基于节点重要度和AHP的无人机健康评估

针对无人机系统的维修成本高、维修决策滞后等问题,建立了一种基于节点重要度的无人机系统健康状况评估方法。所提方法在符号有向图的基础上建立虚引力模型,并引入介数的概念以优化节点的紧密性与影响力,优化了节点重要度计算,完善了层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)的初始判断矩阵构造方法,最终结合改进岭型隶属度函数对无人机系统的健康状况进行模糊评价。实验结果表明,所提方法不仅能够实现无人机系统的健康状况等级划分,还能够为系统的故障预测与维修决策提供科学依据,具有重要的意义。

三轴陀螺稳定平台控制系统设计与实现

针对高精度光电导引系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以速率陀螺为核心构成的三轴陀螺稳定平台。结合某型号电视导引头设计过程,详细介绍了该三轴陀螺稳定平台的结构组成、主要元器件选型,以及软硬件实现。分析了陀螺稳定平台的隔离扰动原理,设计了多闭环复合控制结构,给出了系统各组成部分的模型,合理简化后建立了系统数学模型,并按照频域分析法设计了控制算法。对于陀螺信号噪声问题,设计了小波阈值滤波方法,有效地消除了反馈信号的噪声,提高了系统控制精度。整机测试表明,该陀螺稳定平台满足了导引头系统设计指标要求,具有较高的跟踪精度;能够在实验室条件下,进行多种电视跟踪模拟实验,为实际设备的研制提供了真实有效的数据。

陀螺稳定平台自适应分层滑模速度控制

为了消除高精度陀螺稳定平台系统中的非线性因素对系统控制的影响,设计了一种自适应分层滑模速度控制器。结合某小型电视跟踪导引头中的陀螺稳定平台实际系统,首先,介绍了稳定平台系统的控制结构,具体分析了陀螺速度闭环的工作原理,以及系统中影响速度控制性能的主要非线性因素。其次,针对系统特点,结合滑模控制强鲁棒性的优点,在速度闭环中设计了分层滑模控制。在边界层内,采用了积分增益型滑模控制。在边界层外,采用了带有灰色预测控制项的滑模控制。针对滑模控制中扰动量无法准确确定的问题,设计了自适应调整方法实时估计扰动量的大小。最后,利用Lyapunov方法证明了该方法的稳定性。在导引头稳定平台上实验表明,同PID控制相比,该滑模速度控制器能够有效消除系统非线性因素的影响,改善了闭环速度控制的性能,提高了稳定精度。同时,与比例滑模控制相比,该方法有效减弱了抖振现象。

陀螺稳定平台非线性摩擦的灰色滑模控制

为了减小摩擦扰动对陀螺稳定平台伺服跟踪性能的影响,设计了一种灰色滑模控制器。以某型号导引头陀螺稳定平台为实际对象,分析了系统中摩擦的非线性特性,从机械和控制两方面探讨了减小摩擦的措施。基于稳定平台的单轴控制模型,设计了滑模控制律,采用GM(1,1)灰色预测算法估计扰动量,将其作为控制律中的补偿分量,同时应用灰色预测方法对滑模控制策略进行预测输出,有效地减弱了滑模控制的抖动现象。在陀螺稳定平台上实际测试表明,该灰色滑模控制能够在无系统摩擦模型的情况下,有效减小摩擦扰动对系统控制的影响,与PID控制相比,明显提高了控制系统的鲁棒性和稳态精度。

基于滑模变结构的陀螺稳定平台非线性解耦控制

为了消除陀螺稳定平台系统中各框架间的非线性耦合影响,设计了一种滑模非线性解耦控制算法。分析了高精度三轴陀螺稳定平台框架间的非线性耦合特性,建立了系统的动力学模型。利用非线性微分几何方法对系统进行了输入输出解耦控制设计,结合模型跟踪滑模变结构控制方法消除了系统解耦控制中的非线性扰动因素。针对滑模控制中的抖动问题,设计了带有边界层的积分滑模控制器,有效减弱了控制器的抖振现象,提高了系统解耦精度。在某型号电视导引头稳定平台系统中测试表明了该解耦控制方法的有效性和可行性。同PID方法和不带边界层的滑模控制方法相比较,该解耦方法的解耦效果明显优于其他两种方法。

