基于同步自适应匹配的模拟前端暗电流补偿方法研究

为抑制像素阵列在曝光阶段的暗电流对图像传感器动态范围和输出图像质量的影响,基于同步自适应的暗电流跟踪机制,提出一种电路与系统级暗电流积分补偿方法。通过采样输出有效光电信号,在无源处理阶段同步进行暗电流消除。该方法不仅可以补偿不同区域暗电流对有效光电信号的影响,而且可解决传统暗电流消除方法对读出电路动态范围会造成衰减的问题。基于该方法,在55 nm CMOS工艺下设计了一种752×512阵列规模的CMOS图像传感器,实现了完整的电路设计、版图设计与后端物理验证。结果显示,采用集成暗电流补偿技术的采样放大电路对暗电流最小补偿精度可以达到12 bit,补偿范围最大可以达到500 mV,单列功耗仅有15.84μW,同时可实现1~4倍的增益,最小增益步进6.25%。实现了从模拟前端根除暗电流对CMOS图像传感器图像质量和动态范围的影响,为高端、高性能的CMOS图像传感器设计提供了一定的理论支撑。

含风电场的分数阶电力系统自适应同步控制

针对含风电场的分数阶电力系统的混沌振荡问题,基于自适应同步理论,提出了一种自适应同步控制方法。首先,建立了一个整数阶三维且含储能装置的电力系统模型并推广为分数阶,采用相图、时序图、分岔图等方法对含风电场的分数阶电力系统的动力学行为进行分析。其次,推导了自适应同步控制定理的证明。最后,通过含有待辨识参数且含风电场分数阶混沌电力系统与稳定状态的系统实现完全同步,间接地实现系统的混沌控制和系统的参数辨识。

基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术

液压系统中存在许多非线性因素,例如摩擦、死区和溢流等。这些非线性特性会影响伺服位置的精度和同步性能,导致控制系统的不稳定和误差积累。为此,提出基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术。考虑变幅液压缸伺服系统的运行结构,分析变幅液压缸动力,构建液压缸以及伺服阀的数学模型;利用伺服输出流量和压降的关系,获取速度前馈控制信号;将其反馈到系统中,设计模糊自适应PID同步控制器,实现变幅液压缸伺服位置同步控制。实验结果表明,所提方法对液压缸的同步效果很好,有效减少了液压缸伺服位置控制的误差,在不同信号干扰下,有效提高其控制稳定性和同步性能,控制器超调量平均约为0.059%,响应速度较快。

一种基于误差累积电路的自适应同步整流控制方案及其实现

针对LLC传统同步整流方案整流精度不高、自适应同步整流方案精度高却需要高成本的高速数字控制器的缺点,设计了一种误差(同步整流管导通损耗)累积电路,通过低成本的MCU和V-I积分电路,将N个周期内同步整流管的续流时间累积为一个电压信号,与设定值相比较以决定下N个周期同步整流管的调整策略。在仿真测试中,同步整流管占空比稳定在47.7%,关断同步整流管后体二极管续流时间小于2 ns,较好地满足了高效率、低占空比损失以及低成本的设计要求。

参数未知的不同结构混沌系统的自适应同步

针对一类混沌系统,研究了参数未知的不同结构混沌系统的自适应同步问题。基于Lyaponuv稳定理论,给出了自适应同步控制器的系统设计过程,以及同步控制器和参数自适应律的解析表达式。对于两个参与同步的不同结构的混沌系统,只要其维数相等且状态变量可测,就可以利用所提出的控制策略达到全局渐近同步。方法简单,无需试凑。以Lorenz系统和Lü系统的自适应同步控制为例,说明了该方法的有效性。

自适应控制实现混沌同步

对混沌系统的自适应控制实现同步的问题进行了理论分析,给出了一个自适应同步的控制规则,并根据此控制规则设计了一个自适应同步控制器,使响应系统和驱动系统同步。该控制器适用于一般的混沌系统。以陈氏混沌系统为例进行了仿真验证,仿真结果表明,该控制方法可以实现较快的混沌同步。

