一类非线性系统镇定的有界反馈后推法

执行器饱和问题在控制工程中广泛存在.针对该问题,改进了有界反馈后推法,使其可应用于一类较广泛的非线性系统镇定问题.相对其他有界反馈后推法,该方法设计的反馈界更小并在一定范围内可调节,且反馈控制律可以是光滑函数.

基于后推法的n维Lotka-Volterra竞争模型的稳定化设计(英文)

通过后推设计方法,研究一类两两相互竞争的n堆Lotka-Volterra模型的全局稳定化问题．在状态反馈控制下,获得了使闭环系统在正平衡点处全局渐近稳定的控制律．

超声骨刀、高速涡轮钻法和增隙后推旋法用于下颌阻生智齿拔除中的效果比较分析

目的 探讨超声骨刀、高速涡轮钻法和增隙后推旋法用于下颌阻生智齿拔除中的效果。方法 选取2020年1月-2021年1月本院收治的120例下颌阻生智齿患者,根据治疗方法分为A组、B组、C组,各组40例,A组采用高速涡轮钻法,B组采用增隙后推旋法,C组采用超声骨刀法,对三组拔牙效果进行比较。结果 A组手术时间较B组、C组短,C组术后张口受限程度较A组、B组低,C组VAS评分较A组、B组低,C组颌面部肿胀程度较A组、B组低(P<0.05);治疗前,三组TNF-α、CRP、IL-6水平无明显差异(P>0.05),治疗后,与A组、B组相比,C组各指标更低(P<0.05);C组并发症发生率为5.00%,较A、B两组7.50%、22.50%低(P<0.05)。结论 与增隙后推旋法相比,高速涡轮钻法可缩短手术时间,减轻术后疼痛程度及炎症反应,减少术后并发症发生,超声骨刀与前两种方法相比,虽然手术时间更长,但术后疼痛程度及炎症反应更轻、并发症更少,可作为下颌阻生智齿拔除的首选方法。

高速涡轮钻法与增隙后推旋法用于下颌阻生智齿拔除中的效果比较

目的探讨高速涡轮钻法与增隙后推旋法用于下颌阻生智齿拔除中的效果。方法选取2018年1月至2019年10月我院收治的172例下颌阻生智齿患者为研究对象,随机分为A组与B组,每组各86例,A组采用高速涡轮钻法,B组采用增隙后推旋法,对两组拔牙效果、炎症因子水平及并发症发生率进行比较。结果A组拔牙时间较B组短,术后张口受限程度、疼痛程度、颌面部肿胀程度均较B组低,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前两组的IL-6、TNF-α、CRP炎症因子水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后A组IL-6、TNF-α、CRP均明显低于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。A组术后并发症总发生率为3.49%,低于B组的11.63%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论高速涡轮钻法创伤小、手术时间短,可有效减轻术后炎症反应,术后并发症发生率低,增隙后推旋法创伤较大,但有助于保存正常牙槽窝,临床可根据实际情况选择拔牙方法。

多输入非线性系统后推(Backstepping)型(英)

对一类带不确定性的非线性系统，后推法提供了一个构造自适应和鲁棒控制器的递推程序．为了应用后推法，需要先将系统化成一定的型式（称为标准后推型）．对单输入系统标准后推型以及控制器的设计已得到充分的研究．本文研究了多输入系统的标准后推型及其控制器的设计．文中得到了分块标准后推型．它可根据一定的微分同胚变换由系统的结构唯一确定．最后，我们给出了相应的控制器设计方法．

基于后推技术的直接鲁棒自适应模糊控制

针对一类带摄动的严格反馈非线性系统,基于后推设计方法,利用第一类模糊系统的逼近能力,提出了一种新的直接自适应控制方案。该方案中引入连续鲁棒项对系统的摄动部分进行抑制,并在自适应律中利用了leakage项以防止参数漂移。通过理论分析,证明了闭环系统是半全局一致终结有界的,跟踪误差收敛到一个小的残差集内。仿真结果表明了该方法的有效性。

