切换系统的不变性原理与不变集的状态反馈镇定

证明了一类切换系统的一个不变性原理,并将输入对状态稳定的概念推广到输入对系统某个非负能量函数稳定的情况.基于这个不变性原理以及输入对系统能量函数稳定的概念,利用多Lyapunov函数方法提出并证明了一类具有Lyapunov稳定子系统的切换系统的不变集可状态反馈镇定的条件.最后讨论了输入对系统能量函数稳定与输入对状态稳定的关系.仿真结果证明了该方法的可行性.

抗扰控制中的不变性原理

不变性原理是抗扰控制理论的基本原理,抗扰性能是不变性原理的外在表现.本文对双通道扰动补偿控制、内模控制、基于扰动观测器的控制和自抗扰控制中的不变性原理进行分析;给出了这些抗扰控制方法之间的内在联系;指出自抗扰控制为内含由两种不变性实现的三自由度结构.自抗扰控制采用总扰动的估计和补偿实现了广义被控对象的动态模型的不变性;采用状态误差反馈控制率实现了准滑动模控制,从而进一步实现对扰动的不变性.按照不变性原理可以更好地把握抗扰控制的本质、简化控制思想的描述和指导工程实践.

线性切换系统的积分不变性原理

将积分不变性原理进行推广,用来讨论线性切换系统的稳定性.作为LaSalle不变性原理的推广,文中推广的积分不变性原理无需构造Lyapunov函数,而是利用系统输出的可积性,讨论线性切换系统输出为零的状态集合的稳定性.另外,讨论了切换系统状态集合稳定性与切换信号之间的关系.利用线性切换系统的可观测性,讨论了系统平衡点的渐近稳定性.数值例子说明了文中方法的有效性.

基于不变性原理消除非线性的最优快关控制

提出了一种新的基于不变性原理的全局线性化控制方法，并将其运用于汽轮发电机组的快关控制系统中。此方法克服了普通最优快关控制系统存在的故障初期严重模型失配问题，实现了大范围的稳定，减小了阀门位移限幅特性对系统的影响。仿真结果表明，按这种方法所设计的系统有明显的优越性。

基于几何不变性原理图像分割算法研究

研究图像分割精度质量问题,由于图像中存在噪声和伪影,造成区域边界不连续,影响提取质量。传统的图像分割算法提取的图像质量差。为了解决上述问题,提出了一种利用几何旋转不变性特征和直线特征的图像分割算法,有效地提高了图像分割的准确率。算法首先分别对图像提取SIFT和LOFO特征,并在两种特征基础上进行匹配,获得匹配值,然后算法将两个匹配结果有机的结合起来,得到最终的匹配值。仿真结果表明,提出的新的几何不变性原理图像分割算法能快速的有效的分割图像,不仅可以得到了比较高的分割精度,获得有效的提取。还大大减少了计算量,并能够改善图片分割的效率和质量。

关于承载力系数N_γ相似不变性原理的证明与建议

肖大平等在“滑移线求解极限承载力问题的一些进展”（本刊１９９８年第４期，以下简称“肖文”）中提出“地基承载力系数Ｎγ在φ一定时仅与无量纲系数λ＝γＢｃ＋ｑｔｇφ有关，而与γ，Ｂ，（ｃ＋ｑｔｇφ）具体变化无关”。他们是通过大量数值计算总结发现的，试图从...

自治泛函微分方程的不变性原理

本文改进了具无限时滞的自治泛函微分方程的不变性原理．作为所得结果的一种应用，建立了关于渐近稳定性的一个判别准则．并且，给出例子来说明所得的稳定性结果．

基于不变性原理解耦的半主动悬架控制仿真研究

汽车悬架系统中,由于路面激励,簧上质量耦合了轮胎的振动.为了更好的对簧上质量减振,建立了1/4汽车半主动悬架模型,视路面激励为干扰输入.利用不变性原理对系统干扰解耦,得出半主动悬架作动器作动力的反馈控制律,使得簧上质量的振动不受路面激励影响.并利用磁流变阻尼器的磁滞多项式逆模型求得控制电流,使得控制律得以工程实现.仿真结果表明,簧上质量振动明显减弱,说明了该解耦方法在悬架控制方面的有效性.

试论不变性原理及其应用——以2020年全国Ⅰ卷理科第20题为例

本文将在不变性原理的历史背景下,结合数学学科的特性揭示其数学内涵,探讨其在数学问题情境中所蕴含的思维形式、所体现的思维方法和所反映的思维品质,并以2020年全国Ⅰ卷理科第20题为例来讨论其具体运用.

不变性原理的思维方法在物理学中的作用

不变性原理的思维方法在物理学中的作用肖乃文（广西师院南宁５３０００１）本文就不变性原理的思维方法在物理学研究中的作用，作些浅议。在过程中某物理量值不变，或相对不同参照系测量某物理量均相同，或相对不同参照系某物理规律的形式不变，则称这样的物理量或物理规...

