基于Backstepping的多矢量推力平流层飞艇控制方法研究

平流层飞艇是在20km高空平流层区域飞行的飞艇,该区域大气密度和飞行速度较低,使得传统的驱动器,比如气动控制面等效率降低。主要研究多矢量推力平流层飞艇的动力学建模以及非线性控制器的推导、设计和仿真的实现。在Backstepping理论设计基础上,为带矢量推力的平流层飞艇设计了姿态控制器,并通过MATLAB软件进行了仿真验证。实验结果显示,基于Backstepping设计的非线性控制器在动态性方面效果显著,能够较好地完成对系统全局镇定以及对给定位置及偏航角的渐进追踪。该方法保证了补偿跟踪误差在李雅普诺夫意义下的指数稳定性,同时给出了稳定性分析和仿真结果。

基于合成控制法的DRG改革对住院费用的影响——以北京市三级公立医院为例

目的:分析DRG改革对北京市三级公立医院例均住院总费用及其增速、内部结构的短期效应与长期影响。方法:基于2009—2018年北京市三级公立医院住院费用的年度报表数据,采用合成控制法分析2011年的DRG改革对例均住院总费用及各项费用占比的影响。结果:与未试点的医院相比,短期内试点医院的例均住院总费用有所降低,药占比下降显著,耗材费用占比增速下降明显,手术、治疗、护理费用占比有所下降,检查、化验费用占比略有上升。长期看,试点医院例均住院总费用与增速超过非试点医院,药占比、手术、治疗、护理费用占比低于非试点医院,耗材费用占比大幅提高,检查、化验费用占比呈现较强的个体差异性。结论:DRG改革短期内对控制费用增长具有积极作用,长期效果有待改善,费用结构有待优化;未来应从发挥“双中心”的多元作用、与三级公立医院绩效考核结合、提高体现医生技术劳动价值的收入等方面完善DRG改革。

基于分布式潮流控制器的海上风电系统谐波治理方法和控制策略

由于电力电缆的电容效应,海上风电经电缆汇集系统极易出现谐波谐振放大的现象,造成电能质量的下降。分布式潮流控制器属于基于电压源换流器的装置,在进行潮流调节的同时也能进行谐波治理。文中首先构建了海上风电系统的频域相关模型,基于该模型分析了谐波谐振放大的原因;随后,采用了将分布式潮流控制器串入海上风电系统的谐波治理方式,推导并得到了含分布式潮流控制器的海上风电系统的谐波特性。基于该谐波特性,设计了一种控制策略。该策略通过控制分布式潮流控制器实时跟踪使并网点谐波电压幅值为零的谐波补偿电压,从而降低并网点的谐波电压含量。仿真结果表明,所提出的基于分布式潮流控制器的海上风电系统谐波治理方法和控制策略能够有效地降低并网点的谐波电压,改善电能质量。

基于曲面控制点重构的加工误差在机测量方法

为了提高汽车车身外覆盖件模具的加工精度,提出一种在机测量自由曲面加工误差的方法。首先基于改进波前法生成三角网格,提取理论曲面网格节点的坐标数据,根据在机测量得到实际加工曲面的采样数据;然后基于T-splines的小波控制点法进行曲面重构,拟合加工曲面;最后基于广义牛顿法计算重构的实际曲面控制点到理论曲面的法向距离,获得曲面的加工误差分布,并对实验加工的凹凸曲面样件的轮廓度误差进行分析。实验结果表明,基于T-splines控制点法的曲面重构方法能够在机、有效地获得自由曲面的加工误差。

区域一致趋同的分布式负荷频率控制方法研究

随着可再生能源发电比例的上升,电力系统呈现源荷双重不确定性,对频率稳定产生不利影响。提出一种结合多智能体一致算法与动态面控制的分布式负荷频率控制方法,以增强电力系统的频率调节性能。首先,给出频率控制模型结构,并设计系统框架与分散式区域观测器;其次,考虑通信时滞的影响,设计出各区域控制器结构;最后,基于互联电力系统算例验证了方法的有效性与优越性。与传统控制方法相比,该控制方法改善了电力系统负荷频率控制性能,提高了区域间频率调节的一致性。

碳排放权交易能否改善区域环境污染?——基于七个试点省市的合成控制法检验

统筹低碳发展和环境保护是实现协同发展的重要内容,碳排放权交易政策是否具有环境污染的协同治理效应探讨将是对环境政策协同治理效果研究的有效补充。基于2000—2017年省级面板数据,本文对区域环境污染展开综合评价,并采取合成控制法研究碳排放权交易政策对区域环境污染的影响效应,采用双重差分法分析碳排放权交易试点政策对环境污染的影响机制。研究表明碳排放权交易政策可以显著降低区域环境污染,政策效应具有异质性,同时碳排放权交易政策通过提升技术、优化能源结构两条路径改善环境污染。因此我国应在全国范围内因地制宜建立碳排放权交易机制,完善优化能源结构、提升技术活力的相关制度体系。

