改进差分进化算法在非线性模型预测控制中的应用

为了解决非线性模型预测控制在实际工程系统应用时,传统方法求解非凸的非线性规划问题容易陷入局部极小,计算量随着问题维数的增加呈几何级数增长的问题,对传统的差分进化算法进行了改进.通过动态调节差分进化算法的主要参数加快差分进化算法的收敛速度,同时采用多种突变策略增加种群的多样性,有效克服了传统差分进化算法容易陷入局部极小的缺点.在简单三容液位系统上的仿真实验结果证明了该算法的有效性和可行性,在工业应用中具有较好的应用前景.

无动力双足步行机器人控制策略与算法

本文研究无动力双足步行机器人的建模、分析与控制问题.基于能量的控制增加了机器人行走极限环的稳定性、鲁棒性,扩大了极限环的收敛域;角度不变控制使机器人的稳定行走步态摆脱了地面倾斜角度的限制;把基于能量的控制与角度不变控制结合起来,可以实现在不同倾斜角度地面上行走模式的切换.基于能量的行走平均速度控制方法在平均速度与目标能量之间建立了联系,能使机器人的行走产生新的稳定步态.最后,对无动力双足步行机器人的研究前景做了展望.

Compass-like无动力双足行走机器人的运动状态

以一个简单的双自由度compass-like无动力双足行走机器人为研究对象,对其行走的动态过程进行了深入分析。建立了行走动态的数学模型,并进行了数值仿真,对其行走过程每个阶段的特征进行了论述。分析了机器人行走过程中动能、势能的分布、变化过程以及相互转化关系。机器人稳定行走周期步态在相平面内表现为极限环,讨论了其存在的条件。

高等学校专业课思政教育模式的探索——以“电机与拖动课程”为例

文章主要就高校专业课思政教育模式的创新进行了较为深入的研究与讨论,提出了"课堂专业精讲+思政概念植入+慕课辅助巩固+多情景下的学生讨论+经典材料作业融合+实践"的教学模式,并辅助"竞技型输出分数检测加权+学生思政自、互评打分加权+学生课上、课后创新作业分数加权"的考核体系,通过润物细无声、滴水穿石的方式,充分挖掘课程的育人功能,不断优化课程建设,培养学生辩证唯物主义的思维方法,做到专业教育和核心价值观教育相融共进,引导学生做社会主义核心价值观的坚定信仰者、积极传播者、模范践行者。

基于Henon系统和Duffing方程自同步与异结构同步的研究

文章基于线性系统的稳定性理论,分别采用连续型混沌系统和离散型混沌系统,对参考信号进行追踪控制;对比分析了Henon系统和Duffing方程在追踪正弦信号,以及实现自同步与异结构同步方面的性能;仿真结果证明了Duffing方程对于任意频率正弦信号追踪的可行性。

利用坐标变换方法对混沌同步的改进

针对无法通过传送单一(路)信号实现同步的低维混沌系统及超混沌系统同步,以及一些混沌同步系统同步时间较长的问题,采用旋转坐标变换法对混沌系统进行改进。该方法是一种线性变换,变换过程不改变原系统自身性质,而是通过引入适当的变换角度和幅度使系统同步的性质发生改变,同时同步质量也得到提高。对三维Rossler混沌系统和超混沌系统进行旋转坐标变换的仿真结果表明,可以通过此方法对一些无法实现同步的低维混沌系统及超混沌系统结构进行改造,从而使系统达到同步,提高混沌系统的同步速率。

智能下肢助力装置虚拟样机的联合仿真

尝试建立一种全新的智能助力装置虚拟样机模型,旨为提高下肢助力装置设计的效率与可靠性。将CATIA建立的机械模型导入ADAMS建立装置的三维虚拟样机模型,对助力装置的运动学及动力学进行了仿真验证,将虚拟样机模型与MATLAB/simulink结合,对助力装置动力学方程及搭建的控制系统进行联合仿真。根据人体的步态数据,采用PID控制算法对下肢助力系统进行控制。仿真结果表明,下肢助力控制系统有较好的动态响应特性和轨迹跟踪能力。研究结果能及时发现装置存在的缺点与不足,为助力装置样机研制和电机选型提供了参考,也为实现装置的助力提供了重要的理论依据。

