基于扰动观测器的挠性传动系统H∞解耦设计

为具有死区特性的挠性传动系统提出了一种基于扰动观测器的复合控制策略,该方法将系统的跟踪性能、带宽要求、鲁棒性能构成含有多维性能输出的H∞优化矩阵,并选取适当的性能加权函数进而通过一种新的H∞解耦方法来确定控制器参数。仿真结果表明,系统转矩传递性能较好,设计的控制器可使系统具有良好的鲁棒性和较高的稳定裕度,有效解决了弱阻尼挠性模态以及齿隙非线性因素引起的振动加剧问题,且有效的解决系统的振动问题。

动力总成悬置系统解耦设计

阐述了用于动力总成悬置系统解耦设计的转矩轴理论和能量解耦法,给出了这2种理论的计算方法,并利用这2种方法对某国产汽车的动力总成悬置系统进行了解耦设计,结果表明:将悬置布置在转矩轴上,通过合理设计悬置的刚度可以对动力总成悬置进行很好的解耦设计。

基于解耦设计的多变量IGPC控制方法的研究与应用

针对多变量工业过程中存在的耦合性、建模困难以及不确定性的控制难点,论文研究了基于解耦设计的多变量隐式广义预测控制。该方法利用加权最小二乘递推方法根据输入输出数据直接辨识系统参数,这样就降低了控制器设计的复杂性;采用分散设计的方式来降低各通道间的关联关系。论文利用基于最小二乘方法,根据输入输出数据来建立被控对象的数学模型,并在此基础上对控制方法进行了仿真分析与试验研究,结果表明该方法具有良好的控制效果。

平台惯导系统初始对准的解耦设计

提出并设计了把状态空间解耦原理应用于平台惯导系统的一种快速初始对准方法。通过配置控制器将三个平台失调角进行解耦使其跟踪三个方向上的陀螺漂移 ,采用内外两层卡尔曼滤波器进行状态估计。仿真结果表明 ,该方法收敛较快、对漂移的抑制效果较好、对准精度高、简单易行。

倾斜转弯高超声速巡航飞行器多变量频域法解耦设计

文中研究了一种耦合严重的倾斜转弯高超声速巡航飞行器俯仰/偏航通道的自动驾驶仪设计问题。首先设计了一种比例-积分型的预补偿阵对耦合模型进行预补偿,然后对近似解耦的俯仰/偏航通道分别设计了自动驾驶仪,设计方法物理概念清晰,自动驾驶仪结构简单。仿真表明自动驾驶仪解耦效果明显,具有良好的指令跟踪性能和抗干扰能力。

电子设备结构“解耦设计”理论及方法

文章运用结构动力修改的方法对电子设备的动力响应进行控制,即通过修改电子设备中机壳与电路板组件两部分的基频(指同一方向的基频,尤其是垂直于电路板方向),使两者的基频相互错开来降低电路板组件的动力响应。采用两自由度基础强迫振动系统来模拟电子设备的振动响应,经分析给出了"非解耦系统"与"解耦系统"的概念,指出应将电子设备设计为"解耦系统"。最后对两自由度系统进行"分解"分析,给出了电子设备的"解耦设计"方法。

高分七号卫星载荷任务管理中的解耦设计

针对卫星不同工作模式间存在相互耦合和约束的问题,文章梳理了各工作模式间的耦合因素,并针对这些因素提出了卫星典型工作模式间的解耦设计方法。经高分七号(GF-7)卫星在轨验证,结果表明:该方法可有效解决观测记录和数据回放两种典型工作模式之间的相互影响问题,可为同类型低轨遥感卫星的工作模式设计提供参考。

复杂装备模糊配置的反馈式解耦设计

针对模糊配置设计中的耦合问题,提出一种反馈式解耦的设计方法.该方法将模糊配置设计划分为用户域、功能域、物理域和过程域.其中,功能域向物理域的映射过程可通过相对增益矩阵进行表达,不同形式的相对增益矩阵描述不同的模糊配置设计,包括理想设计、解耦设计和耦合设计.对于耦合设计,构建由多粒度结构组成的过程域,多粒度结构用于结构变异.过程域作为耦合设计的反馈补偿域,通过调节功能需要与设计参数之间的相对增益矩阵实现模糊配置的反馈式解耦设计.结合企业实例,将反馈式解耦设计应用在精密塑料注射成型装备的模糊配置过程中,从而实现复杂装备的快速响应设计.

