基于转换控制定律的倒立摆控制器设计(英文)

本文研究倒立摆的控制器设计.运用控制转换定律和Lyapunov第二方法,有效解决了由钟的分离角和控制系统中小车的置换引起的强非线性和强耦合性难题.并证明该控制器对由摆的长度和质量以及小车的质量等参数决定的非线性摩擦系数的变化具有强鲁棒性.最后,仿真实验结果证明了该控制器设计的可行性.     

Empirical Modeling of a Hydraulic Actuator in a Vehicle Control System

The pressure information of a hydraulic actuator plays a key role in modern vehicle control and fault diagnosis. The difficulty in measuring pressure directly naturally motivates such an indirect approach as an observer whose accuracy depends heavily upon the availability of a high fidelity model of a hydraulic actuator. Notwithstanding its success in understanding the dynamics of the first principle model of a hydraulic actuator, it is not suited to controller/observer design due to its complexity. This paper presents an alternative to the first principle modeling methodology: an empirical approach to hydraulic actuator modeling. Linear and nonlinear system identification techniques are applied to obtain low-order models of a hydraulic actuator. Experimental results show how the empirical models reproduce the key features of a hydraulic actuator with sufficient accuracy.     

等效系统参数辨识法在飞行品质评价中的应用

分析了等效系统参数辨识方法,采用最小二乘法与频域极大似然法求解先进飞机的低阶等效系统.通过计算,对两种辨识方法的优缺点进行了对比研究,并通过动态仿真验证了方法的有效性.最后依据参数辨识结果,对某型飞机的飞行品质进行了评估.     

Problem of Stabilizing a Switching System Using a Piecewise-Linear Control System

The problem of stabilizing a mathematical hybrid system with switchings between the operating modes is solved. Each of these modes is associated with nonlinear differential equations that have control parameters. The switching instances (conditions) are control components. A stabilizer must be designed in positional form that allows the trajectory of the entire nonlinear system to reach the target set in the phase space for a (prescribed) finite time. To solve the problem, k]an apparatus of continuous piecewise-linear Lyapunov functions is used along with the corresponding piecewise-linear control functions. A theorem concerning the sufficient conditions for the stabilizability of a hybrid system in the considered class of controls is proved. An algorithm for constructing the Lyapunov functions and the stabilizer is given.

     

基于L-M方法的液压油源系统的可靠性分析

本文结合液压伺服系统的工程实际,运用了L-M方法,对恒压油源系统进行可靠性分析与建模,并给出了系统可靠度的定量评估结果,最后利用该模型对试验模拟数据进行分析,这对工程设计具有重要的指导作用。     

一类非线性系统的时滞相关H∞控制

本文研究一类非线性控制系统的时滞相关日。控制问题．首先通过构造恰当的Lyapunov泛函,设计非线性H∞控制器,得到了该类非线性控制系统渐近稳定的一个充分条件．其次通过建立具有线性矩阵不等式（LMI）约束的凸优化问题,得到了该类非线性系统的时滞相关H∞性能的一个充分条件．MATLAB仿真验证了本文方法的可行性．     

一类非二次微分食饵—捕食系统的脉冲控制

利用脉冲微分方程的比较原理对一个具有功能反应函数为x~(1/2)的食饵—捕食生物模型进行研究.考虑到模型存在的不确定性,研究了捕食者的捕食率不但受食饵的密度大小影响,同时还受捕食者本身的密度影响的生物系统.通过脉冲控制得到了使其渐近稳定到原先不稳定的正平衡点的充分条件,使食饵密度和捕食者密度保持在一个定数附近并给出了生态解释.     

可修复人机储备系统最优控制

讨论了一个运行部件和一个储备部件组成的可修复系统的最优控制问题.     

基于GA-PLS和AdaBoost的故障诊断方法

提出一种基于GA-PLS和AdaBoost的液压系统故障诊断方法。该方法用遗传算法与偏最小二乘法相结合(Genetic algorithm-partial least squares,GA-PLS)的算法对初始特征向量进行筛选,提取出与故障信息相关程度高的特征向量,把该特征向量作为输入,运用AdaBoost(Adaptive Boost)方法建立分类器,以识别液压系统的工作状态和故障类型。对实验数据分析的结果说明,该方法能准确地选择出特征向量,并有效地应用于液压系统的故障诊断。     

一类机器人系统的最优控制

本文通过把结构阻尼系数当作控制变量来讨论一类弹性机器人系统的最优控制问题 ,并利用Banach空间几何性质证明了最优控制元的存在唯一性     

M/E_k/1排队系统的最优流控制

通过两种经典方案,即非合作最优化方案和合作最优化方案,对M/E_k/1排队系统的最优流控制问题进行研究.在这两种方案下,给出了最优流控制的解,并对解的性质进行分析.     

