Fuzzy Logic Deadzone Compensation with Feedback Linearization of Nonlinear Systems

A fuzzy logic compensator is designed for feedback linearizable nonlinear systems with deadzone nonlinearity. The classification property of fuzzy logic systems makes them a natural candidate for the rejection of errors induced by the deadzone, which has regions in which it behaves differently. A tuning algorithm is given for the fuzzy logic parameters, so that the deadzone compensation scheme becomes adaptive, guaranteeing small tracking errors and bounded parameter estimates. Formal nonlinear stability proofs are given to show that the tracking error is small. The fuzzy logic deadzone compensator is simulated on a one-link robot system to show its efficacy.

矿用无人运输车辆精准停靠控制算法

以无人驾驶矿用运输车为平台,开展精准停靠控制试验研究。为尽可能精确地到达期望停靠位置,首先设计距离-速度规划方案,在此基础上提出1种前馈加反馈的执行器开度控制算法;其次,在底层控制中考虑加速度补偿项,并对制动切换逻辑进行优化;最后进行仿真测试和实车试验,通过测试纠正控制参数,避免掉烦琐的系统参数辨识。结果表明:采用精准停靠策略能降低干扰引起的速度波动,优化底层控制逻辑,有效提高停靠精度。

中央环保督察的制度逻辑、反馈机制与中国式环境治理现代化——基于权力、责任与信息三维建构的解释框架

中央生态环境保护督察制度是生态文明建设和体制改革的重大制度创新。经过多年实践探索和发展完善,已逐步形成相对独立的制度逻辑。创新的实践成果需要创新的理论解释。结合文本分析和田野调查,研究提出了基于权力、责任与信息三维建构的解释框架,研究发现:①中央环保督察制度已形成了由自上而下的权力控制、自下而上的责任反馈和去中心化的信息聚合等三大机制构成的制度运行逻辑体系。②在制度运行的逻辑体系中,中央环保督察制度内部形成了两条相互促进、相互制约的正向和负向反馈机制:正反馈机制以权力控制为出发点,中央权力调整地方政府的环境治理结构,通过信息聚合,提升制度和权力主体的合法性,实现有效治理;负反馈机制以责任反馈为出发点,地方政府落实的治理责任受到政治与行政压力过大,会产生“虚假整改”等无效治理现象;通过信息聚合,无效治理现象能够弱化制度和权力主体的合法性;由于负反馈机制的存在,正反馈机制不能脱离负反馈机制的影响而产生对权力控制的路径依赖。此外,因为负反馈机制再次被整合于正反馈机制的运行过程,所以不影响正反馈机制产生制度有效性。③从中国式环境治理现代化的制度路径和价值目标关系角度看,国家环境治理体系不再以有效性与合法性的时空分离为前提。相对于“以有效性累积合法性”的一般路径,具备正反馈和负反馈机制的督察制度开创了合法性与有效性“同置”的新路径,提升了制度认同性和稳定性,丰富了中国式环境治理现代化的权力制约监督模式;中央环保督察的制度逻辑体现了生态、民生福祉与高质量发展的一致性,更加契合新时代中国式环境治理现代化的内在需求;就中央环保督察制度的地位和功能而言,它已经成为实现中国式环境治理现代化的重要制度手段。

永磁同步电机自适应弱磁控制策略研究

针对传统PI控制器难以同时满足高速弱磁和低速弱磁电压反馈回路增益非线性变换的问题,提出了一种自适应调节方案。通过分析解耦电压反馈式电流超前角控制回路中导致系统非线性的因素,设计了反比函数转速调节器和模糊控制电流超前角调节器,对弱磁工况下电压控制回路的非线性进行补偿,设计了钳位抗饱和模块以解决电压反馈积分饱和问题。在此基础上,采用粒子群优化算法,对模糊控制器的模糊规则权值和比例因子进行离线优化。通过仿真和试验证明了自适应弱磁算法响应特性优于传统PI电压反馈控制算法。

Output Feedback Dynamic Surface Controller Design for Airbreathing Hypersonic Flight Vehicle

This paper addresses issues related to nonlinear robust output feedback controller design for a nonlinear model of airbreathing hypersonic vehicle. The control objective is to realize robust tracking of velocity and altitude in the presence of immeasurable states, uncertainties and varying flight conditions. A novel reduced order fuzzy observer is proposed to estimate the immeasurable states. Based on the information of observer and the measured states, a new robust output feedback controller combining dynamic surface theory and fuzzy logic system is proposed for airbreathing hypersonic vehicle. The closedloop system is proved to be semi-globally uniformly ultimately bounded (SUUB), and the tracking error can be made small enough by choosing proper gains of the controller, filter and observer. Simulation results from the full nonlinear vehicle model illustrate the effectiveness and good performance of the proposed control scheme. © 2014 Chinese Association of Automation.

