基于非线性块反步控制的无人直升机航迹跟踪算法研究

针对小型无人直升机系统高度非线性、强耦合和易受内外部扰动干扰的特点,提出了一种非线性块反步控制与广义比例积分观测器相结合的控制策略。该方法采用广义比例积分观测器构建多阶观测回路对系统状态量、扰动量及扰动量的多阶导数进行估计,然后将扰动的估计值代入到直升机系统模型中,采用反步法回归递推得到直升机的跟踪飞行控制律。通过对阶跃信号和复杂“8”字形航迹的航迹跟踪仿真,结果表明：在多种内外部扰动影响下,所设计的控制律具有良好的动态响应和航迹跟踪性能以及抗干扰能力。相较于常规非线性扰动观测器,广义比例积分观测器对高阶和快速时变扰动具有更高的预估精度,可以达到更好的扰动抑制效果。     

乙烯精馏塔软仪表与先进控制工程实践

以乙烯装置乙烯精馏塔现有的常规控制为基础，提出乙烯精馏塔先进控制策略，通过化工机理分析，建立用于预测控制的动态机理数学模型，并线性化简化为状态空间模型和质量控制软仪表。塔顶侧线乙烯产品纯度和塔底馏出物乙烯浓度两个机理软仪表工业实施效果良好，其中乙烯产品纯度软仪表采用在线色谱分析数据实时校正。预测控制器控制塔顶产品纯度（给定点控制）和塔底循环乙烷浓度（约束控制），操纵变量为塔顶侧线采出量和塔底再沸器加热蒸汽量。仿真实验表明预测控制器的有效性。状态反馈预测控制器用于工业装置，效果良好，可以实现塔顶侧线产品的“卡边控制”和塔底馏出物浓度的区间约束控制。     

Synthetic carbons activated with phosphoric acid: I. Surface chemistry and ion binding properties

Synthetic activated carbons were prepared by phosphoric acid activation of a styrene-divinylbenzene copolymer at various temperatures in the 400-1000 °C range. The resulting carbons were characterized by elemental analysis, cation-exchange capacity measurement, infrared spectroscopy, potentiometric titration with calculation of proton affinity spectra, and copper adsorption from solution. The results indicate that the synthetic carbons obtained possess acidic character and show cation-exchange properties similar to those of oxidized carbons. However, the acidic compounds arising from treatment with phosphoric acid are tightly bound to the carbon lattice and are chemically and thermally more stable than those introduced by oxidative treatments. The largest amount of cation-exchange surface groups is introduced after activation at 800 °C. Infrared investigations showed that phosphorus compounds may be polyphosphates bound to the carbon lattice. Proton affinity distribution curves calculated from potentiometric titration experiments showed four types of surface groups on synthetic phosphoric acid activated carbons. Among them phosphorus-containing groups are the most important for the adsorption of heavy metal ions (copper) from acid solutions. Thus, carbons activated with phosphoric acid may be regarded as prospective cation-exchangers for the removal of heavy metals from water solutions.     

基于逆系统迭代学习观测器的故障调节方法

针对一类满足Lipschitz条件的多输入多输出非线性可逆系统执行器故障问题,提出了一种基于迭代学习观测器的逆系统内模故障调节方法。引入PD型迭代学习策略,设计了迭代学习故障诊断观测器,用于对执行器未知时变故障进行快速、准确估计。根据故障估计值,结合逆系统方法对逆模型进行补偿,使得补偿后的逆模型与非线性被控对象串联仍为伪线性系统;再结合内模控制实现了伪线性系统的容错控制。最后,通过仿真算例验证了该方案的有效性。     

基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识

针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.     

含两类时滞的线性系统的故障诊断及故障可诊断性*

研究同时含有状态时滞和测量时滞的时滞系统的故障诊断方法及故障的可诊断性问题,提出一种同时对状态时滞和测量时滞进行变换的无时滞变换方法,并提出一种新的故障诊断器的构造方法,同时给出时滞系统的故障可诊断性的判据。首先通过提出一种同时对状态时滞和测量时滞进行转换的无时滞转换方法,将时滞系统转换成无时滞的系统;然后将故障诊断问题转换为状态观测问题,给出并证明了故障可诊断性的判据;最后通过构造一种不利用残差体现故障的新的故障诊断器,实现了故障的实时诊断并解决了故障诊断器的物理不可实现问题。仿真实例验证了该方法的可行     

基于观测器的线性中立时滞系统控制

针对确定性中立时滞系统,利用Lyapunov函数法研究了该系统基于观测器的控制问题。结合线性矩阵不等式(LM I)方法,给出了该系统基于观测器渐近稳定的充分条件及观测器控制律的设计方法。最后的仿真例子说明了所给方法的有效性和可行性。     

永磁同步电动机控制方法研究

根据永磁同步电动机PMSM数学模型结合矢量控制理论设计了滑模观测器,采用了一种饱和函数的算法抑制抖振。以TMS320LF2407A为控制核心,设计了控制系统的硬件,编制了滑模估算算法,并且在额定功率为180 W,额定电压为380 V的PMSM实验装置上进行了实验研究。结果表明,研究的滑模观测器估算方法切实可行,能够实现转子位置跟踪,永磁同步电机具有良好的调速运行指标。     

带电小银团簇几何结构的研究

采用密度泛函的广义梯度近似(GGA)下的BLYP方法,对带电Agn(n=2 ～6)团簇的几何结构进行了优化,结果表明Ag2 ～ Ag5团簇为平面结构,从Ag6团簇开始出现三维立体结构.     

Adaptive high precision position control of servo actuator with friction compensation using LuGre model

Adaptive control of servo actuator with nonlinear friction compensation is addressed.LuGre dynamic friction model is adopted to characterize the nonlinear friction and a new kind of sliding-mode observer is designed to estimate the internal immeasurable state of LuGre model.Based on the estimated friction state,adaptive laws are designed to identify the unknown model parameters and the external disturbances,and the system stability and asymptotic trajectory tracking performance are guaranteed by Lyapunov function.The position tracking performance is verified by the experimental results.