时间模糊开关控制的自旋系统Lyapunov控制

研究了自旋1/2系统的量子态控制问题。首先通过分析量子系统状态的轨迹演变误差,利用模糊开关控制对所研究的量子系统状态进行模糊控制,其次根据量子克隆的思想,对控制后的量子态进行复制,进而对克隆得到的量子态进行测量,将测量结果反馈到控制系统中,最后在一个给定的误差范围内得到系统控制的目标态。     

JZ-3型水轮机修复机械手路径轨迹规划

针对水轮机修复机械手在水轮机转轮的异性叶片曲面上焊接的路径轨迹规划问题,在概述了水轮机修复专用机械手运动方程的基础上,论述了经过修订的两种笛卡尔空间路径轨迹规划算法.为使规划的路径轨迹准确通过补焊位置而减小误差,同时尽可能使工作路径涵盖绝大部分的水轮机叶片曲面,提出了任意四边形内多焊道等宽路径轨迹规划的概念、算法和相应步骤.编程和仿真显示此方法可用于异形曲面的路径轨迹规划,并使焊道涵盖90%左右的水轮机叶片表面.     

异类粒子群算法的机械臂轨迹多目标规划

为了减少机械臂工作过程中的耗时、耗能和冲击,提出了基于异类粒子群算法的机械臂轨迹多目标规划方法。建立了7自由冗余机械臂运动学模型和优化模型;以传统粒子群算法为基础,根据学习信息的不同来源,设计了4种粒子进化行为,根据粒子当前状态计算不同进化行为的当前价值和未来价值,根据当前价值和未来价值的综合价值计算不同进化行为的选择概率,从而完成了异类粒子群算法的构造。以耗时最少单目标优化为例,与传统粒子群算法相比,异类粒子群算法不仅收敛速度快,而且优化程度提高了27.48%;使用异类粒子群算法对机械臂轨迹进行多目标综合优化,给出了Pareto最优前沿面,可根据不同需求和优化重心从中选择优化结果。     

翼伞系统最优归航轨迹设计的敏感度分析方法

本文对三自由度翼伞系统归航轨迹优化问题进行了研究,采用控制变量参数化与时间尺度变换相结合的优化算法对翼伞系统的最优控制问题进行数值求解.该方法是基于灵敏度分析的优化算法,将控制量以及控制量转换时间转化为一系列参数优化问题同时进行求解.仿真结果表明,相对于基于两端边值优化算法而言,灵敏度分析法只需要正向积分进行求解,因而具有计算简单、耗时短等优点,其控制效果良好,距离偏差和方向偏差均满足实际需求,有效地提高了翼伞系统的着陆精度,验证了该优化算法的可行性.     

基于C8051F352单片机的弹道参数测量系统设计

为提高弹道辨识精度和弹道解算速度,设计了一种基于C8051F352单片机的弹道参数测量系统.通过对弹丸飞行中动压和静压信息的采集、存储和处理,完成弹道参数(初速和射角)辨识.该系统以C8051F352单片机作为处理单元,结合差压传感器和绝压传感器设计而成,采用基于动压-静压的弹道辨识方法,有效地提高了弹道参数测量的精度.实验测试表明:该系统测量精度高,解算速度快,满足弹道辨识的设计要求.     

一种混合驱动柔索并联仿生眼的轨迹规划

在与眼球运动相关的解剖学和运动学的基础上,设计了一种符合Listing定理的基于混合驱动柔索并联机构的3自由度机器人仿生眼.通过矢量封闭方法建立了逆运动学模型,求解出柔索并联机器人的雅可比矩阵和结构矩阵.利用达朗贝尔定理建立柔索并联机器人的力矩平衡方程组,采用广义逆矩阵的相关理论,以柔索张力矢量的2范数最小为目标进行张力优化.用蒙特卡洛方法计算出仿生眼球可达工作空间.最后,在Simulink环境下进行仿真,规划运动轨迹并得到柔索并联机器人运动特性的仿真结果,证明了本文设计的机构符合Listing定理.结果表明:基于混合驱动柔索并联机构的机器人仿生眼结构合理,数学模型正确.     

Ski jump trajectory with consideration of air resistance

In the case of the ski-jump type energy dissipation,the jet trajectory will be greatly affected by the air entrainment and the air resistance.It is necessary to consider those factors when estimating the trajectory of the jet flow.In this work,the effect of the air resistance on the jet trajectory is theoretically and experimentally investigated.A comprehensive resistance coefficient is proposed.To determine this coefficient,experiments of five models are conducted with the circular-shaped flip bucket placed at the point of the takeoff of ski jumps.It is shown that,this coefficient of the lower jet trajectory is only related to the approach flow Froude number,while that of the upper jet trajectory is dominated by both this Froude number and the deflection angle.Furthermore,the present methodology is validated by experimental data in this work and the maximum errors are not larger than 3.2%and 8.6%for the lower and upper jet trajectories,respectively.     

A Saturating Extension of an Output Feedback Controller for Internally Damped Euler‐Lagrange Systems

In this research, a novel extension of the passivity‐based output feedback trajectory tracking controller is developed for internally damped Euler‐Lagrange systems with input saturation. Compared with the previous output feedback controllers, this new design of a combined adaptive controller‐observer system will reduce the risk of actuator saturation effectively via generalized saturation functions. Semi‐global uniform ultimate boundedness stability of the tracking errors and state estimation errors is guaranteed by Lyapunov stability analysis. An application of the proposed saturated output feedback controller is the stabilization of a nonholonomic wheeled mobile robot with saturated actuators towards desired trajectories. Simulation results are provided to illustrate the efficiency of the proposed controller in dealing with the actuator saturation.     

中型水库挑流消能工原型试验与验证

采用挑流消能工,在我省大中型水库泄洪消能中已被广泛应用,实践证明效果良好。多年来,我们对省十余水库工程中的泄洪洞挑流消能工程进行了原型观测及室内模型试验。本文拟以海龙水库泄洪模型试验为例,对软基挑流消能问题做分析讨论,愿与同行交流,以求共勉。     

一种基于自适应遗传算法的航迹重规划

航迹重规划技术是保证无人飞行器航行安全的关键技术之一。本文针对遗传算法航迹重规划容易陷入局部最优解的问题展开研究。采用自适应交叉变异概率的遗传算法规划局部航迹,避免了航迹早熟,防止航迹陷入局部最优解。通过仿真实验表明,自适应遗传算法能在模拟环境中规划出满足约束条件的近似最优航迹,提升了遗传算法解决航迹重规划的效能。