具有驱动饱和特性的线性化系统渐近跟踪控制器设计

物理系统中驱动饱和的存在对闭环系统的稳定性和性能具有较大的影响 ,因此在设计控制器时必须考虑到这一点。在系统的量测噪声和外部扰动已经通过其它办法消除的条件下 ,设计了一种抗漂移的状态反馈控制器 ,并将参考轨迹也加入到控制器设计中。这样极大地简化了控制器的参数设计并扩大了输入信号的范围。仿真结果表明 ,无论饱和发生与否 。

考虑误差和时间最优的柔性关节驱动电机抗饱和控制

针对PID控制下柔性关节驱动电机的饱和问题,研究了一种考虑误差和时间最优的抗饱和控制方法。构建以系统跟踪误差和调节时间为优化目标,以驱动电机饱和上限为约束条件的优化模型,提出基于多目标模拟退火算法(MOSA)和莱文贝格-马夸特算法(LM)的MOSA-LM-PID组合优化方法;先利用MOSA的全局收敛能力得出PID参数最优解所在区域,再利用LM的局部快速收敛能力将近似最优解拟合为全局最优解,避免了MOSA的无效搜索,提高了收敛速度和精确度;针对MOSA算法一次随机权重可能造成优化偏重的问题,设计了一种考虑当前周期各目标优化情况的目标函数权重赋值方法。仿真与实验结果表明,MOSA-LM-PID的调节时间小于0.5 s,最大跟踪误差小于1.5%,且控制力矩的饱和度小于50%,均优于PID和MOSA-PID控制,有效改善了柔性关节的动态性能,提高了系统抗饱和能力。

含饱和驱动的线性时滞系统的时滞相关鲁棒稳定化

讨论含饱和驱动的线性时滞系统的时滞相关鲁棒稳定化以及控制器的设计问题.借助于积分不等式,利用Lyapunov_Krasovskii泛函方法,结合S_过程,获得了基于LMI的可稳定化的时滞相关条件,同时给出了无记忆控制器的设计方法,不必对原系统进行任何模型变换.实例表明,本文方法所得结论具有较小的保守性.

抗漂移的状态反馈控制器设计及在数控系统中的应用

针对大部分抗漂移设计不能保证存在驱动饱和的开环稳定系统的闭环渐近稳定性的问题，在系统的量测噪声和外部扰动已经通过其他办法消除的条件下，设计了一种抗漂移的状态反馈控制器．该控制器将参考轨迹也加入到控制器设计中，极大地简化了控制器的参数设计并扩大了输入信号的范围．基于Lyapunov稳定性理论，证明了全系统的渐近稳定性及对参考输入的渐近跟踪性．将之用于数控系统控制器的设计中，仿真结果表明：无论饱和发生与否，该控制器不但可以保证系统的闭环稳定性，而且可以抑制由于驱动饱和的存在而导致的跟踪性能的恶化，使得系统能够快速准确地跟踪参考输入．

基于传感伺服的机械手跟踪运动目标方法研究

针对存在驱动饱和约束条件下的视觉机器人，提出了一个系统的跟踪运动目标的实时运动控制方案。该方案完全根据机器人的视觉和关节驱动电动机运行状态的反馈信息，针对跟踪过程不同阶段的要求，采用模糊自适应规则实时地调节机器人运动，从而避免了对机器人运动学和动力学的分析。仿真研究证明了其可行性。

基于GWLN方法的冗余机械臂关节力矩约束控制

针对冗余机械臂受到的关节驱动力矩有限的约束,提出基于广义加权最小范数法(GWLN)的算法.通过引入辅助变量,考虑重力和科里奥利力的影响,排除现有方法对机械臂低速运行的假定.在逆运动学求解时,对扩展变量的加权范数优化,使得规划关节加速度所需的力矩指令保持在驱动器输出范围之内.该算法的有效性通过数学证明得到验证.在MATLAB ROBOTIC TOOLBOX中对PUMA560机械臂的仿真结果证实,基于GWLN方法控制的机械臂在遵循关节力矩约束的同时,准确地完成操作任务.同零空间力矩优化方法及现有加权方法的仿真结果对比显示,基于GWLN方法的控制算法能够更加有效地保证力矩约束,具有更好的稳定性.

PDLC膜黑白显示原理及其光电性能研究

文章阐述了基于正交偏正片实现PDLC膜的黑白显示机理,并基于正交偏振片研究了PDLC膜的电光特性,实现PDLC膜黑白显示。研究发现,PDLC膜的阈值电压Vth和对比度CR(0°)随膜厚、单体含量增加呈减小的趋势,与无正交偏振片下的PDLC膜相关特性相反;而饱和驱动电压Vdr随膜厚、单体含量增加而增大,且可视视角宽度随膜厚增加而减小,与无正交偏振片下PDLC膜相关特性变化趋势基本一致;透射光强与视角之间存在M型特性。

数值拟合研究不同LC配比对PMMA基PDLC膜的电光性能影响

对现有文献中制备的PMMA基PDLC膜的透过率数据进行数值拟合,研究不同LC配比对PDLC的阈值电压、饱和驱动电压及对比度的影响.利用非线性拟合研究PMMA基PDLC膜在驱动电压为0-35V的透射率,给出符合实验数据的函数关系为三阶多项式函数形式.对得到的三阶多项式函数进行计算,得出不同LC配比PDLC膜的阈值电压、饱和驱动电压及对比度,结果显示,40%LC情况下形成的PDLC膜的饱和驱动电压和阈值电压低,对比度较高,响应时间快,说明其电光性能比较优越,与现有文献中的实验结论相符合.

聚合物分散液晶的柔性显示单元电光特性研究

为了聚合物分散液晶能应用于可柔性大面积显示,用表面沉积了ITO透明导电膜的PET塑料薄膜作为液晶盒的基板,在不同工艺条件下制作了样品。分析了制作条件对聚合物分散液晶膜电光特性的影响,尤其是对饱和驱动电压和对比度的影响。通过样品电光特性的分析研究,寻找一种降低聚合物分散液晶饱和驱动电压,提高其对比度的方法。

倒掺杂沟道MOSFETs的研究

本文研究了一种倒掺杂沟道MOSFET。与传统的MOSFETs不同,这种器件采用沟道表面掺杂浓度低、体内掺杂浓度高的倒掺杂设计。基于Possion方程,建立了线性变掺杂的沟道倒掺杂模型,得出了器件表面电势以及漏极电流的表达式,研究了垂直于沟道方向上倒掺杂的陡峭程度对漏极电流、饱和驱动电流以及表面电势的影响。计算结果与二维仿真软件MEDICI模拟结果相符。