电液负载模拟器神经网络辨识器及控制器设计

针对传统控制方法无法解决飞机舵机电液负载模拟器受多余力等非线性因素严重干扰的问题,给出了一种基于神经网络辨识器及控制器的复合控制结构,结合了神经网络系统辨识与自适应实时控制的工作特点。根据电液负载模拟器控制结构及工作原理,采用BP神经网络辨识器在线辨识,获得系统辨识模型以替代理论数学模型。然后,采用Adaline神经网络控制器实时控制,利用系统误差信号与BP神经网络反向递归计算Adaline网络权值调整信息,获得系统控制参数,实现复合控制器的有效监督与智能控制。最后利用MATLAB进行实验验证,仿真结果表明：该方法能够提高系统控制精度,多余力消扰率达92%;并且可以有效模拟飞机舵机所受力载荷的变化情况,实现系统指令信号快速、准确、稳定的加载。     

电液负载仿真台多余力的产生机理及其多余力消除方 …

详细推导了电液负载仿真台多余力的数学模型,理论分析了影响多余力的各种因素,仿真分析加载系统总流量泄漏系数和角位移对多余力的影响,提出了在加载马达两负载腔之间安装连通孔和同步补偿消除多余力的方案,并通过实验,验证了该方案对消除多余力的有效性。     

电液负载仿真台多余力的产生机理及其多余力消除方法的研究

详细推导了电液负载仿真台多余力的数学模型,理论分析了影响多余力的各种因素,仿真分析了加载系统总流量泄漏系数和舵机的角位移对多余力的影响,提出了在加载马达两负载腔之间安装连通孔和同步补偿消除多余力的方案,并通过实验,验证了该方案对消除多余力的有效性.     

一种电液负载模拟器多余力的结构补偿方法

电液负载模拟器属于典型的被动式电液力伺服系统。为抑制和消除系统内固有的强多余力干扰,本文突破传统的从干扰补偿的角度消除多余力的方法,建立位置系统和加载系统耦合在一起的单输入双输出系统数学模型,分析研究被动式电液力伺服系统的力/位耦合机理并以结构解耦为出发点,提出一种采用复式结构伺服马达进行同步结构解耦的加载新原理,以此来消除系统中的多余力。仿真结果表明:此方法可以有效地消除小梯度加载时负载模拟器的多余力。     

位置扰动型电液力控制系统多余力的抑制

在位置扰动下,电液力控制系统中液压缸被动运动引起强迫流量,导致多余力的产生。为了减少多余力对系统跟踪性能的影响,首先建立位置扰动下的电液力控制系统数学模型,分解出多余力表达式,在此基础上提出采用一个与系统中电液伺服阀主阀芯运动方向相反的补偿用电液伺服阀来消除多余力的方案,然后以一个典型的液压系统为例,借助Simulink软件进行数值仿真分析。结果表明,补偿阀能够及时、有效地排出强迫流量并大幅减少多余力,位置扰动下多余力减少量最多达93.5%,输出力跟踪幅值误差不大于2%,稳态误差不大于1.8%。     

基于单神经元复合整定的多余力抑制

分析结构不变性原理与同步补偿的优缺点,建立加载系统的线性化模型,研究系统在干扰状态下的幅频特性,并针对电液负载模拟器位置同步补偿方法自适应能力的不足,提出一种基于单神经元的复合整定方案.该方案利用单神经元整定同步补偿环节中的增益系数,并通过复合算法对单神经元输出进行修正,以弥补整定过程中因系统幅频特性导致的震荡.研究结果表明:该控制方案实现了在不同频率变化下系数的最优整定,多余力被有效抑制.该方案优于传统的前馈补偿方法,整定迅速,且结构简单,自适应能力强,具有实际意义.     