陀螺稳定平台模糊自调整滑模解耦控制

针对陀螺稳定平台系统中轴系间耦合因素对控制性能的影响,设计了一种模糊自调整滑模解耦控制算法。根据非线性微分几何理论,建立了稳定平台输入输出解耦控制,在此基础之上加入了模型参考滑模控制。所设计的滑模控制律采用了分层结构,在边界层内引入了非线性项,同时边界层厚度由一种模糊自调整方法实时改变,从而有效降低了滑模控制在实际应用中的抖振现象,提高了系统的解耦精确度。通过在某型号电视导引头陀螺稳定平台系统中测试,表明了该解耦控制方法的有效性和可行性;同PID等常用方法相比较,该方法的控制效果明显优于其他控制方法,有效提高了稳定平台系统的鲁棒性和跟踪精确度。

稳定平台有限记忆模型H∞目标预测滤波算法

针对陀螺稳定平台跟踪系统中脱靶量信号存在延迟和不确定扰动的问题,提出了有限记忆模型H∞预测滤波算法。根据实际目标运动的机动特征,采用有限记忆模型对目标进行运动建模,避免了对目标输入输出特性的依赖,同时采用递推最小二乘法对模型参数进行实时辨识,简化了运算,提高了模型精度。在此基础上,将鲁棒H∞方法应用到目标信号滤波和预测中去,有效的补偿了信号时延和扰动。仿真和实际平台测试表明了该方法的有效性和可行性。与常用的卡尔曼预测滤波方法相比较,说明了该方法对目标机动和随机噪声扰动具有更好的鲁棒性,有效提高了目标信号的预测精度。

工频干扰环境下离散控制系统采样周期的确定原则

本文首先给出了正弦信号干扰下的低通型频谱信号的采样定理,证明了带通信号干扰下的低通型频谱信号的采样定理。运用采样定理,针对控制系统中普遍存在的工频干扰问题,提出离散控制系统采样频率的确定不仅要考虑对象的特性,而且要同时考虑干扰的特性,防止控制系统主要的有效信息频段(低频段)内出现频谱混叠,为信号滤波提供有利条件。这种方法对系统设计已经完成,在调试运行过程中出现未预料到的工频干扰的处理提供了有力的理论支持。

基于双正交小波的稳定平台系统中陀螺信号滤波应用研究

针对陀螺稳定平台系统中光纤陀螺信号噪声的非平稳性特点,分析并讨论了光纤陀螺输出信号模型及常用陀螺信号滤波方法的优缺点。根据双正交小波函数能够同时具有紧支性和对称性的突出优点,提出了基于双正交小波的改进模平方阈值滤波方法。同时,结合3σ准则和不同的分解尺度,采用了可变阈值选取规则。实际应用表明,该滤波方法能够对光纤陀螺噪声信号起到明显的抑制作用,滤波效果优于一般IIR滤波和正交小波固定阈值滤波。

二十五味驴血丸的鉴别及没食子酸的含量测定

目的 对二十五味驴血丸中的秦皮、降香、丁香、决明子等成分进行薄层鉴别 ,同时测定该制剂中诃子、毛诃子、余甘子的有效成分没食子酸的含量。方法 采用TLC和HPLC。HPLC采用C18柱 ,甲醇 - 0 4 %磷酸溶液 (8∶92 )为流动相 ,检测波长 2 6 8nm ;TLC采用阴阳对照试验 ,对方中的 4种成分进行了确认 ,以达到鉴别的目的。结果 4种成分被鉴别 ;采用HPLC测定没食子酸的含量 ,在 0 0 80 6～ 0 4 838μg·ml-1范围内 ,有良好的线性关系 ,平均加样回收率为 98 5 3% ,RSD =1 37%。结论 所用方法简便、稳定 ,能有效地控制该制剂的质量。

基于近似熵的直流牵引电动机健康监测方法

针对直流牵引电动机健康状态估计缺乏有效的快速算法问题,提出了一种基于近似熵的直流牵引电动机健康状态实时分析方法.并对传统的近似熵计算方法用矩阵运算进行算法优化,提升了运算速度.针对直流电动机的电磁特性,融合待检测电动机的电流、电压、转速信号信息计算出电动机系统近似熵值,并依此判断电动机健康状态.最后,用直流电动机实验平台的数据验证了该方法的有效性.