基于逆系统方法的磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统的解耦设计

磁悬浮开关磁阻电机是一个具有强耦合、非线性、多变量的复杂系统,为更有效地对其进行解耦控制,提出了一种基于逆系统方法的磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统的解耦设计,建立了磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统的状态方程,并对解耦系统的性能进行了仿真比较,结果表明,通过逆系统解耦,磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统在径向两个垂直自由度上有效实现了解耦和独立控制。

BTT导弹自动驾驶仪的多变量频域法解耦设计

研究了一种耦合严重的ＢＴＴ 导弹偏航－滚动通道非方阵模型的自动驾驶仪的设计问题。首先采用内闭环回路法对模型进行了方阵化， 然后采用基于奈奎斯特阵列法思想的多变量频域法进行了设计。

二维平台的力学耦合分析及解耦设计

以二维平台为研究对象,介绍了影响平台精度的主要干扰源,根据平台的结构特点,分析了两环间的转动惯量耦合、运动学耦合和动力学耦合关系.结果表明:只有一个环转动时,不存在耦合.提出了减小动力学耦合程度的措施,并在结构设计方面提出了解耦设计方法.

基于BP网络的飞行器解耦设计

根据BP神经网络在函数逼近方面的能力,将BP神经网络应用于飞行器系统解耦。在解耦过程中,通过神经网络离线训练标准数据,得到输入输出的函数关系,从而可以得到解耦中的各个参数。根据气动力矩矩阵的行半径系数的大小来验证耦合的强弱。仿真结果表明,BP网络对控制系统的解耦效果是明显的。

非方阵多变量系统解耦设计与Fa阵参数的确定

本文讨论了用逆奈氏阵列法对一类非方阵多变量系统进行解耦设计。阐述了内环设计(方阵化)和外环设计(对角化)的两级设计思想及在实际设计中使用的叠代算法。作者对用内环反馈补偿阵F_α的选取作了深入的探讨,提出了确定F_a阵的实用方法——三角矩阵法。通过实例计算说明这种方法对工程控制系统的计算机辅助设计(CAD)是有明显效果的。

绳驱动式手术器械运动解耦设计与分析

针对目前手术机器人系统中钢丝绳驱动式手术器械末端关节的俯仰、偏摆和开合动作存在运动耦合的问题,本文提出了一种可实现运动解耦的三自由度钢丝绳驱动式手术器械。对常用的钢丝绳驱动式手术器械的末端关节运动耦合现象进行了分析;设计了对称式腕部机构,完成了钢丝绳在末端机构和驱动单元中的平行对称式绕线布局;建立了驱动末端执行器的钢丝绳受迫形变数学模型;最终确定了腕部机构主要参数尺寸,并进行了解耦验证。仿真结果表明:腕关节在0°~±90°内运动时,驱动同一末端执行器的一对钢丝绳的受迫形变量相同且非常小,进而证明本文提出的低耦合度机构与钢丝绳平行对称式绕线布局相结合的方法能够实现末端关节运动解耦,为手术器械高精度运动控制提供帮助。

非方阵多变量系统解耦设计与F_a阵参数的确定

本文讨论了用逆奈氏阵列法对一类非方阵多变量系统进行解耦设计.阐述了内环设计(方阵化)和外环设计(对角化)的两级设计思想及在实际设计中使用的叠代算法.作者对内环反馈补偿阵 F_a 的选取作了深入的探讨,提出了确定 F_(?) 阵的实用方法——三角矩阵法,通过实例计算说明这种方法对工程控制系统的计算机辅助设计(CAD)是有明显效果的.