位置比例加力补偿电动负载模拟器的研究

通过对力伺服加载系统和位置同步加力补偿加载系统的分析,提出了一种位置比例跟随力补偿加载系统;并对其进行MATLAB/SIMULINK建模仿真。最后,对位置比例跟随力补偿加载系统的仿真结果进行了分析,结果说明该系统能够有效提高系统频带。     

含有负弹性刚度负载的电液控制策略探讨

针对电液位置控制系统在负载弹性刚度含有负值时系统出现不稳定现象,以及外负载力方向切换时干扰大而导致系统定位刚度差等问题,对负载弹性刚度为负值的电液位置控制系统构成及其数学模型的分析。采用二阶微分正反馈补偿的方法可以消除负载弹性刚为负值时对系统造成不利的影响。液压弹簧刚度处于最小值时,系统稳定性差、响应慢,在此情况下对系统进行建模仿真,得到的系统特性曲线表明:采用二阶微分正反馈补偿后系统稳定且拥有足够的稳定裕量,系统能够达到3 Hz以上的频宽。     

电液伺服控制技术原理及应用

阐述电液伺服控制技术在TRT系统中的应用,以及TRT装置中电液伺服控制系统的组成、作用及工作原理。     

容积伺服电液作动器位置控制研究

针对容积伺服电液作动器位置高精度控制问题,建立电液作动器位置控制数学模型,提出三状态反馈与三状态顺馈控制策略。该控制策略通过三状态反馈补偿系统固有频率和阻尼比,并利用三状态顺馈实现极点配置,进而对控制器进行参数优化设计,有效提高系统的动态特性。搭建容积伺服电液作动器实验平台,针对所提出的控制方法进行实验验证。研究结果表明:所提出的容积伺服电液作动器位置控制方法具有较好的控制效果,可实现电液作动器的高精度控制,控制精度达±0.01mm,将为电液作动器的工程推广与应用奠定良好的基础。     

位置扰动型电液力加载系统反步控制

针对位置扰动型电液力加载系统中产生的多余力,提出一种反步控制策略。首先构建力加载系统的微分方程;然后,为了使控制器简便易行,选择合适的Lyapunov函数,利用Lyapunov稳定性条件和反步控制思想反演设计出一次反步控制器。采用一组典型的电液力加载系统参数,通过MATLAB/Simulink仿真软件对反步控制器与传统PID控制器进行仿真比较,结果表明:反步控制器能控制主阀芯反向运动并将力加载系统油腔的多余流量排出,且参数调节简便;增大反步系数k值,系统响应会变快,跟踪误差减小,但超调量会增加;相较于PID控制力加载系统,加入反步控制器的系统响应更快,且经过初始阶段后能一直保持更好的跟踪性能。     

液阻全桥网络负载口独立电液系统节能控制策略仿真

针对传统电液控制系统节流损失大、能耗高、效率低的问题,采用液阻全桥网络搭建了具有负载口独立控制特性的新型电液控制系统,详细研究了该系统在典型四象限负载下的节能控制策略。液阻全桥网络电液系统由5个二位二通比例阀组成,根据其具有的负载口独立控制特性,将系统归纳为传统三位四通、负载口独立和负载敏感3种控制模式。传统三位四通下,两负载口开度控制模拟三位四通进出口耦合形式;负载口独立模式下,采用一腔控制流量另一腔阀口全开的控制策略;负载敏感模式下,控制泵出口压力比进油腔压力高一个定值,从而实现负载敏感功能。在超越负载下,3种模式都使用流量再生回路进行节能控制。AMESim+Matlab联合仿真结果表明,与传统的三位四通模式相比,三位四通流量再生、负载口独立、负载口独立流量再生、负载敏感模式分别节能43.38%、65.27%、77.91%、83.58%。     

基于协作多点传输系统的自适应有限反馈

为了提高协作多点传输系统上行链路的反馈资源利用率,研究了多小区重叠覆盖下的相位反馈问题,并推导出用户自适应反馈比特分配的最优解.用户可根据自身传输信道与干扰信道的信道质量,以及来自不同基站信号之间的相位差信息,自适应地确定相应比特数.通过在预编码中根据反馈的相位差信息进行相位补偿,使得用户端接收信号能够相干叠加.研究表明,该方案在不增加系统反馈开销的条件下,能够较为明显地提高系统吞吐量.
     

