突变控制及其在水下潜器中的应用

针对非线性控制系统中的突变现象,提出了突变控制法.基于突变理论的突变控制是控制理论的一个全新方向,为了在系统期望的位置,通过适当的控制建立具有理想特性的突变,应用能够保持系统原有的平衡点不变的冲失滤波器,实现有效的突变控制.给出了在水下潜器中应用的具体实例,阐述该方法的具体应用及其实现步骤.突变控制不仅可以解决喷气发动机的压缩系统的延迟、高入射飞行、电力系统电压的暂态性、磁场系统、热对流环、心节律等相关问题,并且可以作为系统临近崩溃或突变的信号,以便更好地监测和控制整个系统,应用前景十分广阔.     

模糊CMAC神经网络在潜艇深度及纵倾控制中的应用

潜艇近水面运动情况下的深度及纵倾控制问题是一种非线性控制问题,潜艇自身质量及航速的变化、以及外界不规则海浪使得控制系统难于设计.一种称为模糊CMAC的特殊神经网络被用于补偿潜艇动态模型的非线性部分,基于李雅普诺夫原理而推导出的在线学习算法用于更新FCMAC的权值.仿真结果表明,此控制策略能较好地解决控制系统中模型非线性部分的影响,在较大的工况变化范围内保持良好的控制性能.     

突变理论在土工中的应用

突变理论是一种能够直接处理不连续性而无须联系任何特殊内在机制的先进理论，特别适用于内部作用尚属未知而外部可观的系统研究．结合系统论阐述了哲学基理，总结其在土工中应用的概况并展望其在此领域应用的前景。     

突变理论在地质力学模型试验失稳判据中的应用

地质力学模型试验是研究高坝工程稳定安全性的重要方法之一,如何较准确的通过测试结果建立大坝失稳判据,判断坝与地基的失稳破坏过程,得到综合稳定安全系数,是地质力学模型试验的关键技术问题。本文由突变理论及其相关性质,选用较为成熟的尖点突变模型及其标准势函数公式,推导出相应的失稳突变判别式,建立基于尖点突变理论的失稳判据,并通过相关算例进行有限元分析,依据计算成果的变位—超载倍数关系,提出超载安全系数,并与有限元塑性区贯通、计算不收敛等失稳判据对比分析,印证尖点突变模型失稳判据的可靠性和适用性。再将其应用于丹巴水电站地质力学模型试验中,试验结果给出了闸坝在正常蓄水位和降强之后超载作用下的位移场,获得了闸坝的变形及分布特征、揭示了裂缝发展的全过程及其破坏机制,得到降强系数为 1.18,超载系数为 1.8～2.0,确定了闸坝整体稳定安全系数为 2.12～2.36。根据尖点突变理论,由试验测试成果建立相关失稳判据,据此提出破坏过程及综合稳定安全系数,并与常规地质力学模型试验分析成果进行对比,分析结果验证了基于地质力学模型试验测试成果的尖点突变模型失稳判据的合理性。     

突变理论及其在采矿工程中的应用

阐述了突变理论的概念、演变过程、基本原理,以及初等突变理论的基本突变类型,介绍了尖点突变模型的推导过程及相关性质,研究了尖点突变模型在煤矿底板突水预测和深部巷道围岩失稳突变分析中的应用.结果表明:突变理论的应用将会极大地提高解决非线形问题的能力.     

非线性变结构控制理论及其在电力系统中的应用研究

介绍了变结构控制的基本原理和突出优点,变结构系统中切换函数的设计方法,变结构系统的特征以及非线性系统的变结构控制理论。最后介绍了非线性变结构控制理论在电力系统控制中的应用及发展的现状。     

突变理论及其在安全工程中的应用

简要介绍了突变理论的基本思想。结合具体的应用实例,探讨了其在事故过程突变分析中的峡谷种方法,即基于流形的突变 基于垫函数的分析方法,并研究了系统安全动模糊突变分析与评价法及其在罐区安全动态分析评价中的应用。     

T-DNA在丝状真菌中的插入突变及其应用前景

利用根癌农杆菌介导的转化系统已经在酵母菌和多个属种的丝状真菌成功建立起相应的T—DNA插入突变体系,使之有可能成为真菌生理学、生物化学以及发育生物学相关理论研究的潜在工具．综述了丝状真菌质粒DNA转化和T—DNA转化的差别、T—DNA插入突变的主要特点和优点、T—DNA转化丝状真菌的方法以及T—DNA已转化的丝状真菌种类,并对T—DNA插入突变在丝状真菌中的应用前景进行了分析．     

反馈线性化与连续滑模控制方法在直升机控制中的应用

首先提出了ＭＩＭＯ非线性系统反馈线性化与连续滑模控制方法,它通过动态增广将系统不连续的滑模控制谈连续控制,可减小颤动控制对系统造成的不利影响。然后用其为某些直升机的垂直飞行模态设计了鲁棒控制律,并进行了仿真研究。结果表明,所设计的控制律能保证直升机稳定跟踪给定输入,且具有较强的鲁棒性。     

