基于T-S模糊神经网络的飞机防滑刹车系统研究

航空业的发展对飞机防滑刹车系统提出了更高的要求,而传统PID+PBM控制器存在着低速打滑、刹车效率较低等问题;针对刹车过程中的不确定性和非线性问题,提出采用T-S模糊神经网络来进行防滑刹车控制器设计;在MATLAB/SIMULINK平台建立飞机刹车总体仿真模型,将设计的控制器与传统控制器进行对比仿真试验;仿真结果表明,基于T-S模糊神经网络的控制器解决了传统PID+PBM系统存在的问题,具有良好的控制效果,系统具有鲁棒性,能够适应变化的跑道情况,为飞机防滑刹车控制提供了一种新的方法。     

飞机防滑刹车系统控制器的设计及仿真

飞机防滑刹车系统具有复杂性、非线性以及不确定性的特点,难以建立其精确数学模型;模糊控制具有不依赖被控对象模型的特点,PID控制具有控制精度高的特点,将模糊控制和PID控制结合,提出了一种模糊PI+模糊ID控制律的设计方法,利用MATLAB软件中的SIMULINK仿真工具,对飞机防滑刹车系统的智能控制算法进行了仿真,然后将仿真结果与一般的模糊控制的仿真结果进行了比较分析,结果表明模糊PI+模糊ID比一般模糊控制刹车时间缩短了1.7 s,距离缩短了80 m,能较好地改善刹车系统的性能,提高防滑刹车系统的效率。     

基于DSP+CPLD的无人机双余度全电刹车系统设计与实现

为了提高无人机现有刹车系统的刹车性能和刹车效率,文章针对无人机双余度全电刹车系统进行设计,介绍了双余度全电刹车系统的原理及结构特点,特别对无人机双余度全电刹车系统的关键技术即半物理防滑控制盒和驱动控制器的设计进行了详细分析;设计了以DSP+CPLD为控制核心的28 V低压刹车驱动控制器,通过半物理实验表明刹车过程压力平稳均衡,系统工作高效可靠,控制性能能够满足无人机全电刹车系统的要求。      

空调冷水二次泵压差模型不确定性的MFAC控制

中央空调冷水系统管路特性变化、设备老化等因素导致中央空调冷水系统二次泵压差模型具有不确定性,以致常规PID算法的调节性能变差,甚至在空调系统运行一段时间后出现不可控的现象;而无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)是一种采用不依赖被控对象的具体数学模型的“泛模型”和一些“控制功能”的某种组合相结合的、具有参数自适应和结构自适应的控制方法;引入了无模型自适应控制算法,来改善中央空调冷水系统二次泵压差控制效果,确保系统的调节时间和超调量保持不变;仿真和实验结果表明:相对于PID控制,MFAC具有很强的鲁棒性和抗干扰能力及自适应能力,调节性能稳定,可以克服由于系统管路特性变化、设备老化等因素导致的中央空调冷水系统二次泵压差模型不确定性的情况,控制效果良好。     

多新息优化MFAC控制律在NCS中的应用

网络控制系统建模难度大或代价高,并且网络环境受时延、丢包、其他节点干扰的影响时刻都在变化,使用传统的控制方法已经难以满足控制要求,本文将仅利用当前在线数据的无模型自适应控制算法引入到网络控制系统中,从而避开了系统建模问题,同时为了更好地适应网络环境变化,将多新息理论应用于无模型方法的控制律计算,加快其收敛速度,达到准确快速控制的目的。利用TrueTime仿真工具箱,搭建了一个以太网网络控制系统的仿真平台。仿真结果证实了无模型自适应控制算法在非线性系统下的控制效果优于PID,并且证实了使用多新息理论改进无模型控制律算法的有效性.     

多新息优化MFAC控制律在网络控制系统中的应用

网络控制系统建模难度大或代价高,并且网络环境受时延、丢包、其他节点干扰的影响时刻都在变化,使用传统的控制方法已经难以满足控制要求,在网络控制系统中引入仅利用当前在线数据的无模型自适应控制,从而避开了系统建模问题,同时为了更好地适应网络环境变化,将多新息理论应用于无模型方法的控制律计算,加快其收敛速度,达到准确快速控制的目的;利用TrueTime仿真工具箱,搭建了一个以太网网络控制系统的仿真平台;仿真结果证实了无模型自适应控制算法在非线性系统下的控制效果优于PID,并且证实了使用多新息理论改进无模型控制律算法的有效性。     

自适应光学系统中的自适应控制算法研究

介绍和分析了一种在自适应光学系统中实用的自适应控制算法。与经典控制算法相比 ,自适应控制算法调整方便 ,综合考虑了大气湍流扰动和探测噪声等对系统控制效果的影响 ,控制参数能适应工作环境的变化 ,使系统达到最优控制状态。以 6 1单元自适应光学系统上实现的自适应控制算法为例 ,用经典控制理论的波德 (Bode)图、控制带宽等概念分析了这种算法的特点 ,并针对算法在实际系统应用中遇到的问题提出了解决的办法     