输出耦合的复杂网络自适应牵制同步

针对输出耦合复杂网络的同步控制,提出一种自适应牵制控制方法以实现复杂网络同步.不同于现有同步控制方法,该方法利用节点输出变量构造同步控制器,只需控制网络中的部分节点就可根据同步误差自适应地调节控制器增益.利用Lyapunov方法给出复杂网络同步准则.最后对小世界网络和无标度网络进行数值仿真,结果表明文中所设计的同步方法能有效实现复杂网络的同步.

参数不确定的不同分数阶的混沌系统的自适应同步

基于追踪器的思想讨论了参数不确定的分数阶混沌系统的自适应同步问题.应用两种不同的方法来实现同步.一种方法为构造合适的控制器从而得到和响应系统相同阶的误差系统,进而应用分数阶系统稳定的理论;另一种为构造一个新的响应系统,把分数阶系统转换为整数阶系统,进而利用Lyapunov稳定性理论.选取Chen系统和Qi系统进行数值模拟验证结论的有效性.并与已有的针对不同阶系统同步的Laplace变换方法进行比较.

一类混沌金融系统的自适应同步

为了实现两个具有不同未知参数的混沌系统的同步,基于自适应控制策略和Lyapunov稳定性理论,提出了一个新的改进的自适应同步方法.针对一类非线性混沌金融系统,在系统参数a,b,c均为正、b,c为正而a的符号未知及a,b,c的符号均未知的情况下,分别设计了控制器和参数估计率,实现了两个具有不同参数的金融系统的同步.理论分析和数值仿真的结果均证明了该方法的可行性.该方法可以用来实现一般的实际混沌系统的同步.

一类非自治混沌系统的自适应脉冲同步

研究了一类具有未知Lipschitz常数的非自治混沌系统的自适应脉冲同步问题.首先基于Lyapunov稳定性理论、自适应控制理论及脉冲控制理论设计了自适应控制器、脉冲控制器及参数自适应律,然后利用推广的Barbalat引理,理论证明响应系统与驱动系统全局渐近同步,并给出了相应的充分条件.两个数值仿真例子表明本方法的有效性.

新混沌系统及其分数阶系统的自适应同步控制

研究一个存在共存吸引子的混沌系统及相应的分数阶系统的自适应同步问题.首先,提出了一个新的具有双翼和四翼吸引子共存的混沌系统,对系统的动力学特性进行了分析,找到了系统的拓扑马蹄和拓扑熵,从而验证了系统具有混沌特性;然后,根据该系统构建了一个亦存在两个孤立的双翼吸引子以及四翼吸引子的分数阶系统.最后,采用分数阶Lyapunov稳定性理论以及自适应控制方法,对分数阶系统的自适应同步问题进行了研究.仿真结果表明,控制参数k越大,系统同步速度越快;控制参数λ越大,系统参数识别的速度越快.

不确定超混沌Lorenz系统的参数自适应同步

研究了具有4个不确定参数的超混沌Lorenz系统的自适应同步问题.基于Lyapunov稳定性理论,给出参数不确定的超混沌Lorenz系统自适应同步控制器的系统设计过程和参数自适应律.设计的控制器数目少且结构简单,仅需2个状态变量且不含系统参数,工程上易于实现.数值仿真证实了该方法的有效性.

一类混合时变时滞混沌神经网络自适应同步研究

基于微分方程的拉萨尔不变集原理和自适应动态反馈控制技术,研究了一类带有完全未知参数和混合时变时滞的混沌神经网络的自适应同步问题,给出了保证两个具有相同结构但具有完全未知参数的时滞混沌神经网络同步的控制律的设计方法.在此自适应控制律的作用下,达到了同步与参数辨识同时进行的目的.所设计的控制律简单,易于实现.仿真示例验证了所提方法的有效性.