在清洁验证中不同材质容器回收率对比分析

清洁验证是进行遗留物质清除,较小交叉污染的一项验证性活动。清洁验证对于有效减小内毒素以及微生物等方面的风险具有重要的意义。对于玻璃、不锈钢以及塑料等不同材质容器采用不同菌种进行回收率对比分析,论述了在清洁验证中不同材质容器回收率之间的关系,为提升清洁验证工作的效果以及方法科学化提供了重要的参考。结论表明,无细胞百白破联合疫苗及伤寒Vi多糖疫苗生产过程中对与产品相接触的塑料、玻璃、硅胶、不锈钢表面进行取样采用的取样方法是有效的。

面向系统健康度的网络节点重要度评估

针对网络系统中关键节点确认问题,提出了一种基于健康度的节点重要度评估方法。首先,分析系统健康度定义,然后根据网络节点间的连接关系,建立邻接矩阵,计算节点在正常情况和故障降级情况下的网络容量变化,建立系统健康度和节点重要度的关系模型。最后,将该方法应用于一个运输网络系统。仿真案例表明,该方法能够有效确定系统中的关键节点,有助于提高系统可靠性。

卓越计划下的“运动控制系统”课程建设探索与实践

本文依据卓越工程师培养计划要求,结合"运动控制系统"课程特点,从课堂教学、课外自学、实验等环节进行了探讨,在教学内容选择和实验安排以及教师培养等方面开展课程建设,实现提高学生工程实践能力的教学目标。

基于增益调度PID的四旋翼无人机主动容错控制

针对悬停状态下四旋翼无人机的执行机构故障,提出基于插值增益调度PID的主动容错控制方法,并在四旋翼无人工具实验平台上验证。首先根据不同故障率建立了故障模型集,并通过多模型故障诊断算法估计出故障的大小和时间。然后根据所估计出的故障大小,将控制律切换到相应故障情况下的控制律,实现对不同执行机构故障率的容错。最后在无人飞行工具实验平台上验证,飞行试验结果表明,与单纯的PID控制器相比,以插值增益调度PID为实现形式的主动容错控制方法可以使飞行器的容错性能有效提升。

基于神经网络的模型参考飞控系统容错控制

针对飞控动态系统故障状态下安全飞行问题,提出了一种基于神经网络动态补偿的模型参考鲁棒容错控制方法。在经典RBF网络控制基础之上,设计了一种改进的神经网络结构,通过添加直接输入输出线性环节,应用最近邻聚类和新的自适应C-均值聚类法训练改进后的神经网络,以及在线调整神经网络的权值和阈值,提高了网络的收敛速度和泛化能力,达到了飞控系统在线实时快速容错控制和抗干扰的目的。同时,证明了该闭环鲁棒容错控制算法的稳定性。在波音747-100/200模型上仿真实验表明了该方法的有效性和可行性。

基于增量式策略强化学习算法的飞行控制系统的容错跟踪控制

针对发生故障的飞行控制系统,在强化学习算法的基础上,提出了一种基于增量式策略的强化学习容错方法.本方法利用传感器获取的系统状态值,根据系统预先设定的奖励函数对当前控制系统状况做出最优的决策并不断更新价值网络,将系统的容错控制过程转换为强化学习Agent的贯序决策过程,并使用一种改进型的增量式策略实现对当前故障的正确补偿策略的逐渐逼近.同时,针对连续控制系统,提出一种状态转移预测网络来得到下一步状态值.最后,通过南京航空航天大学“先进飞行器导航、控制与健康管理”工信部重点实验室的飞行器故障诊断实验平台验证了该方法的有效性.

制药企业的文件管理

目的讨论制药企业文件管理体系问题,为落实新版药品GMP中关于文件管理的相关要求提供参考意见。方法从文件体系的建立,文件质量的管理,文件的维护、变更等方面对实施GMP过程中文件管理方面的问题进行分析。结果与结论提高对文件管理的认识,细化文件管理过程,提升文件管理水平,可有效实现企业生产质量的管理。

溶解氧预报模型及误差校正

针对污水处理过程中,由于溶氧仪表面生成生物氧化膜,产生"钝化"现象,造成了溶氧值测量误差,以至影响生产;又因为需要频繁地清理溶氧仪,造成了人力、物力、财力的浪费,降低生产效率等问题,利用人工神经元网络建立了溶解氧预报模型。基于此模型,给出了传感器误差校正的具体方法。当误差超出给定界限时,给出故障报警。现场应用表明,该方法在一定程度上延长了溶氧仪清理的间隔时间,节约了生产成本,提高了生产效率,收到了较好的预报效果。

高压共轨系统优化无模型自适应轨压控制

高压共轨柴油机的轨压大小对于柴油机的排放性能、动力性能有着至关重要的影响。目前的轨压控制多采用PID控制方案,但PID控制存在控制精度低、全工况下需要标定的控制器参数量大、对波动的控制效果不理想等缺点。为了克服PID控制算法存在的缺点,提出了一种基于无模型自适应算法的轨压控制算法。对于无模型自适应控制算法中的控制器参数,通过Q学习进行优化整定。MATLAB/Simulink仿真结果表明,在不同的工况下,与传统的PID控制相比,基于Q学习的无模型自适应控制算法控制性能更好。