三角矩阵半解耦设计

多变量控制系统并不是在所有情况下都能实现完全解耦,在某些情况下,完全解耦也不一定是必须的。在一些化工过程多变量控制系统中,并非所有变量的控制都具有同等重要的意义,通过设计分析,得出在某些场合下采用半解耦设计效果会更理想。

基于ADAMS的某客车动力总成悬置解耦设计

由于汽车的振动激励源中,汽车动力总成是一个明显的主要方面,故而对于乘客的乘坐舒适性而言,必然会有较大的影响作用。所以合理的设计对于汽车动力总成悬置系统来说至关重要。文章以某客车实际模型的质量、几何等参数为依据,建立了多刚体动力学模型,并且在建立模型的过程中,采用的软件是ADAMS/view和ADAMS/vibration,此后更是对所建立的动力总成及其悬置系统进行了相关的固有特性分析。接着,设计变量选为悬置的刚度以及安装角度,并将能量解耦方法以及撞击中心定理应用其中为前提,而且将目标函数选为在两个主要振动方向上的能量解耦率达最大,以进行优化设计。优化前后做性能对比显示,优化后悬置系统隔振性能有所改善。

导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法

针对导弹俯冲打击地面目标的问题,基于扩张状态观测器(ESO)和反步滑模设计思想,提出一种导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法。充分考虑制导与控制系统之间以及控制系统三通道间的耦合关系,建立了制导与控制一体化三通道耦合模型。通过ESO对导弹运动六自由度(6DOF)系统内各通道间的动态耦合项和不确定性进行实时观测和动态补偿,实现通道间的主动解耦,从而设计了基于ESO的导弹制导与控制一体化三通道解耦控制律。同时,为了解决在使用ESO对高阶非线性系统进行状态观测时引起的"运算膨胀"问题,通过设计自适应控制律对ESO观测误差进行补偿。基于李雅普诺夫稳定性准则证明了闭环系统所有状态最终一致有界。并与制导与控制一体化三通道独立设计方法和传统的制导与控制系统设计方法进行对比仿真,结果验证了基于ESO的导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法的有效性和优越性。

单机架冷轧机全干扰耦合模型的分步解耦设计

在建立了单机架可逆冷轧机全干扰耦合模型的基础上,分析影响板形、板厚、张力的控制量和干扰量,提出分步解耦设计策略,相对于常规解耦设计方法可明显简化解耦过程,并给出各解耦环节的简化方案以利于实际工程应用。最后,基于某1 420 mm 6辊单机架UCM冷轧机的实际参数,采用Matlab/Simulink工具对简化后的分步解耦系统进行分析,仿真结果表明该方法可有效消除单机架可逆冷轧机轧制过程中板形、板厚和张力控制之间的耦合影响关系,为单机架可逆冷轧机控制系统设计提供了全解耦控制方案,同时为抗干扰设计提供了便利。

基于人机偏差模型的自对齐髋关节外骨骼解耦设计与计算

针对辅助外骨骼,分析了单自由度人机交互中的人机偏差因素,建立人机偏差变量模型,运用自对齐机构设计理论设计外骨骼机构,以提升人机耦合性能.首先,深入分析了单自由度人体生物关节,建立了人体简化模型+人机偏差变量模型的外骨骼设计模型参考.然后,运用自对齐机构设计理论和多自由度关节解耦方法,提出了自对齐人体运动的外骨骼机构设计思路与方法.最后,以下肢髋关节为对象,将髋关节外骨骼解耦为3个单自由度关节,设计了髋关节助力外骨骼的运动形式,并进行了人机耦合下的外骨骼动态静力驱动计算.结果显示,该运动设计使人机偏差交互力变得可控,从理论上证明了髋关节外骨骼机构能够跟随下肢运动并提供自适应人体的驱动助力.