伪随机序列发生器的研究与实现

研究了伪随机序列的随机特征,推导出M序列具备伪随机序列的特征,给出M序列的反馈逻辑函数,设计了M序列发生器;分析了测试电路产生的n阶伪随机序列的波形图。通过对测试结果的分析、比较发现,关于反馈移位寄存器的阶数与序列长度关系、码元的游程(该序列的伪随机性)等方面的分析是正确的,验证了该设计的可行性。

基于改进GMDH网络的风电场短期风速预测

基于GMDH神经网络和模糊逻辑理论,对风电场风速预测进行了深入研究,提出了一种改进GMDH神经网络方法。该方法在传统网络的基础上将神经元模糊化并引入反馈环,将GMDH网络的低维计算能力和模糊逻辑的高维推理能力结合起来用于预测。在进行网络训练时,采用指数型能量函数作为目标误差函数,提高了网络收敛速度。通过与BP神经网络及传统GMDH网络的预测结果相比较,表明该改进方法能够有效地提高短期风速预测的精度。

基于模糊认知网络的改进非线性Hebbian算法

针对难以用机理模型准确描述的非线性系统,研究基于模糊认知网络(fuzzy cognitive networks,FCN)的非线性系统建模和参数辨识问题.首先,建立非线性系统的具有数值推理和模糊信息表达的模糊认知网络模型,利用包含节点、权值和反馈的有向图表示系统.其次,由于模型的精确性取决于权值参数,提出了一种带终端约束的非线性Hebbian学习算法(nonlinear Hebbian learning,NHL).该算法在权值的学习过程中引入了FCN模型中节点的系统实际值,在原更新机制的基础上,增加了包含反馈值与预测值差值的修正项,然后归一化得到最终权值迭代公式.该算法具有收敛速度快、学习结果精准等优点,解决了传统非线性Hebbian算法对初始值依赖性强的缺点.最后将所提出的方法运用到水箱控制系统,仿真结果说明了基于FCN的非线性Hebbian学习算法的有效性.

相对运动有限推力轨道控制

本文讨论在相对运动体制下,追踪飞行器的轨道控制问题。追踪飞行器轨道控制执行机构为常值推力的轨控发动机。文中给出了一种状态反馈开关控制逻辑,仿真结果验证了该控制逻辑的可行性。

基于欧拉—拉格朗日模型的单相有源电力滤波器无源性控制新方法

有源电力滤波器(active power filter,APF)的控制方法是决定其补偿性能的关键因素之一。该文基于单相APF的Euler-Lagrange(EL)系统状态平均模型,提出了一种无源性控制新方法。该方法首先基于替代定理建立了考虑源阻抗和非线性负荷影响的单相APFEL系统状态平均模型,在此基础上设计了无源性间接控制律,确保对单相APF控制目标的渐近跟踪。由于在线计算直流电容指令电压波动量十分困难,在控制方法的执行中忽略波动量的影响,简化了控制方法的实现;此外,该方法还研究了所注入的阻尼大小对控制效果的影响以及APF内层控制过调制产生的原因,针对无源性控制律跟踪精度的要求与内层控制过调制限幅条件间的矛盾,通过构造模糊逻辑推理环节实现阻尼系数的在线调整,在满足内层控制限幅条件下确保跟踪精度和补偿效果。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。

大学英语写作中逻辑错误分析及对策

通过对湖南中医药大学非英语专业学生的两篇习作的研究表明:在纠正学生写作中所犯的逻辑错误方面,相比教师反馈,同级反馈效度低。因此,教师在对学生习作进行反馈时,尤其要指出学生逻辑思维方面的漏洞,以提高他们的逻辑思维能力,从而从根本上提高学生的写作应用能力。

模糊神经元网络的统一模型

提出了一种模糊神经元网络的统一模型 ,它能表示现有的多数神经元网络模型 ,既可以实现传统神经网络的代数运算 ,又能进行模糊神经网络的逻辑推理运算 .应用这种模型可将模糊神经元的运算归结为 3种基本运算算子的复合 ,这三种算子的不同表现形式的组合可以表示形式各异的模糊神经元模型 。

