大长径比远程制导火箭弹自适应Super-twisting控制方法

针对具有轻质薄壳结构的大长径比远程制导火箭弹刚体-弹性体耦合动力学控制难题,提出了一种自适应Super-twisting控制方法。首先,将大长径比远程制导火箭弹的弹性模态与外部干扰项视为归一化扰动,建立了考虑参数、模型不确定性的刚体-弹性体耦合动力学模型。针对外部扰动难以实时精准获取的问题,设计了有限时间收敛干扰观测器,能够在大范围气动参数摄动情形下对远程制导火箭弹外部扰动进行实时精准估计。为提高系统鲁棒性,设计了基于Super-twisting算法的自适应有限时间控制方法,使系统能根据状态误差自动调节控制参数,在削弱高频抖振的同时有效提高抗干扰能力。仿真结果表明:所提控制方法在弹体±15%气动参数摄动的条件下,由平飞状态转变为跟踪幅值为10的正弦弹道倾角指令时,实现3.2 s内弹道倾角跟踪误差收敛至0.002°,可实现远程制导火箭弹姿态平稳跟踪控制弹道倾角指令。

基于时变增益扩张状态观测器的逆变器系统自适应super-twisting电压鲁棒控制

针对电压源逆变器系统中负载扰动和参数摄动,本文提出了一种基于时变增益扩张状态观测器的自适应super-twisting鲁棒电压控制新方法.首先考虑负载扰动,建立单相逆变器系统的动态模型,进而考虑系统参数摄动,通过引入非测量辅助状态变量,将上述动态模型转化为只包含匹配扰动的状态方程;其次,设计时变增益扩张状态观测器,以实现对非测量辅助状态变量与包含负载变化和参数摄动等因素在内的集总不确定项的估计;最后,基于此扩张状态观测器,设计采用自适应super-twisting算法的滑模控制律,以实现逆变器系统输出电压对其参考电压的快速准确跟踪并增强系统鲁棒性.仿真实验结果表明:所提出的时变增益扩张状态观测器可在保证观测误差收敛的同时,有效抑制"初始微分峰值"现象;采用自适应super-twisting算法的滑模控制策略可使逆变器系统输出电压具有较高跟踪精度和较小总谐波失真率,增强系统的抗干扰能力,并降低控制输入信号"抖振".

基于U模型的混沌系统Super-Twisting同步控制研究

提出了一种基于U模型的混沌系统Super-Twisting同步控制方法,对混沌系统的混沌控制进行了描述,结合混沌系统的研究现状和非线性系统设计中的一些成果,提出了混沌控制与同步的一些新方法,设计出相应的控制器实现有限时间混沌同步控制。针对Lorenz系统和Chen系统进行了数值仿真,仿真结果证明了所给方法的有效性。

基于super-twisting算法的多航天器姿态有限时间分布式协同控制

针对受外界干扰和执行器故障影响的多航天器姿态协同控制问题,本文设计了一种基于干扰观测器的分布式协同supper-twisting滑模控制器.首先,将各航天器的外界干扰和执行器故障看作一个集总干扰,设计自适应滑模干扰观测器对其进行估计.其次,将supper-twisting算法和积分滑模面相结合,设计一种基于多航天器姿态一致性误差的分布式协同控制器,并由Lyapunov稳定性理论证明了所设计的多航天器姿态可以在有限时间内收敛到平衡点附近的邻域内.最后的仿真研究及比较结果表明,所设计的控制器可以加快系统的收敛速度,并提高系统的控制精度.

