四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制

当四旋翼直升机执行器突发故障或突受干扰时,利用直接自修复控制技术,设计一种基于直接自适应滑模控制的四旋翼直升机姿控系统,使其在故障或干扰信息未知的情况下,仍能保持稳定并且跟踪上理想输出信号.系统的稳定性和跟踪性能是由Lyapunov稳定性定理来确保的,这体现在参数更新律的设计过程中.最后在3DOFhover实验平台上验证了该方法的有效性,同时将该方法与LQR方法作比较,进一步证明了所提算法的优越性.     

基于蜂群算法任意平面阵最大信干噪比研究

针对复杂战场环境下超短波电台天线接收低信噪比信号能力弱和易受定向干扰的缺陷,结合战场超短波电台不规则分布和位置不能任意改变的特点,提出任意结构天线阵信号接收模型,采用蜂群算法优化阵元相位使得天线阵输出信干噪比最大。假设信噪比为0 dB,干噪比为60 dB,且在平面内随机选取8个阵元,采用蜂群算法优化后输出信干噪比为8.633 dB。与改进差分进化算法、遗传算法和粒子群优化算法相比,分别提高了0.577 dB、1.124 dB和1.543 dB。研究成果可为超短波电台组阵通信提供参考。     

可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的建模及分散控制

针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的全局积分滑模自适应反步分散控制方法.首先,采用机理建模方法,建立了相对完备的可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的数学模型.其次,将各子系统的耦合项和不确定项看成外扰,通过构造的ESO对其进行动态观测,并分别引入所设计的全局积分滑模自适应反步控制器中进行补偿,速度张力系统实现了有效的动态解耦和协调控制.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证滑模面的渐近稳定和闭环系统的渐近跟踪性能.最后,基于某1422mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真,结果验证了所提方法的有效性.     

结构光视觉引导的焊接机器人系统自标定技术

为实现结构光视觉引导的焊接机器人系统的标定,解决现有标定方法复杂,标定靶标制作要求高等缺点,提出一种基于主动视觉的自标定方法。该标定方法对场景中3个特征点取像,通过精确控制焊接机器人进行5次平移运动,标定摄像机内参数和手眼矩阵旋转部分;通过进行2次带旋转运动,结合激光条在特征点平面的参数方程,标定手眼矩阵平移部分和结构光平面在摄像机坐标系下的平面方程;并针对不同焊枪长度进行修正。在以Denso机器人为主体构建的结构光视觉引导的焊接机器人系统上的测试结果稳定,定位精度可达到±0.93 mm。该标定方法简单,特征选取容易,对焊接机器人系统在实际工业现场的使用有重要意义。     

基于CMOS工艺钨微测辐射热计阵列集成芯片的设计与制作

采用0.5μm标准CMOS工艺和微机械加工工艺,设计并制作了低成本4×4钨微测辐射热计阵列集成芯片。阵列中每个钨微测辐射热计均由微悬桥结构和钨热敏电阻组成,CMOS读出电路集成在阵列下方。微悬桥结构由表面牺牲层技术实现,不需要任何的光刻工艺。钨微测辐射热计像元尺寸为100μm×100μm,填充因子为20%。测试结果表明,在真空环境下,钨微测辐射热计等效热导为1.31×10-4W/K,等效热容为1.74×10-7J/K,热时间常数为1.33 ms。当红外光源的斩波频率为10 Hz时,钨微测辐射热计的电压响应率为1.91×103V/W,探测率为1.88×107cm·Hz1/2/W。     

汽车发动机冷却风扇仿真方法对比

对比多参考坐标系(Multiple Reference Frame,MRF)模型和滑移网格模型(Sliding Mesh Model,SMM)在分析中的差异,分别应用FLUENT中的三维N-S方程和RNG湍流模型,对发动机冷却风扇的静止和旋转区域进行数值模拟,得到流道内空气的质量流量及风扇叶片表面的压力和速度矢量分布.SMM的结果更接近真实结果;根据SMM得出的结果说明MRF模型在工程领域的应用.     

考虑土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡滑动深度和体积分析

基于随机有限元方法（RFEM）和Monte-Carlo模拟,建立了能够模拟具有深度依赖性的土体强度参数边坡或具有软弱夹层边坡的非平稳随机场模型。通过辐射扫描方法获取最危险滑动面,得到非平稳随机场边坡滑动深度和滑动体积。将该方法与均质边坡和平稳随机场边坡获得的滑动深度和滑动体积进行对比,研究土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡的不同坡度和各向异性对滑动深度和滑动体积的影响。结果表明：基于RFEM的非平稳随机场滑动深度和滑动体积结果为地质灾害风险及后果评估提供了一个参考分析的新角度;参数的深度依赖性程度越高(变化率b越大),则边坡平均滑动深度和滑动体积越小;在大坡度滑坡风险后果评估中,可以基于均质边坡分析结果进行初步预估;在非平稳随机场中,随着各向异性的增大,所有坡度边坡的滑动体积变异系数增大;不同坡度下,水平方向的相关程度越大,则土坡内软弱夹层的不确定性越强,滑动体积的变异系数也不断增大。     

面向聚类的平面反射数据扰动方法

面向聚类的数据隐藏通常使用数据扰动技术防止敏感信息泄露。针对现有的面向聚类的数据扰动方法隐私保护度低的问题,提出一种基于平面反射的数据扰动方法,将发布对象的全部属性两两配对构成平面上的点,再随机选择一条直线,作每对属性关于直线的对称点,转换后的数据即为发布的数据。实验结果表明,这种方法具有较好的隐私保护度和聚类可用性,且对高维数据有良好的适应性。     

重力坝深层抗滑稳定设计初探

针对某水库重力坝坝基地层倾角平缓(8°~15°),基岩为薄层状结构,坝基深层抗滑设计是工程关键技术,在利用抗剪断强度理论进行坝基抗滑稳定计算的基础上,通过分析比较常见的坝基基础处理措施,最终确定重力坝坝基采用坝趾处设置混凝土深齿墙措施,可同时提高坝基浅层及深层抗滑稳定安全系数。     

Sliding mode control for Markov jump linear uncertain systems with partly unknown transition rates

In this paper, based on sliding mode control approach, the robust stabilisation problem for a class of continuous-time Markovian jump linear uncertain systems with partly unknown transition rates is investigated. The transition rate matrix under consideration covers completely known, boundary known and completely unknown elements. By making use of linear matrix inequalities technique, sufficient conditions are presented to derive the linear switching surface and guarantee the stochastic stability of sliding mode dynamics. Then a sliding mode control law is designed to drive the state trajectory of the closed-loop system to the specified linear switching surface in finite time in spite of the existing uncertainties and unknown transition rates. Finally, an example is given to verify the validity of the theoretical results.