基于速度偏差补偿的车载跟瞄系统自抗扰研究

由于车载光电跟瞄系统的跟踪精度易受非线性摩擦、质量不平衡力矩和载体振动等影响。提出了一种基于速度偏差补偿的自抗扰控制策略(Active Disturbance Rejection Control, ADRC),将系统速度输入与输出存在的偏差视作标准ADRC系统的控制残差，重新引入到线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer, LESO)中进行进一步补偿，给出了基于速度偏差补偿的ADRC的参数整定形式，从扰动抑制角度论述了该方法具备更好的扰动抑制效果，最后进行了光电跟瞄转台阶跃响应和正弦跟踪实验，表明该方法较PID控制器和标准ADRC算法对系统速度特性有明显的改善，速度闭环带宽和扰动抑制能力也得到了极大地提升。     

基于成本切换的闭环供应链离散动态模型及其模糊鲁棒控制

为研究Internet环境下基于成本切换的不确定闭环供应链运作问题,建立了一类基于成本切换的闭环供应链动态模型,该模型包括基于成本的切换信号向量以及第三方逆向物流服务商回收和制造商自行回收两个子系统,该模型的逆向物流部分包括废旧产品回收再制造部分和产品无偿回收部分.针对闭环供应链系统在第三方逆向物流服务商回收和制造商自行回收两种模式切换过程中成本波动较大的问题,分析了闭环供应链切换系统的运作过程,且在运用Lyapunov-Krasovskii函数方法和并行分布补偿算法的基础上,以线性矩阵不等式形式提出和证明了闭环供应链切换系统渐近稳定的充分条件,并设计了切换律.通过一个仿真例子验证了所提方法的有效性.     

莫尔条纹光电信号正交性偏差的实时补偿

为了提高光电轴角编码器的精度,提出了一种实时补偿莫尔条纹光电信号正交性偏差的方法。利用希尔伯特变换原理,构造了同频光电信号正交性偏差的动态测量算法。根据莫尔条纹光电信号的数学模型,揭示了由正交性偏差引起的细分误差的空间分布特征并建立角度补偿模型。鉴于编码器的实际工作特点,采用同步处理方式,在补偿光电信号的同时动态更新了角度代码补偿查找表;通过细分查找表的切换,实现信号正交性偏差的实时补偿。采用该方法对存在约18°正交性偏差的23位光电编码器进行了补偿处理,结果显示:补偿后的编码器的细分误差峰值由4.79"降低到1.26"。该方法可实际应用于编码器系统,能够提高编码器的细分精度、环境适应性和可靠性。     

楔式稳定平台的数学模型及其运动仿真

文中提出了楔式稳定平台的数学模型,介绍了该平台对载体摇晃的补偿算法,在算法中采用了正向试探求解法,并依照就近补偿原则有效地降低了平台补偿过程中的非线性误差。建立了运动仿真模型,对求解结果作了进一步地验证。     

均匀分布与反馈补偿优化脉冲噪声抑制

针对电力线通信中对重度脉冲噪声抑制性能不佳与非线性失真严重的问题,提出了一种基于均匀分布优化和反馈补偿的电力线脉冲噪声抑制算法.该算法首先将发射信号的瑞利分布进行分析,并将其峰值转换为均匀分布峰值,以降低信号的峰值平均功率比(PAPR),然后针对非线性置零信号设计了一种基于反馈补偿网络的重度脉冲噪声再抑制方法,进一步提高算法对脉冲噪声的抗干扰能力,最后,通过频域重构补偿过程对算法在噪声抑制过程中引起的非线性失真进行补偿,以保持原信号特征.仿真实验结果表明,算法能够有效抑制电力线通信中的重度脉冲噪声,降低了电力线通信误比特率,从而验证了算法的有效性.     

改进遗传变邻域算法求解飞机装配线调度问题

针对飞机装配调度过程中受到空间限制的问题,建立了以最小化装配作业总工期为目标并考虑空间约束的飞机装配线分部段作业调度数学模型,提出了一种求解此模型的改进遗传变邻域算法.该算法采用优先级规则进行种群初始化以缩减解空间,并设计了一种结合接受阈值的变邻域局部搜索方式,采用考虑紧前紧后关系三种邻域结构来确保搜索过程中产生合法解...     

