面向变工况的车辆队列非线性控制策略

车辆队列间距控制策略能够影响车速稳定性和跟车间距,是降低队列能耗的关键,针对单一跟车间距策略无法满足间距控制问题,提出了一种双工况跟车间距控制策略。根据队列中每辆车空气动力特性,构建变空阻系数非线性车辆队列模型。将整个队列行驶工况分为匀速和变速工况,分别使用变时距和定时距跟车间距控制策略,变速时动态控制速度误差,匀速时控制每辆车最小能耗对应的跟车间距。在此基础上,设计兼容双工况跟车间距控制策略的非线性控制器,与单一定时距跟车策略进行仿真对比,仿真结果显示,非线性控制器速度误差平均降低25%,队列车辆油耗平均降低5.88%,验证了所提策略的有效性和可行性。

柔性多关节移动机器人非线性控制轨迹的二次模糊逼近

针对柔性多关节移动机器人在非线性控制轨迹下控制精准度不高的问题,提出一种非线性控制下的模糊逼近方法。建立机器人动力学模型,根据动力学特性设置矢量参数,对误差扰动动态修正。将矢量参数作为初始输入值,采用加权平均和乘积推理法,使得矢量符合自适应规律,通过模糊逼近函数对控制器的输出值实行状态逼近,直至符合初始设定值;凭借李亚普诺夫函数对控制输出值二次实施稳定模糊逼近,完成非线性轨迹控制。以B样条曲线轨迹为例做控制实验,实验数据证明:该二次逼近控制方法在非线性轨迹下的控制精准度较高,控制器输出力矩稳定,实用性能较强。

电液伺服系统非线性控制方法研究

电液位置伺服系统由于其控制精度高、响应速度快、输出功率大的特点而被广泛应用于军事和工业生产中,但是伺服阀的压力流量特性、活塞与液压缸之间的摩擦,以及系统中存在的非匹配干扰等都反映出系统是具有强非线性的。文中利用Matlab软件对电液位置伺服系统进行控制和仿真,通过仿真结果比较分析PID控制算法、反步控制算法及反步法和NDOB(非线性干扰观测器)结合的控制方法对于控制这种具有强非线性系统的优劣。通过仿真结果可以看出,反步法与NDOB(Nonlinear Disturbance Observer)结合的控制策略对系统的控制精度要比反步法和PID的控制效果好、精度更高。

基于伺服运动系统的三步非线性控制方法

为了提高伺服运动系统的瞬态性能,加快系统的响应速度,获得更优的轨迹跟踪效果,本文提出了伺服运动系统三步非线性控制方法。首先假定伺服运动系统达到稳定状态,求得类稳态控制律;其次考虑参考目标的动态变化,求出前馈控制律;接着利用参考目标与实际输出之间的差值设计误差反馈控制律,最后通过仿真验证了所提方法的有效性。

采摘番茄机器人的非线性控制研究

基于ROS系统的采摘番茄机器人非线性控制方法,设计开发了一套分布式多CPU控制系统,通过视觉识别、机械臂控制和底盘行走子系统的任务规划,实现高效采摘。采用Yolov5-6.0算法进行番茄目标检测,并通过手眼标定提高机械臂抓取精度。上位机程序使用Python语言开发,实现整机运动自主控制。在实验室环境下进行手眼标定和番茄识别算法验证,结果表明,系统能快速准确识别并采摘番茄。研究解决多变量、多自由度系统的交叉耦合问题,适用于设施农业中的多场景采摘作业,可以为智能农业机器人提供有效解决方案。

桥梁施工中大跨径连续刚构线性控制技术分析

大跨径桥梁的施工一直是工程建设领域的一项重要挑战,涉及到结构设计、施工工艺和安全等多个关键方面。为了提高施工精度、效率和安全性,连续刚构线性控制技术被引入并得到了广泛应用。本文探讨了大跨径桥梁施工中的连续刚构线性控制技术,旨在分析其原理和应用,并以此来深化人们对这种技术认识。