常温直线加速器RF系统的建模

为了研究针对RF系统的新的控制方法,用Matlab软件为常温直线加速器的RF系统建立了一个数学模型。模型包括了速调管、SLED和行波加速管等一些典型的微波器件。RF系统模型被用于研究系统在不同输入信号下的输出情况,并用于确定SLED的相位翻转时间和RF系统的工作点。一种新的控制算法,自适应前馈控制算法,也在RF系统模型上得到了验证,并取得了良好的结果。这些都证明所建立的RF系统模型是有效的。     

基于无模型方法的混沌系统自适应控制

传统的混沌控制方法大多需要获知混沌系统的模型知识, 但是工业实际中系统的参数经常是未知的,与此同时系统建模过程当中经常会不可避免地存在未建模的动态不确定性, 这种情况下常规的混沌控制方法不能取得优化的控制性能指标．为解决此问题, 提出了一类基于无模型方法的混沌系统自适应控制算法．该算法基于数据驱动, 无需混沌系统的先验知识, 无需训练过程, 在线调整参数较少, 是一种低成本的控制器．数学证明了该控制系统的稳定性, 仿真结果说明了这种理论的有效性． 关键词： 混沌控制 自适应 无模型 数据驱动     

自适应光学系统中的逢适应控制算法研究

介绍和分析了一种在自适应光学系统中实用的自适应控制算法。与经典控制算法相比，自适应控制算法调整方便，综合考虑了大气湍流扰动和探测噪声等对系统控制效果的影响，控制参数能适应工作环境的变化，使系统达到最优控制状态。以61单元自适应光学系统上实现的自适应控制算法为例，用经典控制理论的波德（Bode)图、控制带等概念分析了这种算法的特点，并针对算法在实际系统应用中遇到的问题提出了解决的办法。     

轮毂电机再生制动LabView测试平台设计

轮毂电机电制动试验是再生制动控制策略研究的前期基础。该研究独立设计了轮毂电机再生制动实验台架,以NI的虚拟仪器系统为平台,基于LabView开发了测控系统软件环境。本文介绍了该试验台的物理组成结构、台架信号采集硬件和测控系统工作原理。试验台可测试轮毂电机的扭矩、转速等信号,可进行电机性能测试及再生制动等实验。通过该试验台的实验测试,进行了空载滑行与电制动实验,实验表明,该台架设计合理,测控系统控制方式可行,可为今后研究再生制动控制策略及电机性能测试提供重要参考依据。     

基于车用电涡流缓速器温度场分析控制系统设计

随着车辆向大型化,高速化的发展趋势,车辆正常行驶制动能量增加,传统的摩擦制动器已经难以满足使用要求,很容易诱发一些故障。电涡流缓速器以其非接触无摩擦,响应时间短,无明显时间滞后,工作时噪声很小,能够提供车辆正常行驶85%的制动功率等优点成为新型的车辆辅助制动系统。本文采用ANSYS软件实现电涡流缓速器转子盘的二维温度场分析,对不同宽度的转筒式电涡流缓速器的温度分布进行数据采集,建立转筒式电涡流缓速器转筒的二维模型,采用虚拟边界法进行简化处理,然后根据系统不同的载荷和约束条件进行温度场控制系统建模。最后本文做了大量的仿真实验,模拟了依据不同的制动力矩,不同的磁路结构以及转子盘温升来分析对汽车制动性的影响。     

列车防滑器主机故障诊断系统设计

SAB型列车防滑制动系统应用于国内T型列车,数量多,为了提高列车防滑器主机故障检测和维修效率,针对SAB WABCO公司的SWKAS20C型列车防滑器主机,设计了元件级故障检测与定位专家系统。通过研究模拟电子电路故障诊断技术,设计了基于支持向量机的多故障分类器,用于主机模拟电路故障样本数据的训练和测试,并通过改进算法寻优向量机参数,提高了故障诊断的准确度。搭建了模拟列车运行环境的测试平台,用以模拟主机在多种状态下的故障模式;使用VS2010开发环境编写了MFC专家系统。     

Hydrodynamic scaling law in undulatory braking locomotion

Flow over a fish-like airfoil is numerically investigated to elaborate the hydrodynamics of the undulatory braking locomotion for an elongated eel-like body or long-based fin. For undulation with low frequency, we find that boundary layer separation occurs in a parameter region with wakes in which two vortex pairs are formed per undulatory period. The physical mechanism of separation is governed by the slip(the ratio of swimming-to-body-wave speed), and the critical value of the slip in an inertial flow regime is approximately 4/3 rather than 1, which is independent of steepness(or amplitude). The relationship between pressure drag and relative velocity(between phase speed and free stream velocity) changes from linear to quadratic, corresponding to two different flow structures; this happens due to boundary layer separation, and the piecewise scaling relationship between pressure drag and relative velocity is explicitly clarified. Considering the viscosity effects, the separation criterion and the scaling relationship in the case of an undulatory brake are both synthetically modified using the Reynolds number, with all the required parameters clearly expressed. The results of this study provide physical insight into understanding the flow structures and hydrodynamics of the undulatory braking locomotion, which has instructional significance to brake design.     