一种双线性系统的预测函数控制算法

预测控制是以计算机为手段基于模型预测进行控制的方法，但是以往的预测控制算法通常是集中在线性渐进稳定对象，对非线性系统的研究工作较少。针对实际工业过程中广泛存在的双线性系统，通过对其每一滚动优化点进行线性化处理后，设计了一种简便高效的、可与线性系统媲美的预测函数控制算法，核算法具有解析形式，从而避免了一般非线性子优的繁琐计算。利用Matlab软件份真表明该非线性预测函数控制方法是一种计算简单、抑制干扰能力强、跟踪性能好、误差较小的有效的控制方法。     

Hamiltonian realization of power system dynamic models and its applications

Power system is a typical energy system. Because Hamiltonian approaches are closely related to the energy of the physical system, they have been widely researched in recent years. The realization of the Hamiltonian structure of the nonlinear dynamic system is the basis for the application of the Hamiltonian methods. However, there have been no systematically investigations on the Hamiltonian realization for different power system dynamic models so far. This paper researches the Hamiltonian realization in power systems dynamics. Starting from the widely used power system dynamic models, the paper reveals the intrinsic Hamiltonian structure of the nonlinear power system dynamics and also proposes approaches to formulate the power system Hamiltonian structure. Furthermore, this paper shows the application of the Hamiltonian structure of the power system dynamics to design non-smooth controller considering the nonlinear ceiling effects from the real physical limits. The general procedure to design controllers via the Hamiltonian structure is also summarized in the paper. The controller design based on the Hamiltonian structure is a completely nonlinear method and there is no linearization during the controller design process. Thus, the nonlinear characteristics of the dynamic system are completely kept and fully utilized. Supported in part by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50707009 and 50525721), in part by Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University under IRT0515 and in part by Ministry of Education of China (Grant No. 20070079014)     

混合粒子群优化算法及其在预测控制中的应用

在时变加速因子的自组织粒子群算法、中值粒子群算法、混沌粒子群算法的基础上,提出了一种新的混合粒子群优化算法( MPSO),并利用这种新的算法来训练径向基函数(RBF)神经网络的参数(连接权、隐节点中心和宽度),验证了所提方法的有效性.进一步,提出了基于神经网络的非线性系统直接预测控制方案,实现非线性系统的实时控制.通过...     

基于遗传算法的脉冲推力器控制方法研究

为有效拦截大气层内的机动目标,提出了一种新的脉冲推力器控制方法.首先建立了拦截弹上脉冲推力器的数学模型;其次针对直接力与气动力复合控制的特殊性给出了对称点火逻辑,分别跟踪弹体坐标系不同坐标轴上的控制指令;最后为了减小对控制指令的跟踪误差,使用遗传算法对脉冲推力器的开启数量进行了优化.通过对拦截弹性能指标的分析给出了适应度函数,此外引入移民方法用来维持种群多样性,在此基础上搜索全局最优解.仿真结果表明,该脉冲推力器控制方法对于大气层内的机动目标具有较高的命中精度.     

Dynamic extending nonlinear H∞ control and its application to hydraulic turbine governor

There exists a large class of nonlinear systems with uncertainties, such as hydraulic turbine governors, whose robust control problem is hard to solve by means of the existing robust control approaches. For this class of systems, this work presents a dynamic extending H∞ controller via both differential geometry and H∞ theory. Furthermore, based on differential game theory, it has been verified that the proposed control strategy has robustness in the sense that the disturbance can be attenuated effectively because the L2-gain from the disturbance input to the regulation output signal could be reduced to any given level. Thirdly, a robust control strategy for hydraulic turbine governor is designed according to the proposed extending H∞ control method, and has been developed into a real control equipment. Finally the field experiments are carried out which show clearly that the developed control equipment can enhance transient stability of power systems more effectively than the conventional controller.     

汽车点焊气动模糊滑模控制研究

点焊气动伺服控制系统常用于轿车白车身的焊接。在焊接过程中,保持焊点压力稳定是提高焊接质量的关键因素之一。基于焊接试验平台上,研究了气动系统的控制模型,提出模糊-滑模控制策略。针对辨识所得的气动系统,运用模糊-滑模控制策略对气动系统进行了仿真,结果表明,模糊-滑模控制策略适用于汽车点焊气动系统。     

大型汽轮发电机组碰摩引起的振动突变机理

研究大型汽轮发电机组运行过程中碰摩引起的振动突变现象及其机理.研究结果表明:转子与定子之间的碰摩使得转子系统的刚度由线性刚度演变成非线性刚度,导致转子系统的振动行为发生变化;动静碰摩,在转子上施加了一个热不平衡量,这个热不平衡分量与原始不平衡量合成后,产生一个旋转的综合不平衡;当综合不平衡量达到最大值时,在非线性转子系统上施加一个很大的作用力,从而使转子的振动发生突变.控制转子的原始不平衡量和碰摩引起的热不平衡量是控制转子振动突变的根本措施.     

混合AI控制算法及其在炉温控制中的应用

基于人工智能控制的经验,提出了一种模糊控制与自适应PID控制相结合的人工智能炉温控制器,它吸取模糊控制和PID控制的优点,互补其缺点,所设计的控制系统具有快速、无超调、无静差、鲁棒性好的控制特性.实践表明,这种控制器用于大功率、纯滞后、时变的非线性被控对象,如炉温等一类控制中是十分有效的.