Winning controllers and regions in competitive nonlinear dynamic games with two qualitative objectives and uncertain information

The Liapunov technique has been introduced in differential games in a sequence of works over the last decade. We discuss application of this technique to the interface between two competitive semi-games, each with different qualitative objective. The feedback information for controllers is provided from designed, analytically integrable state predictors with reduced dynamics, which considerably shortens the computing time. The case is illustrated on the scenario of target reaching before being intercepted, and intercepting before target is reached.Deceased.     

PMSM的高精度感应电势状态观测器与位置估计

提出了永磁同步电动机考虑参数变化时精确的感应电势关系式新模型,建立了微分型和非微分型两种高精度感应电势观测器,证明了感应电势观测器的稳定性和收敛性,分析了参数变动对位置估计的影响.针对无位置传感器矢量控制系统,以内埋式永磁同步电动机为例进行了仿真实验研究,结果表明设计的感应电势状态观测器具有优良的性能.     

Simulation of single‐ and two‐phase flows on sliding unstructured meshes using finite volume method

The paper presents an efficient finite volume method for unstructured grids with rotating sliding parts composed of arbitrary polyhedral elements for both single‐ and two‐phase flows. Mathematical model used in computations is based on the ensemble averaged conservation equations. These equations are solved for each phase and in case of single‐phase flow reduce to the transient Reynolds‐averaged Navier–Stokes (TRANS) equations. Transient flow induced by rotating impellers is thus resolved in time. The use of unstructured grids allows an easy and flexible meshing for the entire flow domain. Polyhedral cell volumes are created on the arbitrary mesh interface placed between rotating and static parts. Cells within the rotating parts move each time step and the new faces are created on the arbitrary interfaces only, while the rest of the domain remain ‘topologically’ unchanged. Implicit discretization scheme allows a wide range of time‐step sizes, which further reduce the computational effort. Special attention is given to the interpolation practices used for the reconstruction of the face quantities. Mass fluxes are recalculated at the beginning of each time step by using an interpolation scheme, which enhances the coupling between the pressure and velocity fields. The model has been implemented into the commercially available CFD code AVL SWIFT (AVL AST, SWIFT Manual 3.1, AVL List GmbH, Graz, Austria, 2002). Single‐phase flow in a mixing vessel stirred by a six‐bladed Rushton‐type turbine and two‐phase flow in aerated stirred vessel with the four‐blade Rushton impeller are simulated. The results are compared with the available experimental data, and good agreement is observed. The proposed algorithm is proved to be both stable and accurate for single‐phase as well as for the two‐phase flows calculations. Copyright 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

带观测器的电液力伺服变极点数控系统的设计

本文在阐述变极点最优控制原理及其在电液力伺服系统中的实施之基础上，又进行了变极点控制的离散化处理和离散降维观测器对系统的状态重构，解决了系统稳定性与响应速度的矛盾，为该系统微机控制软、硬件的实观奠定了理论基础     

甘肃洒勒山成速滑坡的基本特征及其形成的动力学机制

本文首先讨论了该滑坡的形态、结构和运动的基本特征,指出:(1)该滑坡可分为特点截然不同的两部分。上滑体,可称为滑动铲部分,滑动时此部分滑体主要沿较陡的滑面发生整体性的转动滑移,垂直位移分量较显著。下滑体,可称为碎屑流部分,滑动时此部分滑体基本上呈近水平的运动;(2)主滑面呈上陡下缓渐转水平的座椅状;(3)滑坡的发展具有“推落式”的特点,上滑体是主动部分,它的突然失稳和下滑是推动下滑体运动的主要动力,(4)此滑坡的产生是斜坡变形累进性发展的结果,滑坡后缘拉裂缝的发展经等速开裂、加速开裂和裂缝闭合等三个阶段,最终导致大滑动。文中根据后缘拉裂缝等速开裂的资料,导出了一个预测滑动发生时间的公式。还根据现场证据进一步分析了造成此类滑坡高速远滑的两个机制:滑动铲机制和碎屑流效应,并根据所提出的机制导出了一个预测此类滑坡最大滑速的公式。     

