基于奇异摄动理论的综合温室控制系统设计

为了建立集环境因子、作物生长过程和上层指标的综合温室控制系统,分析了现有温室控制研究成果,基于控制周期原则将温室控制系统分为分钟级温室环境因子控制系统(快速时变系统)、天或旬级的作物生长周期控制系统(中速时变系统)、年级的温室上层指标控制系统(慢速时变系统)。通过多时间尺度分析发现3类控制系统具有多时标特性,借助奇异摄动理论,对温室控制系统进行了分层递阶设计,进而得出该理论下的总体温室控制系统模型与控制器求解过程。通过算例演绎该设计方法的步骤,进行了仿真研究,结果表明,基于奇异摄动理论的温室控制系统设计思路清晰、计算量小、易于工程实现。

基于结构奇异值理论的压电柔性结构振动鲁棒控制

基于结构奇异值μ理论,针对含压电作动器和传感器的柔性结构,提出了不确定性振动控制系统的一般分析框架和鲁棒控制器设计方法。考虑了结构的模态参数不确定性和高阶未建模动态,通过引入适当的虚拟输入、输出和相应的加权函数分离出系统的不确定部分,建立适合于鲁棒μ控制器设计的增广系统,用D_K迭代算法求解控制器,以使闭环系统同时满足鲁棒稳定性和鲁棒性能要求。以含一个压电作动器和传感器的悬臂梁为例设计了鲁棒控制器,仿真结果表明对结构振动具有很好的抑制效果。

基于多分辨率技术及奇异值理论的故障检测方法

提出了以小波多分辨率技术与矩阵奇异值理论相结合的故障检测方法。根据小波变换的多分辨率分解特性 ,提出了系统状态观测信号的二初始特征向量矩阵———粗分辨逼近矩阵和边缘细节信息矩阵。利用矩阵奇异值分解理论得到初始特征向量矩阵的奇异值 ,将其作为状态信号的特征向量。针对提取出的系统状态信号奇异值特征 ,设计出相应的故障检测算法 ,并将该方法用于某武器平台上精密弹簧阻尼器的故障检测。仿真结果证实了该方法的正确性和有效性。

基于小波和奇异值理论的西安钟楼模态参数识别

在对国家重点文物保护单位西安钟楼进行强噪声环境激励下振动监测的基础上,应用自然激励法采用不同测点的传感器记录的加速度信号的互相关函数代替系统的脉冲响应函数,选取适当的小波函数、小波尺度、中心频率和带宽频率对互相关函数进行小波分析,并根据小波变换系数的模的相角和对数导数识别频率和阻尼比信息,实现了基于小波和奇异值理论的方法对西安钟楼模态参数进行识别,并对识别结果进行对比分析,验证基于小波和奇异值理论的方法识别古建筑木结构模态参数的可行性,为古建筑的保护和研究工作提供参考。

基于奇异摄动理论的电液伺服系统Backstepping滑模自适应控制

针对电液伺服位置跟踪系统中存在的非线性特性、系统参数和外部负载的非匹配不确定性,提出了基于奇异摄动理论的电液伺服系统的Backstepping滑模自适应控制。利用奇异摄动中双时间刻度理论将原系统分解为快慢变子系统,分别设计快变和慢变子系统的控制律,再合成得到复合控制器。应用Backstepping的逆向递推方法有效地解决了高阶非线性系统的控制问题,用滑模方法抑制系统的外部扰动,对系统的不确定性参数进行自适应估计。数字仿真的结果验证了所设计控制器的正确性和有效性。

PEBS法理论中应用奇异摄动理论的必要条件

分析了PEBS法理论中应用奇异摄动理论给电力系统带来的限制 .对于有阻尼的电力系统 ,本文证明了频率偏差的各个分量必定有界 .当摄动系统的发电机惯性时间常数趋向于零时 ,各频率分量也趋向于零 .如果摄动系统的轨线一致收敛于退化系统的轨线 ,则退化系统的各轨线必收敛于平衡点 ,即退化系统完全稳定 .由此得到电力系统应满足的 2个必要条件 ,即摄动系统及其退化系统或广义梯度系统完全稳定 .在使用该法时 ,应验证这 2个条件 。