简单分段线性混沌系统与SETMOS混沌系统的自适应广义同步(英文)

研究了基于SETMOS构成的、参数未知的类双涡卷混沌系统与结构不同的简单分段线性混沌系统的广义自适应同步方法。通过分析混沌系统的特点和广义同步的定义,基于李雅普诺夫稳定性理论,提出了一种新颖的、结构简单的自适应控制器和参数更新律,来实现不同结构、驱动系统参数未知的混沌系统的广义同步。这种方法还可以应用于不同结构或相同结构的其他同步问题,如自适应广义反同步等,应用范围较广。仿真结果进一步证实了该方法的有效性和可行性。

一类新混沌系统的自适应控制与异结构同步在保密通信中的应用

对一个新混沌系统,先分析其稳定性,再通过坐标变换对此系统进行控制。接着设计了一自适应控制器,通过自动调整参数β,实现了与另一系统的异结构同步,并把此控制器运用到保密通讯中。理论分析和数值计算的结果完全一致,表明了该方法的有效性。

Chen混沌系统的自适应控制和同步电路实验

设计了控制电路易于接入的Chen混沌系统电路,并进行了仿真实验,观察到了Chen混沌系统的吸引子.在Chen系统参数未知情况下提出了新的自适应同步控制理论,设计了自适应控制器和自适应同步控制器电路,给定电路元件的取值.通过电路实验仿真,证明了所设计控制器电路的有效性.

参数不确定Liu混沌系统的自适应同步

在研究单变量驱动同步的基础上,应用自适应控制理论,研究了当系统存在一个或多个不确定参数时,Liu混沌系统的同步问题.通过Lyapunov函数,推导了不同参数未知情况下误差系统渐进稳定的充分条件.仿真结果证明了自适应控制律能够快速辨识系统参数,并实现两个Liu混沌系统的状态同步.

五阶超混沌电路系统的自适应同步研究

基于李雅普诺夫稳定性定理,研究了五阶超混沌自治电路系统中多个参数自适应调整实现同步的方法.而由于在实际的工程应用中,控制信号越少越易于控制过程的硬件实现.因此进一步对电路系统的某个参数采取自适应控制策略,同样实现了同步化.理论分析和数值模拟结果均证明了这两种方法的有效性.

面向智能用电网络自适应脉冲耦合同步的谐波测量

电能谐波是评估智能用电网络电能质量的重要指标之一。采用无线网络实现智能用电中的谐波测量具有良好的扩展性和鲁样性,但对电能测量节点间的同步精度提出更高要求,因此测量网络下节点间的快速、高精度同步对实现准确谐波测量具有重要意义。面向智能用电网络下谐波测量,基于鲁棒性、扩展性好的脉冲耦合振荡(PCO)机制,提出一种针对测量网络节点密度自适应的快速网络同步方法。通过理论分析和实验研究网络参数和内置同步模型对PCO同步速率的影响。在智能用电测量网络下验证提出的同步方法,结果表明自适应优化模型在不同节点密度下相比于传统三角同步速率提高,平均同步误差降低30.1%,提高了智能网络下的谐波测量精度,优化了智能用电网络的电能质量。

非理想信道下Colpitts混沌电路的自适应同步研究

本文研究了Colpitts混沌电路在非理想信道条件下的自适应同步问题。引入自适应控制器对输入到响应部分(responsesystem)的衰变混沌信号进行预处理,来补偿衰落信道对于同步性能的影响。给出了系统的数学模型,对恒定信道衰变和时变信道衰变两种非理想信道条件下的混沌Colpitts电路的自适应同步进行了数值仿真研究。仿真结果表明,对于恒定或慢变化的时变信道衰变,自适应控制器可以有效的提高Colpitts电路响应部分和驱动部分(Drivesystem)的同步性能。