多无人机编队异常检测的偏差补偿估计

为避免多假设检验及概率不等式的复杂性,采用数据驱动的检测法,无需无人机的先验结构信息,仅利用无人机模型的输入-输出观测数据序列来实现多无人机编队的异常检测。对于各架无人机的非线性未知关系式,利用可无限逼近的基函数簇将原非线性未知关系式展开,将其表示成回归矢量与参数矢量的线性回归形式。采用最小二乘法求解参数估计矢量,再通过残差来设计异常检测器。当非线性关系式中仅包含有输入量时,通过最小二乘法得到的残差异常检测器可达到较好的性能。当非线性关系式中同时包含有输入和输出量时,由最小二乘法得到参数估计矢量是有偏估计,此有偏估计势必会影响最终的残差异常检测器。因此在有偏参数估计矢量中添加偏差补偿项,使之成为无偏估计矢量;并推导此偏差补偿项的表示形式,证明添加此偏差补偿项后的无偏性,提出替换偏差补偿项中某矩阵的构造方法。最后用仿真算例验证所提方法的有效性。     

CPM信号结合判决反馈的多分支分数多比特差分检测

连续相位调制信号的差分检测性能随码间干扰增大而恶化,为了改善误比特性能,提出了基于判决反馈的多分支分数多比特差分检测技术.通过在多分支分数比特区间差分信号中引入判决反馈,合并后判决,使得严重的码间干扰得以抵消.理论分析与仿真结果表明,与无判决反馈的多分支分数多比特差分检测相比,所提出的结构可以获得较大的性能改善;在避免...     

多载波调相雷达的功率放大器非线性效应补偿

针对多载波调相雷达信号因具有较高的包络峰均比而易受功率放大器非线性影响的问题,该文利用Saleh非线性模型分析了功率放大器非线性效应对多载波余码相位调制(MCPC)雷达信号的一维距离像的影响,采用单个MCPC脉冲连续两次发射的信号结构和回波信号自相关的方法提取非线性参数,对MCPC雷达信号的非线性效应进行补偿。理论分析和仿真结果表明该方法可以分离非线性与多普勒效应,不仅使非线性补偿过程免受多普勒和噪声影响,且能保留多普勒信息。     

基于多工作点模型的高精度鲁棒伺服控制器设计

为了满足永磁同步电动机伺服系统的高精度应用需求,提出了一种基于多工作点模型的鲁棒控制器设计方法。该方法首先进行标称控制器设计,利用反馈线性化将电机模型变换为含有等价干扰的线性模型,并设计线性控制律,让标称控制系统跟踪参考输出信号,然后设计鲁棒补偿器,抑制等价干扰的影响,最后利用不同工作点的设计结果,确定最终鲁棒控制器参数。理论证明了该文闭环控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒跟踪特性。实验结果表明所设计的鲁棒伺服控制系统在不同工作点下均具有期望的鲁棒转速跟踪特性和扰动抑制特性。     

CPM信号结合判决反馈的多分支分数多比特差分检测

连续相位调制信号的差分检测性能随码间干扰增大而恶化,为了改善误比特性能,提出了基于判决反馈的多分支分数多比特差分检测技术。通过在多分支分数比特区间差分信号中引入判决反馈,合并后判决,使得严重的码间干扰得以抵消。理论分析与仿真结果表明,与无判决反馈的多分支分数多比特差分检测相比,所提出的结构可以获得较大的性能改善;在避免载波恢复的前提下误比特性能更加接近相干检测的性能。     

基于电流反馈放大器的多相位正弦振荡器

提出了一种用电流反馈放大器设计奇数阶多相位正弦振荡器的方法,设计出的振荡器能产生任意奇数阶等幅等相差正弦信号,三相和五相正弦振荡器的仿真结果验证了理论分析的正确性.     

多关节柔性机器人手臂的振动分析和振动控制

本文应用机电一体化的研究方法,推导了柔性机器人手臂的振动方程式,并结合控制系统,推导了机电系统的动态方程.对在任意位置上有集中质量的变截面桑性手臂进行了振动分析和数值仿真,并进行了实验验证.证明了本文的分析方法的妥当性和位置反馈的抑制技术是相当有效的.