非线性模糊直接鲁棒自适应控制的后推设计

采用模糊直接控制方法,针对一类非线性多入多出系统,提出了一种带有连续鲁棒项的鲁棒自适应控制方法.在此基础给出了高阶多入多出系统的鲁棒自适应的后推设计方法.在鲁棒项合理简化的情况下,给出了系统Lyapunov意义下的稳定性证明,简略分析了各设计参数的物理意义及其对系统性能的影响.理论分析和仿真实验均显示,本方法可以使系统全局渐近稳定,且选取恰当的设计参数可保证系统对输入信号的跟踪达到任意精度;并且由于鲁棒项的引入可使系统的设计更具灵活性.

光伏模块并网的新型非线性控制方法

对于单相两级式光伏并网系统,传统的控制方法是采用直流侧电压外环、网侧电流内环的双环控制策略。但该方法在光伏电池输入功率骤变时,存在响应滞后、系统稳定性较差的缺点。针对这些缺陷,本文提出了一种新的非线性控制方法,该方法基于光伏电池、变压器和逆变器的非线性特性而提出的后推法。其可以克服传统控制方法的这一缺点,且硬件简单,算法更简洁、易于实现。通过matlab仿真平台对其进行实验验证,证实其可以达到了预期的效果,具有很好的实用性。

基于Backstepping算法的自适应控制器设计

近年来,逐步后推法(Backstepping)成为自适应领域最热门的研究方向之一,尤其是在对相关的传统线性和非线性处理方面更具优势.Backstepping算法在改善过度品质方面拥有较大的潜力,广泛应用在航空航天、电机、船舶、机器人、液压等许多方面.本文研究Backstepping算法在履带控制中的应用及优化,以履带行走装置作为研究对象,设计履带移动平台的行走路径控制率;利用Recurdyn仿真软件对履带行走装置进行虚拟样机建模,应用Backstepping算法进行测试并验证.仿真结果显示,本文所建模型具有合适的控制律,能够使履带行走装置快速且平稳的进入预期的轨迹.

隧道锚原位缩尺模型试验的施力方式研究

介绍了隧道锚原位缩尺模型试验两种施力方法的原理及方法,剖析了不同施力方式对缩尺模型锚试验的影响。缩尺后模型尺寸变小,前拉法的散索难以可靠实施,直接影响拉拨效果,同时,拉拨中需要设置巨大的反力梁,不仅大大增加试验成本,而且对围岩变形测量影响大。为此研究了一种替代方法——后推法。以实例为基础剖析了前拉法的优缺点,介绍了后推法的原理、方法及实施要点,并以重庆几江长江大桥为例,采用有限差分法对模型锚不同施力方式作用后的塑性区分布、变形特征及破坏特征进行了比较分析,两种施力方法作用于模型锚后的塑性区分布和变形分布上有细微差别,通过重庆几江长江大桥1∶10缩尺模型试验验证,其破坏模式基本吻合,表明后推法可以替代前拉法。目前该方法得到了推广应用。

垂直起降飞机的全局轨迹跟踪控制

研究垂直起降飞机在任意输入耦合作用下的轨迹跟踪控制问题.垂直起降飞机是具有3个自由度、2个控制输入的欠驱动系统.首先通过控制输入和坐标变换,使飞机的动力学方程变换成严格反馈形式;然后基于后推法的思想推导出保证系统渐近收敛于参考轨迹的时变反馈控制规律.该方法将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制变量和部分Lyapunov函数简化了控制器的设计.仿真结果表明所设计的控制器是有效的.

一类非线性切换系统的自适应神经动态面控制

针对一类严格反馈型不确定非线性切换系统,提出了一种鲁棒自适应神经动态面跟踪控制方案.该方案在基于共同Lyapunov函数的后推法设计中引入动态面控制(dynamic surface control,DSC)技术,利用径向基神经网络逼近构造的未知共同上界函数,并将滤波器输出导数取代传统中间变量作为神经网络输入,降低了网络输入维度;同时利用Young’s不等式技术有效减少了神经网络控制器的可调参数数目.此外,理论证明了该控制方案可以保证在任意切换下闭环系统所有信号半全局一致终结有界,且跟踪误差在有限时间收敛到零的小邻域内.实验结果表明了所提方法达到了很好的跟踪性能.

