欧氏空间上的双线性系统的梯度扩张

研究了欧氏空间上的双线性系统和它的梯度扩张系统的能控性之间的关系以及它们的能观测性之间的关系,证明了双线性系统的梯度扩张系统是能控的(或能观测的)当且仅当原双线性系统既是能控的,又是能观测的。     

线性扩张状态观测滤波器的分析与应用

针对控制系统的输出容易受到噪声干扰的问题,提出了一种基于线性扩张状态观测器的滤波算法.线性扩张状态观测滤波器基于扩张状态观测器对系统状态和扩张状态的精确观测能力,不需要预先确定测量噪声的统计特征即可对采样频率未知或者采样频率变化的系统输出进行滤波,而且结构简单,便于实现和调试.分析过程证明了扩张状态观测滤波器的收敛性,并给出了对应的离散表达式.仿真分析表明,线性扩张状态观测滤波器与卡尔曼滤波器相比具有更快的计算速度和更高的滤波精度,因而更加实用.在动力翼伞系统风场辨识中的应用进一步说明了扩张状态观测滤波器的有效性.     

基于扩张状态观测器的电力系统混沌滑模控制

针对电力系统遭受较大周期性扰动时出现的混沌现象,提出了一种基于扩张状态观测器的滑模控制方法。设计扩张状态观测器观测系统的状态变量,通过定义扩张状态变量将外部扰动近似为1个已知量,简化滑模控制器的设计过程,实现系统的快速收敛。并采用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性。仿真结果表明:该控制方法能够有效地控制电力系统混沌振荡,并缩短受控系统的收敛时间。     

磁流变液减振器模拟工况实验台控制策略研究

为提高磁流变液减振器模拟工况实验台的控制精度，设计了基于扩张状态观测器的自抗扰控制器.该控制器为系统的目标期望信号安排了合理过渡过程，将系统的外部扰动和内部扰动作为广义扰动，设计了扩张状态观测器，利用扩张状态观测器利用系统输出的测量值来估计系统的状态变量和广义扰动的实时作用量，并在控制过程中对广义扰动进行补偿.仿真分析和实验结果表明，该控制器能够降低液压伺服系统固有的非线性和大范围变化的阻尼负载挠动对实验台鲁棒性能的影响，使实验台获得较高的控制精度和抗干扰能力.     

类龙伯格非线性扩张状态观测器的研究

针对非线性扩张状态观测器的一般形式,引入一个增益因子,提出了扩张状态观测器的一种设计方法.运用该方法可以设计出任意阶的非线性扩张状态观测器,所设计的扩张状态观测器具有类龙伯格状态观测器的结构,并且其动态品质只与补偿矩阵的极点位置有关,与非线性函数的形式无关.选取满足条件的不同非线性函数可以得到不同形式的非线性扩张状态观测器.对二阶非线性不确定系统进行了仿真研究,结果表明了该设计方法的有效性.     

基于扩张状态观测器的永磁同步电机转速环连续螺旋控制

针对传统矢量控制策略在保持系统动态性能的基础上无法消除系统扰动的问题,为进一步提高系统的控制精度及抗扰能力,提出了一种基于扩张状态观测器(Extended State Observer, ESO)的连续螺旋滑模控制(Continuous Twisting Sliding Mode Control, CTSMC)方法。首先,该方法以双闭环矢量控制结构为基础,在转速环部分采用连续螺旋控制方法,与传统控制方法相比,可以将误差收敛到一定的区域,不仅提高了负载扰动的鲁棒性,还有效减少了系统的抖振。其次,在此控制器的基础上加入扩张状态观测器,估计系统的总扰动,并将此信号用于前馈补偿,以进一步提高系统的动态性能。最后,利用Lyapunov稳定性理论进行了闭环稳定性分析。通过仿真和实验,验证了基于扩张状态观测器的连续螺旋滑模控制方法的正确性及可行性。     

基于扩张状态观测器的火电单元机组协调控制

扩张状态观测器不依赖对象精确模型, 可将火电单元机组协调系统中普遍存在的耦合、扰动、不确定性等因素看做一个扩张状态进行估计. 设计控制率对该估计量进行补偿, 可有效改善系统动态, 提高系统性能鲁棒性. 以某300MW燃煤直流炉再热机组为被控对象进行仿真研究. 根据实际控制要求, 进行设定值跟踪实验, 输入扰动实验和蒙特卡洛实验. 结果表明, 合理选择扩张状态观测器参数, 可以使机炉协调系统具有较好的负荷跟踪能力, 保证主汽压力在较小范围内波动; 同时能有效抑制输入扰动并使系统具有强的鲁棒性. 基于扩张状态观测器的协调控制策略结构简单, 获得了良好的控制品质, 具有工程应用价值.     

基于微分几何理论的混沌同步研究

为了实现混沌同步实际应用中存在的参数失配混沌系统间的同步,在微分几何理论的基础上,仿照一般单输入单输出非线性系统的标准型描述方法研究了一种混沌同步误差系统的标准型.以混沌同步误差系统的标准型为模型,将混沌系统间的参数失配扩张成混沌同步误差系统的状态,并尽可能少地利用系统的可测信息构造高增益观测器来估计扩张系统的状态,最后用观测出的状态设计出同步控制策略来实现混沌同步.理论分析和定理证明验证了该方法的有效性.表明基于微分几何理论的混沌同步方法可以有效地实现参数失配混沌系统之间的同步.     

