟文件进行计算并对比其计算速度、硬盘最高占用率;同时分析对比了调用不同中央处理器核数对计算速度影响,并给出工作站资源调配优化方案。