舰载特种起重机轨迹跟踪吊重防摆控制

针对舰载特种起重机系统轨迹跟踪吊重防摆控制问题,基于起重机系统串级形式的动力学模型,推广了李亚谱诺夫后推法的基本原理,提出了一种基于李亚谱诺夫后推法的轨迹跟踪吊重防摆控制算法.该方法基于反馈控制原理,利用起重机关节间的耦合作用,将吊重摆角和关节运动变量作为反馈量进行控制器的综合设计,以实现减小吊重摆角.控制系统仿真结果表明该控制方法在控制起重机机械臂各关节平稳的跟踪给定轨迹的同时,能够实现吊重在三维空间的防摆控制.

三自由度平面欠驱动机械臂的轨迹跟踪控制

研究了三连杆平面欠驱动机械臂的轨迹跟踪问题.机械臂的第3个关节为被动关节,施加在自由运动连杆上的动力学约束是二阶非完整的.通过全局输入和坐标变换,系统的动力学方程被变换成高阶链式形式.基于后推法(backstepping)的思想推导出保证系统全局渐近收敛于参考轨迹的时变反馈控制规律.后推法将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制变量和部分Lyapunov函数简化了控制器的设计.数值仿真结果显示系统能稳定地跟踪参考轨迹,也证明了控制器设计是有效的.

一类MIMO非线性系统的直接鲁棒自适应模糊控制

针对一类多输入多输出非线性系统,基于后推设计方法,提出了一种新的直接自适应控制方案。该方案中引入连续鲁棒项对系统的摄动部分直接进行抑制,并在自适应律中利用了Leakage项以防止参数漂移。采用修改的积分型Lyapunov函数,取消了每个子系统高频控制增益一阶导数上界已知的假设。通过理论分析,证明了闭环系统是半全局一致终结有界的,跟踪误差收敛到一个小的残差集内。仿真结果表明了该方法的有效性。

基于动态面控制的MIMO自适应神经网络控制

针对一类具有未知函数控制增益的多输入多输出(M IM O)非线性系统,基于后推设计方法和动态面控制技术,提出一种间接自适应神经网络控制方案.该方案通过引入1阶滤波器,消除了后推设计中由于反复对虚拟控制的求导而导致的复杂性问题,并避免了反馈线性化方法可能出现的控制器奇异性问题,参数估计无需使用投影算法.利用李亚普诺夫方法,证明了闭环系统半全局一致终结有界,通过适当选取设计常数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内.仿真结果表明了该方法的有效性.

欠驱动VTOL空间飞行器系统的非线性跟踪控制

研究了欠驱动VTOL(垂直上升和垂直着陆)空间飞行器在各种输入耦合时的非线性跟踪控制问题。VTOL空间飞行器是具有三个自由度,两个控制输入的欠驱动系统。首先,通过控制输入和坐标变换,系统的动力学方程被变换成二阶链式形式。其次,利用后推法(backstepping)的思想推导出保证系统渐近收敛于给定轨迹的时变反馈控制规律。该方法将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制变量和部分Lyapunov函数简化了控制器的设计。仿真结果证明了所设计控制器的有效性。

电熔镁砂企业生产计划多目标优化

针对大部分电熔镁砂生产企业都是产能有限的小工厂,在销售旺季时会损失超过自身产能的订单;在销售淡季时又容易积压库存的问题,提出了基于需求预测的多目标生产计划优化方法.该方法利用基于季节性自回归求和移动平均(ARIMA)模型向前多步预测市场的需求量,并建立销量与库存累积量的多目标优化模型.设计了关键月度产量计划后推法求解模型得到了决策者满意的优化目标.对预测过程中存在的偏差,利用实时反馈得到的真实销售数据修正预测结果,进而调整优化模型,校正后期产量计划.实际应用效果证明,按所提方法得到的产量计划能够实时地反映市场需求的动态变化,并实现了库存与销量的多目标优化.