基于SPH方法的高速列车风阻制动板制动力研究

采用光滑粒子流体动力学（smoothed particle hydrodynamics,SPH）方法建立了高速列车风阻制动板流固耦合二维数值模型,实现了对风阻制动板动态开启过程的数值模拟,分析了风阻制动板的运动规律、受力分布和气动阻力变化规律.结果表明:当车速为300 km/h,最大开启角度为90°时,制动板整个开启过程的动作时间约为0.025 s,满足紧急制动时的快速响应要求;制动板开启初期,板的受力有较大突变且呈梯度分布,易弯曲变形;制动板的整个开启过程中,制动板整体受力水平逐渐提高且保持均匀分布,制动板直角边缘处受力始终较其他部位大,具有良好的增阻效果;最大制动力出现在最大开启角度为75°~85°时,而非垂直开启时,建议将最大开启角度设置为80°以获得最大制动力.      

物理学在现代汽车ABS上的应用

随着汽车行驶速度的提高,道路行车密度的增大,对于汽车行驶安全性能的要求也越来越高.汽车的防抱死制动系统(ABS)应运而生,它是以传统制动系统为基础,采用电子控制技术,在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统.其中应用了许多力学、电学、磁学、液压等物理学理论,通过对ABS的讨论了解物理学在现代技术中的应用.     

Analysis of brake squeal noise using the finite element method: A parametric study

Brake squeal noise has been under investigation by automotive manufacturers for decades due to consistent customer complaints and high warranty costs. J.D. Power surveys consistently show brake noise as being one of the most critical vehicle quality measurements. Furthermore, the development of methods to predict noise occurrence during the design of a brake system has been the target of many researchers in recent years.This paper summarizes the application of complex eigenvalue analysis in a finite element model of a commercial brake system. The effect of the operational parameters (friction coefficient, braking pressure and brake temperature) and wear on the dynamic stability of the brake system is examined. After identifying unstable frequencies and the behavior of the brake system under different conditions, the performance of some control methods are tested. Changes in material properties and the application of brake noise insulators are presented and their effects discussed.The results show that the effect of brake temperature changes the coupling mechanisms between rotor and pad, which in some cases can be useful in order to reduce the instabilities and generated noise. Wear is an operational condition that has an strong effect on the system instability, since stiffness properties of brake pads are influenced by the changes on geometry and on the friction material, leading to high-frequency noise generation when the system is in the end of its lifetime. Application of brake insulators requires a detailed investigation of the system since, for some cases, an increase on the system damping does not balance changes on stiffness, leading the system to instability and noise.     

飞机翼面损伤的L1自适应重构控制方法研究

进行飞机翼面损伤下的重构控制对提高飞机的安全可靠性具有重要的意义,根据飞机翼面损伤的特点,提出一种基于L1自适应控制的重构控制方法,首先根据翼面故障对飞机气动特性的影响,建立故障参数模型,然后根据L1自适应控制快速自适应和鲁棒性的特点,选择合适的自适应律和滤波器进行重构控制器的设计,最后根据飞机升降舵翼面损伤情况进行仿真分析,结果表明了本文所用方法可以进行部分翼面损伤的快速重构控制。     

基于矢量控制的电动伺服控制系统设计

目前在航空航天领域,电动伺服系统被越来越多的用于火箭的矢量推进控制、飞机导弹的舵面控制、飞机的转弯刹车控制等。电动伺服系统作为飞行器控制系统的关键子系统,其性能直接影响着飞行器的机动性能,一般要求超调小、响应快、抗负载干扰能力强、实时性好等。本文的研究对象是一套航天电动伺服控制系统,即航天电动伺服系统的驱动控制部分,主要从软件控制策略和硬件组成设计方面介绍了该电动伺服控制系统的设计思想及其优越性。     

网络疑似入侵环境下的最优接口访问控制模型仿真

在网络疑似入侵环境下通过最优接口访问控制实现网络入侵的可靠性拦截,保障网络安全。传统方法采用自由链路分散控制模型进行网络入侵检测和接口访问控制,在受到较大的特征干扰下,入侵访问控制和拦截性能不好。提出一种基于自适应循环堆栈接口调度的网络疑似入侵环境下的最优接口访问控制模型。进行接口访问控制模型总体设计及组件模块分析,接口访问控制系统包括通信库、协议库、核心控制库和资源库,采用小波包自适应波束调制方法进行入侵检测算法设计,作为接口访问控制系统软件核心。通过SDICmdCon寄存器设置网络疑似入侵环境下的最优接口的内核,在嵌入式Linux环境下通过自适应循环堆栈接口调度实现接口访问控制的软件开发。仿真结果表明,采用该模型进行网络入侵检测,准确检测性能较好,通过最优接口访问控制,实现对网络入侵数据的准确识别和拦截。