四面体磁梯度张量系统的误差补偿

针对搭载于水下无人航行器(UUV)的磁梯度张量系统的系统误差,提出了一种系统误差补偿方法。该方法利用四面体磁梯度张量系统的差分测量算法,融合系统中单个矢量磁力仪的系统误差和磁力仪之间的安装中心错位误差,建立了四面体磁梯度张量系统误差数学模型;基于此数学模型提出了系统误差补偿算法,并根据磁梯度张量9分量之间的数学关系提出了补偿参数辨识方法;最后,通过仿真实验对该方法进行了验证。实验结果表明:该方法可以有效补偿磁梯度张量系统的系统误差,补偿量达96.2%,且补偿效果优于参考文献提出的系统误差补偿方法。该方法利用补偿参数对磁梯度张量系统的输出值直接进行系统误差补偿,从理论上解决了磁梯度张量系统整体误差的统一补偿问题。     

结构光测量中相位误差的过补偿与欠补偿校正

针对现有结构光测量中采用的相位误差补偿算法存在的相位误差过补偿或欠补偿问题,提出了一种新的相位补偿误差校正算法。推导了环境光下四步相移的相位误差数学模型,解释了相位误差过补偿、欠补偿的产生原因;通过数学推导获得相位误差的解析表达式,提出了相位误差过补偿、欠补偿的校正算法。该方法通过向标定平面投射4步相移图像、16步相移图像与黑白图像获得相位误差系数;然后在8种不同环境光条件下重复这一步骤获得多组系数;最后运用参数拟合法获得相位误差数学模型的具体表达式。实验结果表明:无论在黑暗环境还是光环境下,利用该修正方法进行相位误差补偿后均可使相位精度达到0.002rad,比进行相位误差补偿前提高了8.6倍左右,比查找表(LUT)提高了2.5倍左右。该算法精度高,速度快,能有效解决相位误差过补偿、欠补偿的问题。     

一种新型多级压力源装载机液压系统仿真研究

设计了一种新型多级压力源装载机液压系统,介绍了该系统的节能原理和研究现状。利用AMESim和MATLAB/Simulink软件搭建了该新型装载机转向和工作装置液压系统的数学模型,并对其控制系统进行了设计和研究。将装载机典型工况下的外负载作为系统输入,联合仿真后发现系统压力切换及负载变化时有压力冲击、切换过于频繁等问题。通过在换向阀阀口进行压力补偿、方向阀切换平缓过渡及信号滤波处理等方法,使系统的压力波动、速度波动、压力等级切换频繁等问题有较大改善。     

多目标自由聚焦系统

为使聚焦系统能高效、及时、准确地定位聚焦目标,提出了一种多目标自由聚焦算法。通过动态划分窗口提取单目标,利用同步检测法防止视场切换后窗口内无目标,采取对比分析法抑制噪声,建立了快速聚焦评价函数数学模型。通过实验对比分析了本聚焦评价函数相对于现有算法的优点,研究了自适应变步长全局搜索策略。系统以TMS320DM642硬件为基础,并通过VC软件编程实现。经过大量户内外实验分析,证明了该系统的可行性、正确性和有效性,并且已成功应用到边防监控转台产品中。     

基于干扰观测器的时滞非线性切换系统滑模控制方法

为实现更加精准的时滞非线性切换系统滑模控制,应用干扰观测器设计一种新的系统滑模控制方法。构建时滞非线性切换系统模型,针对系统在发生结构变化时会产生复合干扰变化的情况,设计了一种非线性切换干扰观测器,实施系统不连续干扰的估计。通过 Backstepping 方法结合干扰观测器,设计一种切换滑模控制器,依据标量非线性特性打造一个滑模面,通过滑模控制器算法使时滞非线性切换系统能够满足滑模面的实际可达性条件,完成切换滑模控制器设计,实现系统的滑模控制。对设计的滑模控制方法进行测试,实验中选择的时滞非线性切换系统为一种变后掠翼 NSV 。实验结果表明,该设计方法能够实现较为准确地切入信号跟踪,表现出了很好的切换复合干扰估计性能。     

转台伺服摩擦系统模糊滑模控制仿真

滑模控制是一种非线性控制策略,能够根据当前状态实现自适应的变结构运动,能够实现伺服系统的快速响应,并克服低速状态下摩擦力矩的影响。鉴于常规滑模控制有严重的抖振现象,系统通过引入柔性的模糊控制,通过模糊控制算法改变其切换增益,实现不确定项的消除。以直流电动伺服系统为被控对象,建立了其数学模型和摩擦模型,实现了基于切换增益的模糊滑模控制器的设计,软件仿真结果表明论文所设计的滑模控制器能达到较好的控制品质,有效的克服系统抖振,实现系统低速摩擦补偿。     

基于比例切换函数的机床无刷直流电动机滑模控制研究

针对机床无刷直流电动机驱动系统常规PI控制的不足,在推导无刷直流电动机数学模型的基础上,提出将基于比例切换函数的滑模控制应用于电动机调速系统,并进行控制器设计;同时在Matlab/Simulink软件上进行了仿真验证,仿真结果表明所提出的滑模控制方法不仅具有较快的动态响应和较好的精度,且有较强的抗负载扰动能力。     