具有馈电功能的新型并网UPS系统及其分散逻辑控制策略

随着智能电网建设的提出,单一耗电设备已经无法满足其发展要求,绿色、节能、并网型用电设备成为发展趋势。提出一种具有馈电功能的新型并网不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)系统及其拓扑结构,并将该结构拆分为4个单相全桥电路,依次组成脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流馈电模块、隔离双向DC/DC模块以及逆变模块,从而使系统成为一可以四象限运行的电源装置。在此基础上,设计了系统的工作模式与分层控制体系,并将核心控制层离散为7个模块化的子控制器,通过它们的分散逻辑组合实现各部分的控制策略,从而达到不同工作模式下稳态和暂态运行的控制目标。最后,搭建了仿真系统和实验样机,验证了系统拓扑和控制的正确性及有效性。

基于74LS194的m序列发生器设计

在m序列产生原理的基础上,利用2片74LS194级联及少量门电路,采用手动置数和自启动2种方法设计了2种m序列发生器电路,然后分析比较了2种电路的产生原理.最后分析了实验结果,验证了m序列的均衡性、游程分布特性及移位相加性.电路性能稳定可靠,已作为数字信号源成功应用于通信原理实验中.

烧结混合料加水控制策略分析与应用

莱钢采用红外线水分仪检测烧结混合料水分,由于水分测量信号与实际信号间存在大滞后,有热返矿时,采用模糊前馈控制对控制量进行修正;无返矿时,采用"前馈-反馈加串级"的控制方案,对前馈计算值加以修正,从而控制烧结混合料的加水量。应用表明,一混、二混水分设定值和实际控制值之间标准偏差分别为0.484%和0.376%,最终混合料水分基本控制在7.6%～8.4%。

可编程逻辑器件逆向工程研究

逆向工程在科技发展和商业用途上都发挥着重要作用。本文针对在电子、电机和信息领域广泛应用的可编程逻辑器件进行逆向工程研究,首先根据设计中可实现的逻辑结构特征对可鳊程逻辑器件进行分类,分析论证使用非破坏性方法对可编程逻辑器件进行逆向还原、再造的可能性,然后理论证明可编程逻辑器件逆向工程的可行性,最后给出逆向工程分析中所涉及的关键技术。

可编程S盒及反馈移位寄存器的设计方法

可编程S盒和可编程反馈移位寄存器是可编程密码芯片的两个重要的部件。文章给出了可编程S盒和可编程反馈移位寄存器的一种逻辑设计方法，按照该方法设计的S盒能够通过编程实现任意的布尔逻辑函数，按照该方法设计的反馈移位寄存器能够通过编程灵活地改变反馈抽头和反馈函数。

静止变频器电动与制动工况的切换逻辑

大型燃气轮机在并网发电前多采用静止变频器(SFC)拖动透平,从吹扫转速下降到暖机转速过程中经历了电动模式到制动模式再到电动模式的切换。切换过程如果控制不当,则会出现2个功率桥直流端电压的顺向串联,造成严重短路故障。分析了SFC在电动状态、制动状态、电动到制动转换暂态、制动到电动切换暂态各电量关系,以及直流电压顺向串联的产生机理,提出了先控整流桥后控逆变桥,以直流电流幅值为判断准则的切换控制逻辑,给出了控制逻辑框图。现场应用情况和试验波形表明了所提控制逻辑的合理性。

离散事件系统的协调反馈控制

本文探讨以Ｐｅｔｒｉ网为模型的离散事件系统（ＤＥＳ）的某种禁止状态避免问题，提出了以Ｐｅｔｒｉ网Ｎ为基网，设计具有外部输入位置Ｐｅｔｒｉ网（ＰＮＩＰ），对Ｎ进行协调反馈控制的方法．由Ｎ现行状态反馈决定的ＰＮＩＰ的控制状态，既保证Ｎ避免禁止状态，又使Ｎ具最大自由度．

面向环境与需求不确定性的系统自适应决策

软件系统在运行时会与其他软硬件系统、设备和用户发生密切交互.软件运行环境呈现出不稳定的特点,同时软件需求也可能会发生变化.由于难以准确预测和描述软件运行时的环境及需求,两者的变化具有不确定性.为提供持续服务,软件需要通过自适应能力,根据环境和自身的变化来调节其行为.不确定性给软件的自适应过程带来很大挑战.现有相关工作主要关注环境变化给需求带来的影响,以及环境变化时如何调节软件行为来满足固定的需求.这些方法难以处理需求不确定时自适应过程中的变化性和复杂性.针对该问题,提出一种基于模糊控制的自适应决策方法,以应对运行时环境与需求的不确定性.首先通过模糊逻辑建模与规约环境和软件中的变化要素,并构建要素间的推理规则;其次基于前馈-反馈控制结构和模糊控制器设计自适应机制;最后通过模糊推理和遗传算法实现决策求解.不同环境和约束下的自适应结果表明:软件能够通过自适应机制和算法求得优化决策.为验证方法的可行性和有效性,通过一个移动端比特币采矿机案例进行了评估.