基于奇异摄动理论的电力系统动态仿真的一种新算法

本文研究采用奇异摄动原理进行电力系统动态仿真计算。在隐式积分法中,新算法可以棒代牛顿迭代法同时求解差分方程和电力系统网络的代数方程,从而大大提高电力系统动态仿真的计算速度,同时可保证足够的精度。文中对同步发电机和两种典型模型的仿真计算结果证明了这一点。

奇异粗糙集理论及其研究现状

简要介绍Pawlak粗糙集概念,着重介绍奇异集合、奇异粗糙集的基本概念,奇异粗糙集的两种结构,奇异粗糙集与Pawlak粗糙集的关系,以及奇异粗糙集的研究现状。

基于奇异摄动分解的带机械臂旋翼无人机飞行稳定性研究

为了降低无人机和机械臂之间的耦合作用,提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性,首先建立系统动力学模型,然后根据实际情况,对模型进行简化。在此基础上进行内、外环分解,外环为四旋翼位置控制和机械臂角度控制,内环为四旋翼俯仰角控制。对于外环的动力学模型,根据速度变化特点,利用奇异摄动理论对外环变量,即四旋翼线速度和机械臂角速度,进行快、慢变子系统分解,再次降低了系统间的耦合性。对于分解后的快、慢变子系统,设计非奇异终端滑模控制并引入干扰观测器,以期提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性。最后,仿真验证了所设计算法的优越性。

2010奇异摄动理论与应用国际会议

2010年6月5—8日，2010奇异摄动理论与应用国际会议（ICSPTA’10）在上海交通大学召开。 奇异摄动问题广泛产生于流体力学、弹性力学、量子力学、声学、光学、化学反应、最优控制及生物系统等重要领域。

基于奇异摄动理论的无人机反步飞行控制律设计

针对某小型无人机实用化飞行控制系统需求,提出了一种非线性飞行控制律的设计方法,该方法基于奇异摄动理论的反步法,对传统的反步设计方法进行了改进。该方法在实施过程中使用测量数据,而不是模型知识,因此适用于更广泛的小型通用飞机或者无人机系列。针对某小型无人机开发的飞机模型进行了控制器性能仿真分析。结果表明,测量噪声对飞行控制的影响很小,该控制器可以获得良好的跟踪性能(无论是否存在不确定性)并且同时保证了受控系统的稳定性。开发的新控制器比传统的反步法具有更大的优势,即模型不确定性对性能的影响较小,因此该控制器的设计方法对无人机先进飞行控制律认证起到了进一步的推动作用。

多频常微分方程的几何奇异扰动理论

在该文中，作者把常微分方程的几何奇异扰动理论推广到具多个频率的系统，同时给出了一个例子来说明主要理论．

基于奇异摄动理论的机器人关节控制研究

针对机器人柔性关节存在位置控制精度低的问题,在考虑关节内部非线性摩擦和外界扰动等因素的情况下,建立柔性关节动力学模型,提出基于奇异摄动理论的干扰观测器滑模控制方法,利用该控制方法对关节控制系统进行Lyapunov稳定性分析和MATLAB仿真。结果表明,基于奇异摄动理论的干扰观测器滑模控制方法能够减小关节内部非线性摩擦和外界扰动对柔性关节位置和速度控制精度的影响;与传统的PD控制方法和未采用干扰观测器的控制方法相比,该控制方法能够缩短关节控制系统调节时间,且超调量低,能有效抑制关节振动和提高系统的控制精度。