四轮轮毂电机驱动电动汽车电液复合制动平顺性控制策略

液压制动与电机再生制动的时域响应差异导致电动汽车在制动模式切换时产生冲击感,影响驾驶员驾驶感受和乘坐舒适性。以四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,提出一种基于分层架构的电液复合制动平顺性控制策略。针对"高压蓄能器+电机泵"式电子液压制动系统(EHB),上层控制器提出基于模糊控制的轮缸压力控制策略;针对制动模式切换过程中产生的冲击,下层控制器提出包括液压介入预测模块和电机制动补偿模块的电液复合制动平顺性控制策略。通过Simulink-AMESim联合仿真平台进行仿真试验验证。结果表明,轮缸压力控制策略能够保证轮缸液压力较好地追随目标压力,且稳态误差不超过2%;电液复合制动平顺性控制策略能够有效提高制动系统的响应速度,同时显著降低制动模式切换时的冲击,能提升车辆制动平顺性和乘坐舒适性。     

FUZZY GLOBAL SLIDING MODE CONTROL BASED ON GENETIC ALGORITHM AND ITS APPLICATION FOR FLIGHT SIMULATOR SERVO SYSTEM

To alleviate the chattering problem, a new type of fuzzy global sliding mode controller (FGSMC) is presented. In this controller, the switching gain is estimated by fuzzy logic system based on the reachable conditions of sliding mode controller(SMC), and genetic algorithm (GA) is used to optimize scaling factor of the switching gain, thus the switch chattering of SMC can be alleviated. Moreover, global sliding mode is realized by designing an exponential dynamic sliding surface. Simulation and real-time application for flight simulator servo system with Lugre friction are given to indicate that the proposed controller can guarantee high robust performance all the time and can alleviate chattering phenomenon effectively.     

多轴车辆线控液压转向系统设计及转角控制

为减小多轴转向车辆货厢部位的第三轴转向轮转向磨损,要求该车轮与驾驶室部位的前转向轮转角关系满足阿克曼转向原理。针对某型号8×2四轴重型车辆,设计出一种第三轴线控液压转向系统,并建立其动力学模型,设计了基于指数趋近律的滑模控制器对第三轴转向轮转角进行控制,选取典型工况对所设计的控制器进行了仿真分析,并进行实车试验验证。研究结果表明：基于指数趋近律的滑模控制比基于比例切换函数的滑模控制及开环控制响应更快速、趋近目标值时间及超调持续时间更短、稳态差值更小;与采用机械液压转向系统相比,安装基于该控制器的线控液压转向系统不仅能显著提高第三轴轮胎的转向抗磨损性能,同时也改善了整车的转向性能。     

基于双绕组无刷电机的冗余控制系统设计

文章以双绕组无刷电机为研究对象,对其特点进行了分析,并建立这种结构形式电机的数学模型。采用两套独立的DSP控制器,对双绕组无刷电机控制系统进行设计,给出了控制系统仲裁器的硬件设计方案以及系统输出同步性控制方法,并分析了系统的可靠性。文章最后对所设计的控制系统进行了实验测试,结果表明系统的工作方式撤换灵活,具有较高的可靠性和良好的工作性能。     

汽车自适应巡航系统的多模式切换控制

在复杂交通环境下,由于前车运动状态和驾驶意图的不可预知性,使得传统的自适应巡航控制(Adaptive cruise system,ACC)的应用受到限制,因此提出一种多模式自适应巡航控制策略。在现有上、下位控制器的基础上增加模式切换层,通过将车辆纵向运动状态划分为八种工况,使得系统根据实际工况条件选择最优的控制模式,并采用加速度加权平均算法提高模式切换的准确性和输出连续性。分别设计定速巡航、稳态跟随、接近前车、强加速、强减速和避撞六种控制模式。基于每种模式侧重的控制目标,设计相应的上位控制器并对其控制参数进行整定,从而改善了系统整体的控制品质。最后通过实车试验验证了多模式切换算法的有效性和实用性。     

带式输送机液压张紧装置控制策略的研究

张紧装置是带式输送机安全稳定运行的关键设备,由于带式输送机系统的非线性和运行的大滞后性,本文设计一种滑模模糊控制的液压自动张紧系统,在滑模控制切换面的设计中采用模糊逻辑的内插性能,给出了液压系统的原理图,应用matlab对带式输送机的张紧力进行分析,仿真结果表明基于滑模模糊控制的液压张紧装置响应迅速,控制效果好。     

飞行模拟转台伺服系统滑模控制仿真

分析了飞行仿真转台伺服系统的数学模型和摩擦模型,给出了切换函数和滑模控制器的实现过程,软件仿真结果表明所设计的滑模控制器能达到较好的控制品质,有效的进行系统低速摩擦补偿.