甲状腺乳头状癌中PBX3和Twist表达的临床意义

目的:研究前B细胞白血病同源盒基因3(PBX3)和Twist在甲状腺乳头状癌(PTC)中m RNA和蛋白的表达特点,探讨其表达的临床意义。方法:收集60例PTC和30例相应癌旁组织(距离肿瘤≥2 cm)的手术切除标本,应用免疫组化En Vision二步法检测石蜡包埋组织PBX3和Twist蛋白的表达,实时荧光定量PCR检测新鲜组织中PBX3和Twist m RNA的表达水平,通过统计学软件分析PTC中PBX3和Twist的m RNA和蛋白表达与患者不同临床病理特征的关系,并对二者蛋白表达的相关性采用Spearman等级相关分析。结果:实时荧光定量PCR结果显示,PTC组织中PBX3和Twist mRNA表达水平均高于癌旁组织(P<0.05);免疫组化结果显示,PTC组织中PBX3和Twist蛋白的阳性表达率分别为73.33%(44/60)和68.33%(41/60),癌旁组织分别为16.67%(5/30)和13.33%(4/30),癌组织中的表达显著高于癌旁组织(P<0.05)。伴有包膜侵犯、淋巴结发生转移和Ⅲ~Ⅳ期PTC组织中PBX3 mRNA和蛋白表达均高于无包膜侵犯、无淋巴结转移及Ⅰ~Ⅱ期PTC组织(P<0.05)。包膜是否侵犯、淋巴结是否转移及Ⅰ~Ⅱ期和Ⅲ~Ⅳ期PTC组织中Twist mRNA和蛋白表达均有差异(P<0.05)。PBX3和Twist蛋白在PTC中的表达呈明显的正相关(r=0.400,P<0.05)。结论:PTC组织中PBX3和Twist m RNA和蛋白表达均出现上调,其异常高表达与PTC的发生、侵袭和转移密切相关。PBX3和Twist的表达呈正相关,表明二者表达变化可能在PTC的进展中起协同作用。

基于TwIST的UWB精确定位算法设计及仿真

随着遥控遥测技术的广泛应用,各领域对定位能力的需求越来越强烈,尤其在一些卫星定位无法使用的情况下,急需其他定位技术的补充。针对超宽带(Ultra Wide Band,UWB)定位技术,本文设计一种基于两步迭代阈值收缩法(Two-step Iterative Shrinkage Thresholding,Tw IST)的UWB精确定位算法,改进原有的使用基于Chan算法进行到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)方程组求解精度不高的问题,同时运用卡尔曼滤波的方式提高定位的精度和稳定性。通过使用UWB定位仿真数据和实验测试数据进行定位解算所得结果证明,本文提出的基于Tw IST的定位算法的定位精度有明显提高。

基于先验时滞特征的线缆捻制丝股张力均衡控制方法

丝股张力均衡控制是线缆捻制质量的重要保障。为解决捻制端张力检测与放线执行端之间的张力感知时滞效应导致闭环张力控制失效的问题,研究了根据张力实时检测数据结合先验知识给出应对时滞的张力控制策略。结合线缆捻制的实际工况,理论分析张力检测数据时滞效应,采用变分模态分解的方法对张力信号进行分解,获得多个包含原始数据特征的低复杂度和较高平稳性的固有模态分量。采用深度学习的方法融合固有模态分量,实现丝股捻制张力的预测与异常识别。结合线缆捻制先验知识,设计基于先验知识的张力均衡控制系统,依据捻制端预测张力调整执行端的放线轮磁滞张紧力,避免出现张力异常。通过仿真实验验证了方法的有效性,为实现线缆捻制丝股的张力均衡控制提供了一种有效的解决方法。

涤棉混纺段彩纱的工艺优化及风格探讨

为探讨涤棉粗纱混纺段彩纱的纺纱工艺与成纱风格,以涤棉混纺粗纱为原料,采用三罗拉牵伸法,通过HFX-A6型多功能细纱机来制备涤棉段彩纱。研究工艺参数(捻度、分段时间和牵伸倍数)对段彩纱风格(外观、结构、强伸性能、条干均匀度和毛羽)的影响,并根据其外观风格建立了段彩纱的周期结构模型。试验结果表明,增大辅纱分段时间和牵伸倍数对纱线风格具有积极的影响,而增大捻度对纱线风格具有消极的影响。当纺纱工艺的捻度为90捻/m,基纱与辅纱分段时间均为1 s,两根粗纱的总牵伸分别为22.8倍和24.0倍时,段彩纱的综合性能最为优异。