基于扩张状态观测器的板球系统误差反步控制

为提高板球系统的轨迹跟踪精度和抗干扰能力,提出了一种基于扩张状态观测器的误差反步控制策略。首先设计扩张状态观测器,估计出系统受到的不确定扰动。然后将观测出来的平板转角和角速度状态变量与反步法相结合,设计出带有低通滤波性能的误差反步控制器。实验结果表明,所设计的控制器具有良好的轨迹跟踪性能,验证了该控制策略的有效性。     

基于变增益ESO与逆系统方法的非线性系统故障调节

为了对一类非线性系统执行器时变故障进行有效诊断,研究了一种基于变增益扩张状态观测器的逆系统故障调节方法.首先,通过一种时变增益的设计方法,来改进传统的恒增益扩张状态观测器,有效消除了在状态及故障估计初始阶段的"峰值"问题;其次,在依据故障估计值对原系统进行补偿调节的基础上,借助于逆系统的引入,对原非线性系统线性化,在使系统能对故障容错的同时,确保了系统无论故障发生与否的不变伪线性特性,进而又为其设计了鲁棒保性能控制,从而以不变的控制器使得系统始终具有了良好的性能及对逆建模误差的鲁棒性;最后,仿真算例对比验证了该方法的有效性.     

扩张的局部内(外)半完全有向图的可迹性

扩张的局部内(外)半完全有向图是半完全有向图的一个重要的推广图类.本文利用有向图中点可多重插入到路中的方法,得到了扩张的局部内半完全有向图可迹的一个度限制下的充分条件.利用扩张的局部外半完全有向图是扩张的局部内半完全有向图的逆图的性质,对应地得到扩张的局部外半完全有向图可迹的一个充分条件.     

一类两参数分歧问题的数值计算

构造了计算一类两参数分歧点和分歧曲线的扩充系统,证明了扩展方程的正则性,给出了牛顿迭代算法．     

自适应扩展卡尔曼滤波电池荷电状态估算方法

为更精确预估电动汽车动力源的荷电状态,优化戴维南等效电路模型,用自适应扩展卡尔曼滤波进行荷电状态估算.对实验电池进行外特性数据获取实验,分别得到在充放电状态下的开路电压曲线,在开路电压-荷电状态对应曲线中考虑充放电状态变化的因素.对离线参数辨识进行优化处理,在固定参数离线辨识的基础上考虑充放电状态和荷电状态,并与在线辨...     

线段长度比仿射几何不变量提取方法

基于扩展质心概念,提出了一种新的线段长度比仿射几何不变量。利用扩展质心的仿射几何特性证明:对待分割图像进行仿射区域划分时,所得扩展质心与待分割图像原质心共线,进而提出冗余度更低的仿射区域划分策略,并定义了扩展图像。在新的划分策略规则下联合扩展图像,由共线的扩展质心和原质心构造出长度比仿射几何不变量。理论推导和实验表明,新不变量稳定性高且累积误差小,具有更优的分类识别能力。     

二阶线性齐次微分方程的一个可积定理

对二阶线性齐次微分方程引入预解方程和预解常数的概念，运用双变换－未知函 变换和自变量变换方法得到了一个新的实用的可积充分条件，推广了经典的和近代的可积性结果，扩大了常微分方程封闭求积的范围。     

连续梁负弯矩钢筋分批切断时延伸长度试验研究

通过对６个足尺约束梁正负弯矩过渡段和两个悬臂段的静力试验，研究了负弯矩钢筋分批切断时延伸段的受力性能。在对延伸段上钢筋应变分布进行细致测定的基础上，结合对斜裂缝发展状况及规律的考察，分析了不同剪跨比下钢筋延伸段的受力特点，获得了一系列新的认识。发现现行设计规范规定的延伸长度在剪跨比大时取值不足，剪跨比小时又裕量较大，为分批切断钢筋时延伸长度的合理取值提供了理论和试验依据。     

基于多模型扩展卡尔曼滤波的组合导航算法

在非线性系统的滤波过程中,扩展卡尔曼滤波的状态估计常常是有偏的,非线性函数的线性逼近精度是有限的,为此提出了多模型线性化扩展卡尔曼滤波。将非线性模型在状态估计附近的多个点进行线性化得到一组线性化模型,利用扩展卡尔曼滤波得到每个模型的状态估计,再对多个线性化模型进行概率加权融合。通过组合导航系统验证了算法的可行性。     

基于Park矢量的变频电源供电的笼型异步电机转子断条故障诊断方法

基于工频电源驱动时扩展Park矢量方法诊断笼型异步电机转子断条故障的有效性,研究了在变频电源供电情况下该方法的诊断有效性。对断条故障电机变频电流进行了实测、分析和对比,结果表明:当采用变频电源供电时,传统的单相电流频谱分析方法无法正确诊断转子断条故障,而扩展Park矢量方法具有良好的诊断准确性和适用性。     

延拓矩阵半正定因子的扰动界

母矩阵为A的行延拓矩阵R (A)与其扰动矩阵 (A)的半正定因子分别是 与疗,利用奇异值分解的方法,给出了延拓矩阵R (A)在Frobenius范数下半正定因子的扰动界．     

伸长接地体冲击特性的研究

介绍了一种伸长接地体冲击接地电阻的计算方法.该法以单位长度伸长接地体的冲击特性真型试验结果为基础,导入了波过程情况下导体动态电感的概念及相应的表达式,并以此为依据导出了非线性差分电路模型.利用该模型求得了一些冲击接地电阻的计算结果,并与由其他方法获得的结果进行了比较.比较结果表明所介绍的方法是可靠的.