非完整约束移动机器人的轨迹跟踪控制

针对非完整约束移动机器人运动学与动力学模型,根据轨迹跟踪控制目标的需要,设计了一种简单的控制器,该控制器结合了运动学控制器设和动力学控制器两部分;针对运动学模型,采用自适应算法对其未知参数进行估计,针对系统动力学模型,采用单层神经网络算法克服未知扰动对系统稳定性的影响,使速度误差尽可能地缩小;在Lyapunov稳定性理论的基础上证明了系统的收敛性和稳定性,该控制算法简单有效,易于实现;仿真结果表明:该控制策略可以实现对移动机器人期望轨迹的稳定跟踪,验证了算法的有效性。     

基于量子粒子群算法的混沌系统同步控制及参数辨识

针对异结构且参数未知混沌系统的同步控制,设计同步控制器并对误差系统的稳定性进行理论分析.通过合理选择优化目标函数,利用量子粒子群算法高效的全局寻优能力,实现混沌系统的未知参数辨识,有效降低同步控制器的开发难度.以Rössler混沌系统与Lorenz混沌系统的异结构同步为研究对象,进行数值仿真实验,结果表明该方法能够实现驱动-响应系统的快速混沌同步及系统未知参数的准确辨识,并验证该方法的可行性和有效性.     

航空地面电源发电机励磁系统仿真设计与实现

为改善一般模糊控制器自适应能力差的特点,针对汽车主动悬架系统设计了可以自适应调节的模糊控制器, 利用新型的改进遗传算法优化不同状态下误差与误差变化率的修正因子,从而找到最优的模糊规则。利用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行了仿真,结果表明该控制器相较于一般模糊控制器可以有效地改善汽车悬架在不同行驶状态下的稳定性和平顺性,通过优化过后的控制系统有较强的的鲁棒性和较好的适应性。     

基于改进遗传算法的汽车主动悬架控制器设计

为解决在汽车主动悬架系统中所采用的一般模糊控制策略自适应能力差的特点,提出了一种可以自适应调节的模糊控制策略,采用解析式模糊规则法;利用新型的改进遗传算法优化不同状态下误差与误差变化率的修正因子,从而找到最优的模糊规则,匹配当前状态下最佳模糊控制器的参数;利用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行了仿真,结果表明该控制器相较于一般模糊控制器可以有效地改善汽车悬架在不同行驶状态下的稳定性和平顺性,通过优化过后的控制系统有较强的鲁棒性和较好的适应性。     

基于感知模糊自适应蚁群算法的非线性PID控制

随着系统复杂度的提高和对象不确定性因素的增加,为克服线性PID动态性能和稳态性能差的缺陷,分析了非线性PID控制器各控制参数对误差的理想变化过程,构造非线性PID控制器。由于增益参数大量增加,传统参数优化方法不再适用,在分析蚁群算法的基础上,提出了基于感知自适应蚁群算法,并加入模糊自适应信息素更新机制,用于优化非线性PID控制器的设计方法。通过仿真实验将该控制器与基于蚁群算法的非线性PID控制器和基于蚁群算法、Z-N法的PID控制器进行对比,并对控制性能和收敛性能进行了分析,结果表明该算法有效克服了传统蚁群算法收敛速度较慢、容易陷入局部最优而停滞的缺陷,该控制器具有更好的动态性能和稳态性能。     

基于预测控制的非连续路段下移动机器人的轨迹跟踪

针对非连续路段下的轨迹跟踪问题,设计了基于观测型的预测控制器。首先建立了移动机器人的运动学模型,根据机器人的运动学模型得出了其位姿误差微分方程;然后在轨迹跟踪问题的基础上,设计了系统的观测模型,通过将预测控制器与系统的观测模型结合,设计了观测型预测控制器;最后再MATLAB环境下,利用本文所设计的控制器对移动机器人在非连续路段下的轨迹跟踪问题进行仿真,并将仿真结果与PID控制器控制的仿真结果进行对比,由仿真结果可以看出,本文所设计的控制器具有很好的鲁棒性、快速性及稳定性,可适用于移动机器人的轨迹跟踪的研究。     