时间约束三维超螺旋滑模制导控制一体化方法

针对飞行器时间约束制导问题,提出了一种新型三维制导控制一体化方法。为满足大前置角及大期望到达时间下时间约束制导的需要,提出了一种新型滑模面,并证明了滑模运动时前置角的渐近收敛特性。在该滑模面的基础上,基于超螺旋算法和反步法,提出了有限时间稳定的制导控制一体化控制律,保证李普希茨有界扰动下的鲁棒,且控制量连续,其有限时间收敛特性通过李雅普诺夫稳定性理论得到证明,其有效性通过数值仿真得到了验证。

基于叶尖定时技术的非接触式叶片叶尖扭转角测试及应用

为了验证风扇转子叶片反扭设计的准确性及获取不同气动状态、不同转速条件下叶片扭转变形情况,建立叶片扭转应用理论模型,开发了基于叶尖定时技术的非接触式叶片叶尖扭转角测试技术,在发动机风扇转子叶片上开展了旋转状态下的叶片叶尖扭转角测试和仿真计算。结果表明:叶片叶尖扭转角变形理论计算值为1.5°,实测值为1.4°;采用统计分析方法计算稳态转速风扇转子叶片所有叶片叶尖扭转角最大标准偏差为0.1°,是因加工误差、装配误差、气流扰动和振动因素导致的;单个叶片叶尖扭转角最大标准偏差为0.01°,是因气流扰动和振动因素影响所导致的。该项测试技术成功地验证了叶型反扭设计,稳态转速风扇转子单个叶片叶尖扭转角小于所有叶片叶尖扭转角的离散度。

双极性直流微电网的改进型高阶滑模自抗扰控制

针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论将控制系统拟合为一阶系统模型,转化为自抗扰控制系统范式。其次,设计了改进型超螺旋滑模控制器代替传统自抗扰控制中的线性控制器,引入了具有快速收敛性的级联有限时间扩张状态观测器代替线性扩张状态观测器,既能通过高阶滑模控制算法抑制抖振,又能提高对系统集总扰动的估计精度,从而利用非线性控制策略的优势改善系统动态响应过程及抗扰性能。然后,通过Lyapunov理论证明控制系统的稳定性。最后,基于Matlab/Simulink仿真软件以及搭建实验平台对3种不同控制策略进行对比验证,实验表明所提控制能够很好地抵抗扰动和提高系统的暂态性能。

液晶动态响应实验研究

为了分析液晶的响应时间并判断其响应速度,开发了液晶动态响应测试装置,并对强锚泊扭曲排列向列液晶的动态响应过程进行了测量。当脉冲信号施加于液晶盒上时,液晶的响应时间,即上升时间随电压的增大而减小;当脉冲信号撤消时,液晶的响应时间,即下降时间基本保持不变。与液晶动力学理论数值计算结果进行比较表明,实验结果和理论结果基本吻合。

手性沿面排列IPS模式液晶盒中的动态响应

根据Ericksen和Leslie的液晶弹性理论和动力学理论对共面转换液晶显示器件 (IPS LCDs)响应时间参数进行分析 ,将手性平行排列引入这种模式 ,给出此种盒中的指向矢分布的动态方程 .通过计算液晶盒中的瞬时指向矢分布 ,得到响应时间参数与扭曲角之间的关系 .计算结果表明 :具有一定扭曲角的手性沿面排列IPS模式的液晶盒将会有很高的响应速度 .

内关穴捻转手法干预MCAo大鼠的针刺时间和频率的正交优化研究

目的:筛选针刺内关穴并采用捻转手法改善大脑中动脉阻塞模型(MCAo)Wistar大鼠脑血流量的针刺频率和时间优化方案。方法:参照Zea-Longa线拴法复制Wistar大鼠MCAo模型,按正交设计分9组并分别施以频率1、2、3次/s,时间5、60、180s不同组合下的针刺干预,以大鼠梗塞侧脑血流量为评价效应指标。结果:内关穴的针刺时间和频率均是改善MCAo模型Wistar大鼠脑血流量显著因素(P<0.05),针刺频率与时间的最优搭配是3次/s,60s。结论:内关穴针刺时间和频率均是改善MCAo模型大鼠脑血流量的显著因素,且针刺频率和时间存在最优搭配方案。

135°扭曲连续灰度铁电液晶器件的制备

采用指向矢连续旋转模式铁电液晶,通过控制上下基板的摩擦方向夹角为135°,在N*-SmC*相变过程中不施加电场,获得了均匀排列.器件的对比度大于70,上升时间和下降时间分别达到587μs和486μs .解决了电场诱导层排列易击穿TFT,残留剩余电荷影响器件性能的难题.由于能够实现良好灰度级,可以满足现代快速彩色显示的需要.

