非线性H_∞控制的SOS设计

提出了一种新的非线性H∞控制的设计方法。虽然平方和(简称SOS)方法可用来求解不易用解析法求解的非线性问题,但还是不能直接来求解HJI不等式或非线性的有界实不等式。详细分析了SOS法在求解中的这些局限性。给出了求解非线性H∞控制的一种迭代设计的方法。每一次迭代分为两步。第一步是先用SOS法设计系统的非线性状态反馈,其增益阵是可调整的。第二步是求系统L2增益,用图解解析法求解计算中的优化问题。还给出了一个卫星大姿态机动的非线性H∞控制设计作为应用本方法的实例。     

基于RBR-CBR混合推理的典型飞机结构件变型设计技术

针对典型飞机结构件传统设计中存在设计复杂、重复度高、时间长等问题,提出一种基于Rete算法的规则推理(Rule-Based Reasoning, RBR)和基于改进最近邻算法的实例推理(Case-Based Reasoning, CBR)相结合的混合推理变型设计技术。通过现有设计知识建立规则库和现有规范化建模的实例建立实例库,运用Rete和改进最近邻算法,混合推理出和目标结构件相似度最大的模板实例,以CATIA为平台,采用构件的应用编程(Component Application Architecture, CAA)实现对模板实例的变型设计。此技术不仅可以提高已有设计知识的利用率,而且有效减少重复性设计,提高飞机结构件的设计效率和质量,并以悬挂接头为例验证了此技术的可行度。     

基于遗传算法的城市用水量灰色预测模型研究——以秦皇岛市引青济秦工程为例

通过数据分析,结合传统灰色GM(1,1)模型的特点,基于遗传算法与新陈代谢思想提出了改进的GM(1,1,λ)模型。结果表明:GM(1,1)模型对分散数据预测精度较低,其精度等级为四级以下,最大相对误差大于45%,预测值逐年上升,与实际情况不符。而改进的GM(1,1,λ)模型的精度等级为三级,最大相对误差为18.716%,更好地反映了城市用水量的变化趋势,与观测数据最为接近,预测精度较高。     

基于交叉熵的NC-OFDM系统最优导频序列设计算法

针对NC-OFDM(non-contiguous orthogonal frequency)系统子载波非连续且动态变化导致传统等间隔分布的导频序列设计算法计算复杂度高、频谱利用率低和处理时延大等问题,提出了基于交叉熵的最优导频序列位置优化设计算法。算法以最小化系统均方误差为准则,采用交叉熵算法在所有可用子载波中求解目标函数的最优解,有效解决了传统穷举搜索算法计算复杂度高的问题。与传统算法相比,所提算法保证了信道估计精度,降低了系统均方误差和误码率,从整体上提高了系统性能。     

基于扰动观测器的AUVs固定时间编队控制

考虑含有模型参数不确定及未知海洋扰动的多AUVs协同编队问题,本文提出一种新的控制方法,该方法可保证编队在固定时间内实现.首先,将模型参数不确定及海洋扰动看作复合扰动,设计扰动观测器,实现固定时间内对扰动的精确估计.基于扰动观测器,指令滤波技术、固定时间理论及虚拟轨迹概念,设计编队控制律,实现编队目标,并保证闭环系统中的所有信号是全局固定时间稳定的.最后通过两艘AUV的编队仿真验证了所提算法的有效性.     

万向接轴附加动态弯矩下板带轧机垂扭耦合振动特性研究

考虑轧机万向接轴倾角产生附加动态弯矩影响,建立了万向接轴倾角影响下板带轧机垂扭耦合振动模型。采用多尺度法得到该轧机耦合系统的主共振幅频方程;并采用奇异性理论分析了该耦合振动系统的分岔特性,得到了系统的转迁集及不同分岔形态的条件。采用1780轧机实际参数,分析了接轴倾角、轧制力参数、接轴扭转刚度以及外扰力等对轧机垂直和扭转方向主共振幅频特性的影响,为进一步抑制轧机振动提供理论参考。     

非匹配扰动下的多智能体系统固定时间一致跟踪

本文研究了有向拓扑网络中具有非匹配扰动的二阶多智能体系统固定时间一致跟踪问题. 基于固定时间扰动观测器, 估计系统匹配扰动, 其次引入正弦补偿函数设计非奇异分布协议, 在避免系统奇异性的同时克服了非匹配扰动, 使多智能体系统实现固定时间一致跟踪. 最后通过仿真验证了算法的有效性.     

齿隙系统的建模与自振荡分析

针对齿隙系统都有自振荡倾向的问题,给出了自振荡的条件。分析并说明了当齿隙处于系统中不同的位置上时要用不同的非线性特性来描述。当有力矩传递时齿隙的模型应该是用死区特性来描述,死区特性夹在两个动态环节之间形成了所谓的三明治系统。如果齿隙位于系统的输出端,则齿隙就具有滞环特性。无论是死区特性或滞环特性的场合,系统都有可能出现自振荡。分析指出这种三明治系统是由多重反馈回路所构成的,因而存在着固有的稳定性问题。采用描述函数法分析了这种三明治系统产生自振荡的条件,结论是齿隙的这种三明治系统与带滞环特性的系统一样,也是很容易起振的,并给出了改善起振条件的可能措施。     

一种改进滑模观测器的PMSM矢量控制研究

针对永磁同步电机的传统滑模观测器控制中存在估算误差和高频纹波等问题,提出了采用扩展卡尔曼滤波和滑模观测器相结合的方式代替传统滑模观测器的方法。首先,根据永磁同步电机的滑模观测器的数学模型计算定子电流估计值与实际值的误差和反电动势。然后,根据电机EKF状态方程计算输出量,实现参数在线调整,减少参数估算误差,来提高系统的稳态效果和动态性能。最后,搭建了仿真和硬件实验平台进行验证。实验结果表明,改进的滑模观测器控制减少了系统抖动,当调压器改变电压参数时,系统扰动干扰降低了70%,使得永磁同步电机具有更好的可靠性和跟踪性能。     

万向接轴附加动态弯矩下板带轧机垂扭耦合振动特性研究EI北大核心CSCD

考虑轧机万向接轴倾角产生附加动态弯矩影响,建立了万向接轴倾角影响下板带轧机垂扭耦合振动模型。采用多尺度法得到该轧机耦合系统的主共振幅频方程;并采用奇异性理论分析了该耦合振动系统的分岔特性,得到了系统的转迁集及不同分岔形态的条件。采用1780轧机实际参数,分析了接轴倾角、轧制力参数、接轴扭转刚度以及外扰力等对轧机垂直和扭转方向主共振幅频特性的影响,为进一步抑制轧机振动提供理论参考。