超混沌系统脉冲同步及其应用

研究了采用脉冲同步理论解决混沌系统的同步问题,并利用脉冲同步方法构造超混沌脉冲同步系统.根据同步渐进稳定性条件作为前提对系统进行数值仿真.采用同步误差的线性反馈作为脉冲信号,结合谱半径的稳定性定理采用合适的脉冲周期对系统进行了同步仿真实验.实现了超混沌系统的同步.并以正弦信号为例进行了信号传输的实验,进一步在加入白噪声的情况下考察了其同步效果.仿真效果表明,该方法具有较好的鲁棒性和抗噪能力,是对传统同步方法的改进和优化,具有一定的实际应用价值.

混沌系统测量nV级正弦信号方法的研究

nV级正弦信号的测量是弱信号检测领域中的一个尖端课题 ,现有的弱信号检测方法的测量下限都较高。本文在归纳检测微弱正弦信号自相关方法的基础上 ,首次提出了将混沌系统应用到自相关检测nV级正弦信号的方法。给出了测量系统仿真模型 ,并与现有的测量方法作了比较。仿真结果表明 ,此方法在测量nV级微弱正弦信号方面取得了满意效果 ,且信噪比门限很低 ,有望成为测量nV级正弦信号的一种有效方法。

欠驱动双足步行机器人动力学建模与稳定性分析

对具有膝关节的欠驱动双足行走机器人的被动行走步态进行了建模与数值仿真,分析了该模型被动行走步态的动态过程及机器人质量分布的优化配置问题,通过大量的仿真,验证了所选参数的合理性.通过建立具有膝关节自由度的被动步态模型,揭示双足行走的动态特性,能对欠驱动双足步行机器人原型机的机械设计提供参考.

基于BOPPPS有效教学结构的课程教学设计——以“智慧海洋”课程为例

课程教学设计是教学中重要的一个环节,直接关系着教学效果的好坏,也是教学改革的一个主要内容。文章以吉林大学"智慧海洋"课程一个学时为例介绍了BOPPPS模型在教学实践中的应用,通过对课堂的不断摸索与实践,取得了比较好的效果。

网联车辆协同编队控制系统研究

为改善车辆编队行驶的稳定性、安全性和舒适性,本文中基于车车通信构建了多车协同编队控制系统。该系统采用了基于非线性车距控制的驾驶行为决策模型,并充分考虑了实际通信延时对系统的影响。针对车辆编队控制的稳定性,分析了各控制器参数的约束边界及其变化对系统稳定性的综合影响。最后搭建Matlab/Simulink模型,并进行仿真,以验证头车持续扰动、紧急制动和非零初始状态3种典型工况下多车协同控制的有效性与合理性。结果表明,本文设计的车辆编队控制系统可实现车辆编队的稳定性控制,保障行驶安全性,同时避免车辆频繁加速、制动的现象,在一定程度上提高了行驶舒适性。

生态文明视域下的区域经济发展研究

生态文明是在对传统的经济发展模式和经济行为深刻反思过程中形成的,是人类在对待人与自然关系上的进步,顺应了人类社会文明发展的潮流。生态文明是我国经济社会发展的必由之路,生态文明建设与经济发展之间具有内在的辩证统一关系。生态文明是消解经济发展和生态失衡两难困境的有效途径:是区域经济可持续发展的必然选择。区域经济的可持续发展必须建立在生态文明的基础之上。