基于分数阶滑模面控制的分数阶超混沌系统的投影同步

本文通过设计一个新型的含分数阶滑模面的滑模控制器,应用主动控制原理和滑模控制原理,实现了一个新分数阶超混沌系统和分数阶超混沌Chen系统的投影同步.应用Lyapunov理论,分数阶系统稳定理论和分数阶非线性系统性质定理对该控制器的存在性和稳定性分别进行了分析,并得到了异结构分数阶超混沌系统达到投影同步的稳定性判据.数值仿真采用分数阶超混沌Chen 系统和一个新分数阶超混沌系统的投影同步,仿真结果验证了方法的有效性. 关键词： 分数阶滑模面滑模控制器 稳定性分析 分数阶超混沌系统 投影同步     

受扰统一混沌系统基于RBF网络的主动滑模控制

针对受外扰影响的统一混沌系统,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的主动滑模自适应控制方法.将被控系统分解为受控子系统和自由子系统,利用主动控制思想,建立受控子系统在目标点处的状态误差的可控标准型,设计出一个结构简单的基于滑模趋近率在线参数整定的RBF函数神经网络控制器,并且基于Lyapunov稳定性理论分析了系统的稳定性.仿真结果表明该控制器对系统参数突变和外部干扰具有鲁棒性,同时抑制了抖振. 关键词： 统一混沌系统 主动控制 滑模控制 RBF网络     

同步磁阻电机自适应混沌同步控制仿真研究

针对同步磁阻电机中的混沌现象,将自适应控制与混沌同步结合,使驱动系统和响应系统快速达到渐进同步。首先,对同步磁阻电机驱动系统进行矢量控制,并建立该系统的混沌状态模型,在某类参数下,分析了系统的混沌态,并利用Lyapunov指数的谱线图得到系统出现混沌的条件;然后,运用状态反馈的方式进行控制,根据系统的混沌自适应方法设计出可行性误差系统,并且利用lyapunov函数稳定性定理,验证所设计的控制率和规则的可行性。最后,通过MATLAB对该控制方法进行仿真。仿真结果验证了理论分析的正确性,为同步磁阻电机的混沌研究提供了有价值参考。     

双机系统的模糊PID自适应励磁调节控制

针对多机并联系统的稳定性控制问题,在构建同步发电机双机并联运行系统暂态仿真模型的基础上,将基于模糊理论的PID自适应控制方法用于双机并联运行系统的励磁调节自适应控制器的设计;该方法以电压的偏差和变化率作为控制器的输入,然后通过模糊处理,对比例、积分、微分系数进行自适应实时调整;在不同运行模式下对双机并联运行系统进行了仿真与动态性能分析,结果表明所设计的模糊PID自适应控制算法较传统的PID励磁控制具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于主动滑模控制的一类混沌系统异结构反同步

针对一类连续时间混沌系统,基于主动控制思想,提出了一种主动滑模控制策略,使得一类混沌系统可以达到异结构反同步,其中响应系统的线性部分和控制器参数决定闭环误差及反同步的趋近律. 基于Lyapunov稳定性理论分析了系统的稳定性. 以Lorenz系统、Chen系统和Lü系统为例进行仿真验证,该控制方法可以实现较快的混沌反同步,且反同步的鲁棒稳定性良好. 关键词： 混沌系统 反同步 滑模控制 主动控制     

超混沌分数阶Lü系统电路实验与追踪控制

对提出的新型超混沌Lü系统,研究了其分数阶混沌系统,通过数值仿真和电路实验,证实了分数阶超混沌Lü系统的混沌行为.利用分数阶系统稳定性理论,设计简单的线性反馈控制器,成功地实现了分数阶超混沌Lü系统的所有状态向量与正弦信号和任意不动点的追踪控制.仿真结果表明了该方法的有效性. 关键词： 分数阶Lü系统 超混沌系统 电路实验 追踪控制     

二维各向异性浮雕型光栅的矢量衍射分析

利用严格模式理论对二维电磁各向异性浮雕型介质光栅的衍射特性进行了理论分析，并对其退化情形进行讨论。文中采用反射-透射系数矩阵算法和校正傅里叶展开规则以提高数值计算的稳定性、收敛性和计算效率。通过对光栅进行数值计算表明，该方法在可靠性、稳定性和收敛性方面是令人满意的。     