非线性系统奇异扰动理论在湘西苗族“猴儿鼓”创作中的思维构建

非线性系统中的奇异扰动理论是在空间结构的动态当中对两个＂极端＂系统的渐进行为,并且它是以中心流理论为辅助的一个系统,是一个以快带慢的过程。在舞蹈编创的过程当中我们也常常会使用到类似的方法,甚至可以分析到具体的肢体动作当中,我们通常将它称之为＂延伸感＂,也就是说,在快速的动作变换当中不仅要有爆发的力度,更要有之后的收紧与延伸,使之不感到笨拙,更具有质感,这是在编舞技法中应常注意到的一点。那么依此类推,在民族民间舞蹈和群舞的编排过程中,我们也同样可以由大至小的把这一细节加入其中,使它具有不一样的质感和效果,恰巧湘西苗族的＂猴儿鼓＂舞蹈正是以动作快捷而灵敏为主要表现方式,所以我们可以从奇异扰动理论中试着挖掘更进一步的民族民间舞蹈创作表演方式。

基于结构奇异值μ综合的振动系统鲁棒控制

基于鲁棒结构奇异值理论 ,建立了振动响应的鲁棒控制模型 ,提出了设计鲁棒 μ控制器的方法 ,通过引入虚构的不确定块 ,将振动系统响应性能的问题转化为广义系统的稳定鲁棒性问题求解 ,兼顾了系统的稳定鲁棒性和性能鲁棒性。控制仿真表明 。

基于主导度分析的直驱风电场奇异摄动降阶方法

现有的奇异摄动降阶方法无法确保直驱风电场(direct drive wind farm,DDWF)降阶系统与全阶系统具有一致的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)特性,故降阶系统无法应用于DDWF并入弱电网系统的SSO分析之中。针对这一问题,该文提出一种基于主导度分析的DDWF奇异摄动降阶方法。该方法以DDWF系统SSO模式保留为导向,以复现全阶系统动态特性和SSO特性为最终目标,实现DDWF系统的降阶。首先,在兼顾系统特征值和系统能控能观性的前提下,通过主导度分析,量化各振荡模式对DDWF系统动态特性的主导程度。然后,根据给出的保留模式确定原则,建立包含DDWF系统主导振荡模式和全部SSO模式的保留模式集合;再对各保留模式进行参与因子分析,完成DDWF系统多时间尺度划分。最后,建立10阶DDWF奇异摄动降阶系统,最大限度地提高系统仿真效率。以单DDWF和两DDWF并入弱电网系统作为仿真算例,验证所提降阶方法的有效性。

鲁棒控制理论中3种主要方法综述(一)

简要介绍了鲁棒控制的概念及控制系统中存在的不确定性 ,介绍了鲁棒控制理论中的 3种主要研究方法—— Kharitonov区间理论、结构奇异值理论 (μ理论 )和 H∞ 控制理论 ;详细阐述了前两种方法的基本概念、发展概况、主要研究内容及主要定理 ;

混沌学——改变人们思维方式的崭新理论

混沌理论(Chaotic Theory),亦称混沌学(Chaology),是当代正悄然兴起的一门崭新的科学,被称为自相对论和量子力学问世以来,本世纪科学的第三大发现和物理学的第三次大革命,其覆盖面广及自然科学与社会科学的几乎各个领域。当混沌理论出现的时候,许多数学家、理论物理学家、生物学家、地质学家、天文学家、乃至社会学家都感到耳目一新。

外压加筋圆柱壳总体屈曲Koiter——边界层奇异摄动法

将Ｋｏｉｔｅｒ理论和奇异摄动理论中的边界层法相结合处理加筋圆柱壳无因次化非线性边界层型Ｋａｒｍａｎ－Ｄｏｎｎｅｌ方程由分支点和边界层导致的双重奇异性，提出外压加筋圆柱壳总体屈曲Ｋｏｉｔｅｒ—边界层奇异摄动法。从摄动意义上分析边界条件，前屈曲非线性和初始几何缺陷对外压加筋圆柱壳屈曲载荷的影响。算例表明，本方法具有良好的计算效率和计算精度，与数值解相比更能揭示内在影响规律。