欠驱动步态行走机器人基于反相同步的脉冲控制策略

对机器人行走的一类混沌步态进行了修正并设计了新的运动模型,首次应用了机器人行走的反相同步控制方法,将机器人足底的碰撞等效为地面的脉冲作用力,使其产生新的对称步态。应用脉冲控制的方法实现对机器人行走步态的稳定控制,使机器人的混沌步态迅速收敛,从而实现稳定行走。仿真结果验证了算法的有效性。

我国区域生态经济发展战略模式及体系建构

生态经济发展已经成为区域发展的重要理念,而能否构建完善的生态经济体系则是衡量地区自身竞争力、吸引力和创新力的重要标准。本文以经济发展与生态环境协调发展理论为研究基础,对我国区域生态经济发展的现状进行分析,并反思生态经济发展中存在的问题,提出区域生态经济发展的PRED战略模式。通过区域生态经济体系的构建,创造自然与人类高度和谐的社会、经济、环境的统一,达成社会生产过程的生态、经济、社会效益协调统一,最终实现整个社会的可持续发展。

工科专业课程中的思政教育——以电机拖动课程为例

本文以电机拖动专业基础课程为例,介绍电机拖动课程的特点以及该课程体现出的德育元素、改革措施、知识传授和价值引领的教学方法。通过结合电机拖动课程的专业知识和思想要点,将思政教育结合到日常专业课的讲授中。

从经济建设和国防建设的辩证关系中理解军民融合的科学性

胡锦涛同志在十七大报告中指出,必须站在国家安全和发展战略全局的高度,统筹经济建设和国防建设;要走出一条中国特色军民融合式发展路子。这一重要论断,是对经济建设和国防建设内在规律的科学总结,是经济和国防建设长期实践的经验概括,是有效促进经济和国防建设协调发展的战略举措。

血液流动状态下锥形血管的弹性变形分析

考虑动脉锥形血管为弹性血管,应用流固耦合方法研究锥形血管在人体血液脉动流动状态下变形问题。在运用血液流动连续性方程、血液运动方程、血管壁运动方程和给定的血压波形函数的基础上,根据流固边界耦合条件建立血管壁变形与应力的关系,揭示血管相应参数变化对血管弹性变形的影响:(1)当血管弹性模量增大到一定程度时,血管壁弹性变形将会很小,失去弹性,导致动脉硬化的发生;(2)当血管壁的厚度增大时,血管壁变形与应力就会增大,如果此时血管某处变薄,则会导致血管破裂;(3)当血压越高时,血管壁变形与应力越大,血压增大到一定程度,会导致脑出血等疾病;(4)当血管半径越大时,血管壁变形与应力会变大,且变化幅度很大。反之,血管壁变形与应力会变小,但变化幅度不明显。通过分析锥形血管弹性变形,为医学工作者研究动脉硬化和脑出血等疾病发病机理提供理论参考。

基于操作空间的机械臂自适应模糊鲁棒控制

为提高动力学模型不确定的机械臂系统的跟踪精度,提出了一种基于操作空间的自适应模糊的鲁棒轨迹跟踪控制方法。考虑存在未知的外部扰动和其他未建模动态,引入GL(General Linear)矩阵及其乘法算子,利用模糊系统逼近任意非线性函数的能力对机械臂动力学进行前馈补偿,通过鲁棒控制项抑制建模误差和有界扰动。该方法无需求解机械臂在操作空间的动力学模型。根据Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性,并通过仿真实验验证了所设计控制器能达到较好的轨迹跟踪效果。

基于小波变换改进的上肢肌电信号降噪分析

在医用领域,上肢肌电信号研究为上肢损伤医治方法提供了科学有效的数据,在实际应用中,由于表面肌电信号十分微弱,同时,脑电信号、检测仪器等各类噪声与未知因素的存在与影响,使得肌电信号的提取工作尤为艰难,采用全新的小波变换分析方法,对采集到的肌电信号进行降噪处理,利用Matlab对不同频段的肌电信号进行不同阈值的降噪处理并达到较好效果,具有很好的实用性。