具有热储备的并行可修系统的最优控制

研究了并行可修复系统,在Banach空间中正解的存在唯一性,并以范数指标函数衡量控制标量为标准的最优控制.     

坦克炮控伺服系统的自适应鲁棒控制研究

针对一类坦克炮控伺服系统,充分考虑系统中的未知齿隙非线性及摩擦非线性,将这些未知非线性的影响表示成有界扰动项与未知非线性动态项之和,借助ARC(自适应鲁棒控制)的思想设计控制器,当未知非线性动态项为零时,控制器即为自适应控制器,保持系统稳定的同时实现对参考信号的精确跟踪,而当系统存在未知非线性动态项时,控制器具有很好的鲁棒性,保持系统所有信号有界的同时实现对参考信号的误差跟踪,且跟踪误差可以由设计参数的取值设定来任意调节,与现有结果相比,控制器的设计建立在充分考虑系统未知非线性的影响之上,从而避免了简单的把未知非线性影响简单的考虑成系统"总扰动"所造成的被控系统性能的损失。     

变系数波动方程所决定的控制系统的最小能量控制和快速控制问题

本文研究变系数波动方程所决定的控制系统的最小能量控制和快速控制问题 .在所讨论的系统精确可控的前提下 ,得到了系统的最小能量控制和快速控制的解析表达式     

一类可修复计算机系统的最优控制问题

利用Banach空间的相关理论,讨论了一类可修复计算机系统稳态解的最优控制问题,并证明了最优控制元的存在性与唯一性.结果表明,计算机系统的稳态可用度在有限时间内总能到达其期望值.     

孵化控制系统的模糊免疫PID控制算法研究

家禽孵化是一个复杂的生物学过程,实现其自动控制水平有着重大意义.针对孵化系统是一个多变量、强耦合、大滞后的复杂动态系统,提出一种模糊免疫P ID控制方法,该方法根据模糊控制原理对P ID参数进行在线修改,利用生物免疫机理调整非线性函数,然后用免疫修正进一步调整P ID系统参数,使被控对象具有良好的性能,实现了家禽孵化设备中温度、湿度和含氧量的智能控制.系统投入运行表明,动态响应好,控制精度高,鲁棒性高,易于各种孵化的实现,从而提高了孵化率.     

基于S型曲线加减速的数控加工刀具运动优化控制

数控机床加工折线时,存在因进给系统反复骤停而加工效率低、加工冲击大等问题.提出折线光滑转接加工优化控制算法,在指定加工误差的条件下,通过引入转接段降低实际转接点附近轨迹精度,从而实现了转接时的速度连续,并给出了转接速度的约束控制条件,对锐角、钝角转接进行了误差分析,验证了控制算法的有效性.针对由直线段和圆弧段组成的连续曲线整体加工控制问题,建立基于S型曲线加减速的加工控制模型,分析了圆弧半径对算法效率的影响.最后针对S型曲线加减速算法中加加速度存在阶跃变化的缺陷,提出了一种加加速度连续的改进算法,从而提高了加工质量.     

混沌记忆系统的自适应反馈控制和轨迹跟踪控制

研究了混沌记忆系统的自适应反馈控制和基于反馈线性化的轨迹跟踪控制问题.首先,通过绘制系统的时域波形图和混沌吸引子图验证系统的复杂的动力学行为;然后,分别应用自适应反馈控制方法和基于反馈线性化的轨迹跟踪控制方法设计控制器,对系统施加控制;最后,通过数值仿真验证控制器的有效性.     

非定常经济系统控制模型的最优控制问题

利用Banach空间理论和Banach-Saks-Mazur定理,讨论了一类非定常经济系统中,资产相对折旧率的最优控制问题,给出了其最优解的存在唯一性.     

高阶控制增稳系统等效拟配参数时域在线辨识方法

现代控制增稳飞机是高达几十阶的复杂系统,将其降阶为特定形式的低阶等效系统才能与已有飞行品质规范进行比较,进而预测和评价飞机飞行品质.从时域角度出发,提出了一种高阶控制增稳系统等效拟配参数在线辨识方法.分析了时域等效系统拟配的基本方法,提出了等效系统实时在线拟配的系统框架思路,基于Tustin变换法推导了由高阶系统时域响应获取四阶等效系统参数的数学公式,应用最小二乘法在MATLAB中实现了算法编程,并用试飞数据验证了所提方法的可行性.计算结果表明,所提方法可以快速准确地实现高阶控制增稳系统的等效系统参数辨识.