电动汽车双向变换器非线性控制研究

随着电动汽车的广泛使用,电网交流侧带来的大干扰对充电桩直流侧电压的抗干扰性造成不良影响,威胁电动汽车充电安全。为了实现干扰下快速的直流侧电压调节,针对电动汽车双向双有源桥式(DAB)DC/DC变换器提出了非线性控制策略。采用改进欧拉法得到更加精确的DAB变换器离散化模型,设计了非线性控制策略,从而提高抗干扰性,保证电动汽车在面临系统各种干扰问题时均保持稳定。最后通过实验证明了该控制策略的有效性。

蓄热式电锅炉温度非线性控制参数自整定技术

为了在蓄热式电锅炉稳态特性和动态特性之间取得平衡,针对温控系统滞后性较大,超调量控制鲁棒性和控制参数自整定效率较差的问题,以稳态偏差为主要被修正参数,提出了蓄热式电锅炉温度非线性控制参数自整定技术。基于蓄热式电锅炉原理,明确设备结构和工作模式。分析蓄热式电锅炉构造和温度传导机制,计算加热电阻发热量、固体蓄热物质的蓄热量、蓄热体热效率和选择循环风机,获得热效率,表征温度非线性程度,将热效率作为反馈指标,引入离散时间PID算法,联合非线性、滞后与惯性特征传递结果的三个控制器,分析稳态偏差、稳态偏差变化率,对比不同控制参数对动态响应特性和稳态性能的影响,对各参数进行在线修正,完成非线性控制参数自整定。实验结果表明,该技术应用后,电锅炉40℃响应过程调整时间为150 s,超调量为12%,电锅炉60℃响应过程调整时间为200 s,超调量为15%,稳态偏差为0。能够实现蓄热式电锅炉温度非线性控制参数自整定,响应时间快,整体稳定性能较优。

混合可再生能源微电网的集成功率管理和非线性控制

针对可再生能源发电的不确定性和间歇性问题,提出集成功率管理和非线性控制的策略,设计了一种混合光伏/风电/储能电池的微电网系统。该策略采用最大功率点跟踪算法,以最大限度地从每种可再生能源中提取能量。同时,设计了一种滑模控制技术,以提高系统的稳健性并确保有效的能源管理,不受系统扰动、负载波动、辐射和风速变化的影响。该优化框架在交流微电网系统上进行了测试和验证,证明了其有效性。仿真结果表明,该系统能够有效地管理功率流,并保持恒定的直流母线电压和负载电压水平,确保了系统的平稳运行。

基于线性控制的变电站出线故障处置策略

变电站出线接地故障会导致用户侧负荷受损,对电力系统稳定性产生负面影响。因此及时判别故障线路,消除接地故障对维持系统的稳定十分重要。部分地区以小电流接地选线装置来进行故障线路判别,但其准确度受多方面因素影响,通过对某县电网故障数据样本统计分析,梳理接地故障产生的原因、变电站小电流接地选线装置的选线原理和失准的原因,提出基于线性控制的变电站出线故障处置策略模型,为后续变电站出线接地故障预防处理,提高电压稳定水平提供参考。

科教融合背景下新任导师培养研究生的策略——以非线性控制系统课程为载体

非线性控制系统课程是一门理论与实践相结合的课程,是控制科学与工程专业新工科人才培养的基础。在科教融合背景下,新任导师针对课程教学中存在的问题,结合三维共建的科研能力指导体系和课程教学大纲,设计并举办研讨论坛,要求学生通过演讲汇报等形式进行模拟汇报。教学实践表明,学生的课程成绩显著提高,科研创新等综合能力得到充分锻炼与培养,新工科人才培养质量稳步提升。

单元机组协调系统的非线性控制研究

回顾和总结单元机组协调控制系统的研究现状,给出可用于协调系统非线性控制研究的3种典型模型,从理论和应用的角度分析已用于协调控制系统研究的几种非线性方法的特点和局限,包括反馈线性化方法、逆系统方法、反步设计方法及多模型方法等,并提出进行非线性协调系统设计需解决的一些关键问题。

科教融合视域下研究生的数字化培养路径探索——以“非线性控制系统”课程为例

当代信息技术的高速发展极大拓宽了学习路径和教学方式,数字化课程建设已经成为教育领域重要的发展趋势。为探索科教融合视域下研究生的数字化培养路径,以适应新时代需求,文章梳理了“非线性控制系统”课程的开设现状,明确了数字化时代课程培养目标的新需求,同时以课程教学过程为载体,探索了一种全过程数字化教学路径。整合数字资源开展课前教学,利用仿真软件融入课中案例,分解科研项目纳为课后实践,并结合教学平台建立多元教学评价体系。教学实践表明,学生在整体成绩提升的同时,数字素养得到全面培养。

