工业及通讯领域微分方程组在线求解器的设计

针对工业现场控制以及仿真研究中普遍存在的微分方程组在线求解这一难题,从微分方程的反函数出发,结合工控软件运行特点,设计出有效的求解模型。在组态软件PineCAD上实现模型的搭建,实验证明可靠性与准确性。该求解器适用于对实时性要求较高的各类环境,具有简便高效的特点。     

电弧炉电极调节系统的自适应死区补偿控制

电弧炉电极调节系统存在死区非线性,这将给控制系统带来稳态误差,甚全会造成系统不稳定.为此,针对断点不对称且斜率不相等的死区特性,提出一种自适心死区补偿方法.通过引入死区逆非线性环节,并在线更新未知的死区逆参数,达到完全补偿死区的效果.利用Lyapunov方法证明了参数估计误差的收敛性.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

一种感应电机多模型解耦控制方法研究

提出一种基于新型广义逆系统的感应电机多模型解耦控制方法.通过对电机输入空间进行划分,利用神经网络辨识得到其广义逆系统模型,并针对每个子逆模型设计相应的控制器,使得闭环控制系统的传递函数实现任意的零极点配置.通过对电机输入空间的训练数据进行聚类,计算参考信号对每个类的相异度以实现模型之间的切换.仿真实验表明,该方法可对电机的转速和磁链实现有效的解耦控制,整个控制系统具有良好的鲁棒性.     

误差分散半调图像的有损压缩算法

对误差分散半调图像进行无损压缩所得压缩率较低,而现有二值图像有损压缩算法对该类图像的压缩效果并不理想。为此,结合逆半调技术设计一种有损压缩算法。选用LUT逆半调算法对误差分散半调图像进行灰度化重建,对灰度图像的DCT变换系数量化压缩法进行改进,提高了压缩率,并构建出一种误差分散图像的有损压缩算法。实验结果表明,该算法能获得较高的压缩率和较好的压缩效果。     

无轴承同步磁阻电机逆系统的解耦控制

为了有效解决无轴承同步磁阻电机这一非线性、强耦合的多输入多输出系统的动态解耦问题,提出了基于α阶逆系统理论的无轴承同步磁阻电机解耦控制策略.本文在阐述了无轴承同步磁阻电机径向悬浮力产生机理的基础上,推导出其数学模型,采用α阶逆系统方法将原系统解耦并线性化为一个一阶线性积分子系统和两个二阶线性积分子系统,并应用线性系统理论设计了闭环控制器.最后采用MATLAB软件环境构建了仿真系统,针对系统的阶跃响应、转子起浮、解耦性能等进行了仿真和分析.仿真试验表明这种解耦控制策略能够实现无轴承同步磁阻电机电磁转矩与径向悬浮力之间的动态解耦.并且系统具有良好的动、静态性能.     

基于联合滤波算法的复杂时变系统在线自适应逆控制

针对一类结构和参数均具备时变特性的复杂时变系统,提出一种新的基于联合滤波算法的在线自适应逆控制方法.该方法在处理参数时变问题的同时可兼顾系统的结构时变特性,实现复杂动态系统的在线跟踪控制.同时提出新的联合Volterra核函数滤波算法,该算法克服了原Volterra滤波器计算复杂运算速度慢的缺点,实现了动态非线性系统的在线跟踪控制.通过仿真分析可以得出,对于此类线性、非线性复杂时变系统,基于新的联合滤波器的自适应逆控制方法可以快速有效的实现动态对象在线建模与控制.     

一种新的磁滞非线性前馈补偿算法

针对超磁致伸缩致动器磁滞非线性特征, 建立了描述其非线性行为的Preisach数学模型, 以F函数法求解了该模型的数值模型. 针对当前致动器非线性前馈补偿控制中迭代和执行效率低的缺点, 将磁滞非线性理解为系统干扰, 提出了一种新的非线性前馈补偿算法, 在求解Preisach逆模型过程中,引入稳态误差信号作为参考变量, 以Sigmoid函数变步长算法进行迭代步长自适应动态调整. 计算机仿真和实验研究均表明,与当前的磁滞模型求逆算法相比, 所提出的算法在保证控制精度的同时可以显著提高系统收敛速度, 大大提高了程序的执行效率.     

基于LS-SVM逆模型的青霉素发酵软测量方法

针对青霉素发酵过程中的某些关键生物参数(如菌体浓度、基质浓度、产物浓度)难以实时在线测量的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)逆模型的软测量方法。该方法用具有高斯核函数的LS-SVM,离线建立被测对象的静态非线性逆模型。由静态非线性逆模型外加若干表征非线性动态特征微分器,构成了非线性系统的逆系统,将此逆系统串联在原发酵系统之后,得到"线性化"的伪线性系统。仿真结果表明,该方法能够对青霉素发酵过程中不可在线测量的关键变量进行预测,且达到了较高的测量精度。     

Passivity based adaptive Jacobian tracking for free-floating space manipulators without using spacecraft acceleration

Most research so far on trajectory tracking of free-floating space manipulators has assumed that the kinematics of the space manipulator is exactly known. However, when a space manipulator picks up different tools of unknown lengths or unknown gripping points, its kinematics and dynamics change and are difficult to derive exactly. Thus, in this paper, we have proposed a passivity based adaptive Jacobian controller for free-floating space manipulators. The proposed controller consists of a transposed Jacobian feedback and a dynamic compensation term, and the parameter adaptation laws are derived by Lyapunov-like stability analysis tools. It is shown that the end-effector motion tracking errors converge asymptotically. To avoid using spacecraft acceleration, we define a new reference velocity, which is called spacecraft reference velocity. In addition, we have also conducted passivity interpretation of the proposed controller to obtain some physical insight into its properties. Simulation results are presented to show the performance of the proposed controller.     

保护私有信息的回归关系推断

回归关系推断是统计分析领域中的重要基础内容,其运算形式较为复杂,导致了安全解决方案的效率低下.为了解决安全双方模型下多元回归的统计推断问题,提出极大似然估计、残差平方和与总平方和的安全协议.并依据运算本身的特点,经过对共享矩阵连乘操作规律的数学分析,提出简化运算的方法,使得交互次数大幅减少.同时对其可应用领域进行了展望.