一种参数摄动的混沌异结构同步方法

研究了参数摄动情形下的混沌异结构同步问题,基于Lyapunov稳定性定理并结合范数理论给出了系统参数摄动下实现混沌异结构同步的一个充分条件,为同步控制器的设计提供了一般方法.只要两混沌系统维数相等,状态变量可测,就可利用所提方法实现系统参数摄动下的异结构同步,并能够保证在同步实现后同步控制量伴随误差变量一同收敛至零.该方法鲁棒性强,适用范围广,通过对混沌系统、超混沌系统的同步仿真,证实了该方法的有效性. 关键词： 混沌 超混沌 同步 Lyapunov函数     

基于自适应模糊控制的分数阶混沌系统同步

本文主要研究了带有未知外界扰动的分数阶混沌系统的同步问题.基于分数阶Lyapunov稳定性理论,构造了分数阶的参数自适应规则以及模糊自适应同步控制器.在稳定性分析中主要使用了平方Lyapunov函数.该控制方法可以实现两分数阶混沌系统的同步,使得同步误差渐近趋于0.最后,数值仿真结果验证了本文方法的有效性.     

领导-跟随多智能体系统的部分分量一致性

首先给出多智能体系统的部分分量一致性概念,然后探讨有向网络拓扑结构下的一阶非线性领导-跟随多智能体系统的部分分量一致性问题.通过设计合适的牵引控制器,建立相应的误差系统,将多智能体系统的部分分量一致性转化为误差系统的部分变元稳定性,并运用矩阵理论和稳定性理论,导出该多智能体系统实现部分分量一致性的充分条件.数值模拟验证了理论结果的正确性.     

不确定自催化反应扩散时空混沌系统的延时同步

设计了一种延迟同步控制器实现了时空混沌系统之间的同步控制.基于Lyapunov稳定性定理,确定了延迟同步控制器的结构以及系统状态变量之间的误差方程.以自催化反应扩散时空混沌系统为例,仿真模拟验证了该控制器的有效性.进一步设计了参量辨识器,对不确定自催化反应扩散时空混沌系统中的参量进行了有效辨识.通过研究有界噪声影响下系统的同步效果,表明该同步方法具有较好的抗干扰能力. 关键词： 时空混沌 延时同步 参量辨识 有界噪声     

基于VxWorks的水下机器人通信系统设计

针对水下机器人（ROV）在深海高噪声干扰环境中工作的特点,设计了一套基于VxWorks实时操作系统的ROV整体通信系统,实现了水下核心控制器对水下分系统快速高效的信息采集和数据分配,水下系统和水面控制器稳定实时的数据交换;硬件方面设计了以CAN总线为基础的水下通信系统,通过FPGA实现了CAN总线和PC104总线之间的时序逻辑转换,软件方面设计了基于TCP/IP协议栈的水面操控台和ROV之间的网络通信方式和水下各系统之间的CAN总线通信方式,着重介绍了基于缓冲队列的网络通信编程;通信系统数据测试实验表明：CAN总线通信和网络通信均具有良好的实时性和可靠性,满足最初的设计需求,而且采用模块化设计,便于维护和移植。     

基于状态反馈控制的无线网络拥塞控制流体流模型的Hopf分岔

针对控制无线网络拥塞控制系统中流体流模型的Hopf分岔的问题,提出一种状态反馈控制器.通过选择通信时延作为分岔参数,验证模型在加入状态反馈控制器后,①增加了分岔参数的临界值,扩大了稳定性区域,使系统的Hopf分岔延迟;②通过选择合适的参数,可以容易地改变分岔周期解的稳定性及其分岔方向.理论分析和数据仿真验证了该方法能够有效地控制系统的Hopf分岔.     

分数阶系统稳定性理论与控制研究

分数阶系统稳定性理论是分数阶非线性系统控制的基础. 针对分数阶非线性系统稳定性理论的讨论,本文从另一角度证明了该理论的正确性. 结果表明,分数阶非线性系统稳定性理论不仅适用于分数阶自治系统,也同样适用于分数阶非自治系统. 利用该理论分析了多个实例并进行了数值仿真,仿真结果验证了该理论的有效性. 关键词： 分数阶系统 稳定性理论 非自治 自治