基于MPC与非线性控制算法的智能移动平台轨迹跟踪控制对比研究

随着经济和科技的持续进步,智能移动平台已被广泛应用于工业、农业和军事等领域。常见的轨迹跟踪控制算法包括模型预测控制算法和基于模型的非线性控制算法两种,两者各有优势,均取得了较好的控制效果。以具有阿克曼转向模型的智能移动平台为研究对象,分别设计了模型预测控制器及非线性控制器,并从圆形轨迹跟踪和移动避障效果两个方面进行仿真对比,给出两种常见算法的适用条件,以期对后续的相关工作提供思路和指导。

单相半桥并联有源滤波器非线性控制策略研究

在本文中,研究了通过半桥逆变器控制与光伏系统集成的单相并联有源电力滤波器的问题,使用基于平均非线性模型开发的双环控制系统处理上述问题。内环采用滑模方法进行设计,以实现功率因数校正。在外环中使用比例积分 PI调节器,通过增量电导算法来保证最大功率点跟踪 (MPPT)。最后,通过坊真软件下的理论分析和仿真结果,证明了提出的控制策略达到了相应目标。

特大桥连续箱梁线性控制施工技术解析

分析特大桥连续箱梁线性控制施工技术手段,通过竖向优化模型的方式进行综合分析,线性规划进行最优数值计算,可以实现施工工过程的优化处理。文章主要对特大桥连续箱梁线性控制原理进行了简要的分析,重点分析了线性控制施工技术手段,对高程布设、平面布设进行了论述,基于临时墩拉索索力方法,通过linprog 工具箱进行求解,验证了线性控制施工技术的有效性,得出了通过线性处理优化之后可以有效减小应力差幅,达到控制水平偏位的目的。

综采工作面防爆型巡检机器人的非线性控制研究

针对综采工作面轨道式巡检机器人运行不平稳,通过性较差等问题,采用基于运动学模型的非线性控制策略精确控制寻机器人的运行状态。首先,分析了影响综采工作面巡检机器人运行质量的3种典型工况,然后分析了巡检机器人的运动学模型,最后基于该模型,通过非线性反馈线性化,将非线性控制系统变换为线性系统,按照线性系统去设计控制器。通过相关试验验证了控制策略能有效改善巡检机器人的运行质量,解决通过性问题。

基于真实负载的变电站蓄电池充放电非线性控制方法

针对当前蓄电池充放电控制方法过于复杂、难以协调各类参数、导致控制效果无法达到预期要求的问题,提出了基于真实负载的变电站蓄电池充放电非线性控制方法。首先进行蓄电池充放电非线性参数调节,之后利用真实负载估算剩余容量SOC,最后设计蓄电池充放电非线性控制器,从而实现变电站蓄电池充放电非线性控制方法。设计对比实验,通过试验,验证了所提出的控制策略,可以有效地抑制电池的过充和过放现象,为目前的电池充电和放电的控制提供了一种新的途径。

电磁悬浮转子的非线性控制

本文在对一个电磁悬浮转子实行线性控制研究的基础上,采用了两种非线性补偿控制,位移补偿和速度补偿。数字仿真结果表明,非线性补偿控制可使电磁悬浮转子达到更好的动态控制效果。

新型非线性控制方法在有源滤波器中的应用

针对有源电力滤波器控制有实时性、动态性能和控制精度的要求,在基于输入输出间功率平衡特性下,建立基于功率平衡特性有源电力滤波器数学模型,同时提出一种新型非线性控制方法。该控制方法将非线性反馈控制方法和自适应控制相结合,设计参数自适应控制率,得到电网侧瞬时有功参考电流以及系统状态方程,实现在线路与负载参数时变未知的情况下,直流侧电容电压补偿控制和谐波电流的精确跟踪。Matlab/Simulink仿真和实验结果表明:该控制方法正确可行,并具有较好的动态特性和较强的鲁棒性。