基于降维观测器与多胞体方法的执行器故障检测

针对具有执行器故障且状态方程和输出方程同时受到外部扰动影响的离散系统,研究了降维观测器设计方法和基于多胞体理论的区间估计方法,并在此基础上提出了基于区间估计的执行器故障检测方法。首先,通过适当的状态等价变换,将原系统分解成2个降维子系统,使得一个子系统可以直接解耦干扰。然后,在无执行器故障发生的前提下,基于对干扰解耦的子系统,提出了一种降维观测器设计方法,实现了原系统状态的渐近收敛估计。其次,针对具有干扰的子系统,设计了Luenberger型观测器,并结合多胞体理论,提出了一种对可测输出的区间估计方法。之后,基于可测输出的区间估计,提出了一种残差的构造方法,以此提出了一种执行器故障检测新方法。最后,给出了仿真设计和分析,验证了方法的有效性。     

固定时间扩张状态观测器下的四旋翼飞行器滑模控制策略

针对滑模控制中系统状态接近滑模面后存在的抖颤现象,提出一种基于固定时间扩张状态观测器(FTESO)的二阶滑模控制策略.首先,设计全驱动子系统及欠驱动子系统的控制结构中的二阶滑模控制器;然后,通过FTESO对内部的参数不确定及外部扰动进行观测,在一定时间上限内收敛到观测值,利用观测值对控制器进行补偿,从而减少甚至消除抖颤现象;最后,通过李亚普诺夫函数保证设计的四旋翼飞行器系统的闭环稳定性,并进行仿真实验.结果表明：文中提出的控制策略具有优越性.     

不确定车辆电子稳定控制系统传感器故障估计

针对车辆横摆角速度传感器故障问题,提出一种基于观测器的故障估计策略.首先,考虑由于轮胎侧偏刚度特性造成的不确定性以及系统中存在非线性干扰等因素,建立车辆四轮转向系统数学模型.然后,设计基于观测器的传感器故障估计策略,利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法求解观测器增益.最后,通过Carsim与Simulink联合仿真验证所设计的传感器故障诊断策略的有效性.结果表明：在传感器发生故障时,该诊断策略能够对系统状态以及传感器故障具有良好的估计效果,能够为车辆安全稳定系统提供关键信息,并且对于下一步的传感器故障容错控制提供技术支持.     

适用于DC/DC 变换器的预测函数控制优化策略

针对使用预测函数控制(Predictive Function Control, PFC)的 DC / DC 变换器在负载切换时产生的扰动对变 换器响应速度有较大影响的问题,提出通过设计观测器观测扰动来优化预测函数控制算法的控制效果;相对于其 他提高系统抗扰动的方法,通过设计观测器来提高变换器抗扰动的方法的优点是实现简单、优化后控制效果好等; 设计 Luenberger 观测器对负载切换时产生的扰动进行观测,将观测值反馈给预测函数控制算法进行最优化分析, 并结合仿真结果对目标函数进行调整,优化后的目标函数能更好地响应扰动并尽快达到稳态;最后将优化后的控 制算法与 PI 双闭环控制方法进行比较,结果显示优化后的控制算法在受到扰动后比双 PI 控制方法动态性能更 好,实现了应对负载切换时提高系统动态性能的目标,增强了 DC / DC 变换器的抗干扰能力;优化后的算法只考虑 了负载切换时的扰动对于系统其他方面的扰动没有考虑进去,可以通过设计整个系统的观测器来进一步提高 DC / DC 变换器抗扰动的能力。     

数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制

提出数字孪生驱动下永磁同步电机（PMSM）滑模变结构一体化解耦控制方法,改善永磁同步电机控制能力。构建基于数字孪生技术的永磁同步电机控制结构,通过设备层采集实际永磁同步电机运行数据及环境数据,作为数字孪生驱动数据来源,孪生建模层依据获取永磁同步电机数据,构建永磁同步电机的数字孪生驱动模型以及虚拟场景,经虚拟模型与虚拟场景耦合后,在虚拟场景中还原永磁同步电机运行状态;在孪生控制层中设计精确线性化解耦控制方法,并构建速度、电流一体化滑膜解耦控制器,在虚拟环境中通过解决永磁同步电机速度与电流之间的非线性耦合问题,完成实体电机解耦控制;同时数字孪生控制结构各层之间通过孪生数据传输实现数据交换与指令下发,实现有效的电机控制。经实验验证：经该方法控制后,永磁同步电机可在负载突加与突卸状态下保持平稳的电流与转矩,同时还可以迅速调整电机转速,使电机保持在理想状态下运行。