双绞传输线电磁兼容特性的FDTD分析

将曲线坐标系中的时域有限差分法 ( FDTD)拓展到空间为任意媒质情形 ,然后针对双绞传输线的特殊结构综合运用曲线坐标系、圆柱坐标系、旋转坐标系和子域连接法进行空间网格划分、FDTD建模 ,并通过求解双绞传输线和平行传输线的特性阻抗对该建模的准确度进行了验证 ,最后在空间线源激励下对双绞线和平行线的电磁兼容特性进行了比较 。

任意形式荷载作用下饱和土中桩的扭转振动特性研究

基于Biot提出的饱水多孔介质的波动方程,研究了均质各向同性饱和土中弹性支承桩的耦合扭转振动问题。通过采用拉普拉斯变换及分离变量法求得土体扭转振动位移形式解。利用桩土系统衔接条件和边界条件,进而得到了桩顶转角响应的拉普拉斯变换域解。进一步采用拉普拉斯逆变换技术,得到了任意形式激振荷载作用下桩顶转角时域响应的数值解。最后,研究了骤加荷载和三角形荷载作用下主要参数对桩顶转角时域响应的影响。

基于改进的离散域二阶滑模观测器的内置式永磁同步电机无位置传感器控制

滑模观测器由于对系统不确定性具有良好的鲁棒性,逐渐应用于永磁同步电机无位置传感器控制中,但是在实际应用中滑模观测器的抖振现象会严重影响系统控制性能。该文提出一种用于内置式永磁同步电机无位置传感器控制的改进的二阶滑模观测器,采用基于Super-twisting算法的二阶滑模观测器,不同于常规的通过滑模观测器估算得到反电动势分量的方法,该方法基于内模控制原理引入二阶广义积分器,通过滑模观测器估算得到反电动势误差分量,再经过二阶广义积分器得到估算的反电动势分量,能够在保证估算准确性的同时很好地抑制系统抖振。同时,为了消除数字实现过程中的离散化误差和估算反电动势分量的耦合项,提高估算的准确性,重新构建了基于扩展反电动势的离散域数学模型,并基于该模型设计了改进的离散域Super-twisting滑模观测器。最终将估算得到的扩展反电动势分量用于估算转子位置和转速。通过实验对该文提出方法的有效性进行了验证。

液晶动态响应测试系统开发

基于单片机脉冲电压控制及光信号采集,开发了液晶动态响应测试系统,包括电源模块、单片机最小系统、数码管显示模块、按键模块、MSP430最小系统模块、LCD驱动模块、LCD显示屏、串行数据传输模块和信号采集模块.系统操作简单,能够自动对液晶盒施加设置的电压脉冲并实时测量传感器模块的响应而得到数据,并由此绘制液晶动态响应曲线,分析液晶的响应时间.作为一个例子,对强锚泊扭曲排列向列液晶的动态响应进行了实验测量和分析.

管状带式输送机常见故障分析及综合治理方案

为有效解决管状带式输送机因跑偏、扭转等故障导致的设备停运、损坏、使用寿命降低等实际问题,基于故障产生的原因分析,逐步形成了以跑偏及扭转故障管控、辅助清扫措施设置、电气保护设施设计、日常检查和周期性检查维护为一体的综合治理方案。生产实践表明:经过综合治理,管状带式输送机事故率有效降低,轻微跑偏故障处理时间能有效缩短至10min以内,输送带有效使用年限延长50%。该治理方案解决了管状带式输送机常见的故障,提高了自动监测保护水平,可以有效避免事故的扩大化,降低事故处理难度,延长运输设备的使用寿命,有利于生产的稳定运行。