相对性原理和协变性要求

相对性原理就是协变性要求,服从相对性原理就是满足协变性要求.相对性原理的经典表述中并无矛盾.

可控整流器的不变性控制法研究

本文研究自动控制理论中的不变性原理在电力变换器控制中的应用,提出了一种使可控整流器输出电压在一定范围内不受电源电压和负载变化影响的不变性控制方法,展示了不变性原理应用于可控整流嚣控制的可能性。

热力学的洛仑兹不变性

本文提出了热力学平衡态的不变性原理,并依据此原理,得到温度、压强、化学势是洛仑兹不变量,接着又得到熵及四个热力学函数都是洛仑兹不变量。最后阐述了内能、热量和功三者的正确含义。

相关测速声纳工作原理及海试验证

“波形不变性”原理是相关测速声纳的基本工作原理,利用射线声学方法对此原理进行了论述。分析了相关测速声纳的两种设计思路:时间相关和空间相关。提出了采用空间相关的思路设计相关测速声纳样机的具体方法,包括阵型设计、信号设计和软件工作流程,并分别在西太平洋和中国南海进行了两次试验。将海试数据结果与声多普勒流速剖面仪和差分GPS从速度大小和方向上进行了比较,证明了相关测速的可行性,验证了流混响和底混响的相关理论模型、声纳阵设计以及信号处理方法的正确性。

泵控液压系统中马达转速稳定控制及仿真分析

泵控液压马达系统中,由于外负载突变会导致发动机转速变化,进而引起变量泵转速改变,最终造成液压马达转速波动量过大及调整时间过长。针对变量泵-定量马达闭式液压系统,构建数学模型,得到传递函数框图,分析负载变化导致马达转速波动的原因。提出一种前馈补偿控制方法,通过实时改变变量泵的斜盘摆角来补偿变量泵转速扰动而引起的流量变化。推导补偿函数,并分别对阶跃100%负载、阶跃20%负载工况及斜坡100%负载、斜坡20%负载工况进行仿真。结果表明:增加前馈补偿控制后,马达转速波动量最大减少了3.87%,调整时间最多缩短了1.77 s。

电液负载模拟器的精确数学模型

建立了电液负载模拟器的精确数学模型,更加深刻地揭示了系统的本质,证明多余力不仅与舵机扰动速度有关,还和扰动加速度有关,在此基础上改进了传统的结构不变性原理。试验证明了复杂数学模型的正确性和对系统消扰方法的指导作用。

电动负载模拟器控制系统设计

电动负载模拟器可以模拟飞行器飞行过程中舵机承受的铰链力矩,是舵机测试和半实物仿真的关键设备之一。论文分析了电动负载模拟器的组成及工作原理,建立了数字仿真模型,详细分析了电动负载模拟器的特点,通过采用力变化速度反馈改善了系统的阻尼特性,设计了基于偏差最优的PID控制器,并基于不变性原理对舵机运动进行补偿,实现了电动负载模拟器的快速、高精度控制,最后通过仿真验证了控制系统设计的正确性。

一个基于上界函数的暂态稳定域估计方法

基于多机系统均匀阻尼模型,借助拉格朗日中值定理和拉萨尔不变性原理提出了一个构建暂态稳定域的闭合子集的解析方法:一阶上界函数法。介绍了构建此稳定域方法的解析表达式和计算步骤,并针对 3 个不同的算例系统进行了系列仿真,结果表明该方法结果尽管保守,但严格可靠,该方法的显著特点是简单可靠,而且还避免了计算不稳定平衡点这个传统能量函数法存在的困难。

高精度转台摩擦力矩补偿控制器设计与仿真

针对高精度转台在低速运行时,由于摩擦力矩的作用,跟踪精度会受到很大的影响的实际情况,本文提出将Stribeck摩擦力矩模型应用于高精度转台系统,并设计控制器,可以在线的对摩擦力矩进行辨识和补偿。该方法根据摩擦力矩模型的特点,采用前馈+积分反馈设计控制器。并采用Lyapunov函数和拉萨尔一般不变性原理分析了系统的稳定性,证明在一定的条件下,可以实现渐进稳定跟踪。实验结果表明,控制器对非线性摩擦力矩具有补偿作用。

基于电动伺服系统的转向试验台阻力加载策略的研究

以电动伺服缸为核心的转向台架加载系统在加载过程中受减速丝杠内部摩擦、阻尼和惯量等非线性因素影响,电机电磁转矩与缸体端部实际加载阻力并非简单的减速比关系,同时被测转向系统的位移扰动产生的多余力也对阻力加载精度产生较大影响。针对这些问题,本文中首先建立转向台架的传递函数,采用PID力闭环控制和串联校正方法来提高阻力加载系统的稳定裕度和加载精度,在此基础上利用结构不变性原理和速度补偿控制对多余力进行抑制。仿真和台架试验结果表明,提出的阻力加载控制策略可有效提高加载精度和减小扰动下多余力的影响。