自抗扰控制:思想、应用及理论分析

首先从思想方法上剖析利用自抗扰控制思想处理不确定系统控制问题的独特之处,说明在运用自抗扰控制思想处理大范围及复杂结构(非线性、时变、耦合等)不确定系统时,首先需要准确分析系统中影响被控输出的"总扰动".然后,通过几个典型的应用研究实例说明自抗扰控制在处理大范围不确定性以及实现高精度闭环动态性能方面的优良品质.最后,对最新的理论分析结果进行简要综述.     

以某商业综合体为例实现制冷机房仿真设计及高效建造

建立高效制冷机房并保持高效、稳定运行是一项集成化的系统性工作,主要包含制冷机房高效设备的选型和匹配、管路系统优化、制冷系统的科学调试及良好运维。通过仿真设计平台对制冷机房进行节能设计,实现在项目初期进行系统设计优化与控制策略的定制与调整,对高效制冷机房的建造具有重要意义。现以顺德万达广场为例,通过建筑系统建模、负荷分析及多控制策略参数优化对制冷机房系统运行情况进行节能性分析,同时利用高效制冷机房标准化建造与智能运维手段,保证制冷机房系统以最优的设备配置和最节能控制策略运行,助力实现高质量、高效率的制冷机房设计与智能化建造。     

外场条件下激光捷联惯组多位置标定方法精度分析

从标定算法误差和位置编排对标定精度的影响两个方面对外场激光惯组多位置标定方法的标定精度进行了分析。证明多位置标定中由粗对准姿态角代替精确姿态角所产生的误差为二阶小量,而对加表等效天向误差和陀螺等效北向误差的估计误差会直接影响标定精度。数学仿真表明对于加表零偏10-4g,加表标度因数10-4和陀螺零偏10-2 deg/h数量级的激光惯组,该多位置标定方法的估计精度高于相应误差参数本身2个数量级,说明该方法具有较高精度。在优化位置和非优化位置条件下,多位置标定方法精度的仿真结果在同一个数量级,说明该多位置标定方法对位置编排不敏感。     

利用ESO和TD进行的激光捷联惯组误差参数外场标定方法

对外场条件下激光捷联惯组9个误差参数的标定问题进行了研究,包括加速度计零偏、加速度计标度因数误差以及陀螺零偏。对外场静基座条件下9个误差参数的可观测性进行了分析,并且从理论上推导出在不需要其他外界基准信息的前提下,仅根据导航速度误差和位置误差来完成9个误差参数标定的最少位置数,给出了一种利用扩张状态观测器(ESO)和跟踪微分器(TD)提取导航速度误差的微分信息,从而快速估计惯组9个误差参数的算法。用一组可行的多位置编排进行了惯组的9个误差参数标定的仿真验证,结果表明,该算法简单,精度高,易于在外场实现。     

激光捷联惯导系统的一种系统级标定方法

根据陀螺和加速度计的输出误差模型,从惯性导航基本方程出发推导了捷联惯导系统的系统级标定的一种误差参数标定模型,明确了该模型成立的条件,分析了该模型下惯性仪表24项误差参数的可辨识性,从而解释了已有文献未将惯性仪表24个误差参数完全辨识的原因,完善了该理论的完整性,并且提出了设计多位置翻滚实验的位置编排原则,给出了能够辨识出惯性仪表24项误差参数的标定方法.根据该位置编排原则可以找到多组可行的位置编排使得惯性仪表误差参数是可辨识的.该标定方法简单易行.     

基于各项异性的组合式PVDF应变传感器

在应用压电薄膜测量结构表面应变时,薄膜上的感应电压是其面内两个正交方向应变的函数。要获得结构表面某处一个方向的应变,就必须在该处粘贴和检测两片以上的压电薄膜,这对应用于随机载荷作用下的结构应变测量非常不便。利用压电薄膜材料的各向异性开发了组合式压电薄膜应变传感器,这使检测的感应电压和结构表面单一方向的应变成正比关系。根据压电方程推导了组合式压电薄膜输出电压和被测单向应变间的关系,并通过对一个带有小孔平板试件的应变分布测量试验和有限元数值分析,验证了该组合式应变传感器的可行性及具有很高的测量精度。该法操作简单,对实际工程结构应变测量具有重要的实用价值。     

用曲线拟合方法测量空气阻尼常量

以物体在气垫导轨上做一维阻尼运动为例,用曲线拟合方法推导出空气的阻尼常量的计算公式,利用与计算机相连的数码照像机采集数据,画出拟合曲线,从而得出了空气的阻尼常量.     

自抗扰控制纵横谈

首先从不确定系统控制的角度,将自抗扰控制与其它一些有关不确定系统控制的理论与方法进行比较和讨论,然后围绕自抗扰控制理论分析方面的进展,以及需要进一步研究的课题进行深入讨论与总结.通过纵横两方面的讨论揭示自抗扰控制对推进不确定系统控制研究的贡献,以及自抗扰控制方法的突出特点.