控制变量法探究烷烃取代反应的实验条件

取代反应是典型的有机化学反应类型,烷烃取代反应实验效果的影响因素较多,通过控制变量法探究烷烃与氯气光照发生取代反应的优选条件,单一改变反应物、反应容器、光照条件等变量以获取烷烃取代反应的演示实验的较佳效果,能帮助学生更充分地理解取代反应的概念,更好地服务于化学课堂教学。

基于高频正交方波注入法的永磁同步电机控制研究

针对传统高频注入法解调过程复杂和观测精度受非理想因素时延影响的不足,提出一种基于高频正交方波注入法的零低速位置估计方法。首先,考虑估计旋转轴系注入的低可靠性,选择将高频信号注入静止轴系,采用简单代数运算提取出高频响应电流,通过解调正向虚拟高频响应电流初步估计转子位置;然后,针对主要非理想因素进行影响分析,在此基础上,通过解调负向虚拟高频响应电流提取出相位滞后角,完成补偿;最后,为避免启动阶段位置收敛错误,通过获取电感变化趋势判断出磁极极性。实验结果表明,所提算法在各类工况均能稳定收敛,且最大平均误差不超过1°,说明了算法的抗扰性以及准确性。

代际传承模式与家族企业绩效——基于合成控制法的多案例研究

伴随初代创始人的衰老,我国越来越多的家族企业面临代际传承问题。在我国“家文化”的社会背景下,代际传承对企业绩效的影响及其内在机理尚未明确,何种传承模式更优未形成统一结论。本文基于社会情感财富(SEW)理论,运用合成控制法进行多案例研究发现,在不同的代际传承模式下家族企业的绩效表现并不一致,渐进式传承模式与激进式传承模式在短期绩效表现上均受到传承事件的负面影响,但在长期绩效表现上渐进式传承模式明显优于激进式传承模式。进一步地,通过对代际传承模式影响企业绩效的内在机理进行研究发现,培养路径、股权变化、团队更替、创新研发、继任者权威等要素起着关键作用。基于对相关理论与案例的分析,本文针对性地提出相应对策与建议。

跨境电商产业政策对出口开放度的影响:来自合成控制法的证据

跨境电商作为数字经济时代的一种贸易新业态,是否有助于缓解当前逆全球化背景下中国外循环面临的挑战值得关注。文章以2012年和2013年实施的跨境贸易电子商务服务试点作为准实验,运用合成控制法进行了反事实分析,以此来识别跨境电商产业政策对试点城市出口开放度的因果效应,并在此基础上进一步从理论和实证的角度揭示了跨境电商产业政策对试点城市出口开放度的影响机制。研究结果表明,跨境电商产业政策显著促进了试点城市的出口开放度,这一结论通过了一系列稳健性检验;机制分析表明,跨境电商产业政策对试点城市出口开放度的影响主要是通过降低试点城市贸易成本这一渠道产生的。基于上述分析,文章最后针对性地提出了相关政策建议。

改革开放与中国减贫奇迹——基于合成控制法的新证据

识别中国改革开放减贫奇迹的净效应及机制是推动经济高质量发展的关键。文章构建包含改革开放、消费增长和居民福利的动态结构模型,首次采用合成控制法科学评估改革开放对消费增长的影响及机理,并采用反事实模拟方法测算福利效应。研究发现,改革开放的实施使得中国1978年以来消费增长率提高了5个百分点;改革开放带来的福利增进相当于永久每年给每人3 446元;改革开放通过推动收入增长的渠道促进消费增长。文章基于消费增长福利效应视角,剖析改革开放创造的伟大减贫成就,这对于新征程上坚定不移地全面深化改革开放和解决居民消费不足问题具有重要启示。

基于概率灵敏度的统一潮流控制器配置优化方法

提出一种电网运行费用对统一潮流控制器(UnifiedPowerFlow Controller,UPFC)的概率灵敏度指标,用于统一潮流控制器的安装位置的优化计算。推导了所述概率灵敏度指标的数学表达式,为求解该指标建立了考虑负荷随机性的含统一潮流控制器的随机最优潮流模型,其中,统一潮流控制器采用等效理想变压器模型,将变压器变比、移相角和对地可调电容3个变量作为统一潮流控制器的控制变量,有效避免了网络节点数量的增加;基于内点法和PEM(预测误差法)算法实现了含统一潮流控制器的随机最优潮流模型的求解,并实现了上述电网运行费用概率灵敏度指标的计算,根据概率灵敏度指标的大小,从概率角度选择统一潮流控制器的最优安装位置,最大程度减少了电网运行费用在较高费用区域的概率分布,并以5节点和14节点为例,对算法的有效性和可行性进行了验证。

基于自适应滑模的欠驱动无人艇轨迹跟踪控制算法

针对欠驱动水面无人艇在航行过程中存在的海洋环境干扰、数学模型参数不确定、执行器故障等问题,提出了一种基于扰动观测器与神经网络技术的自适应滑模轨迹跟踪控制算法;在欠驱动无人艇的三自由度模型基础上,结合视线制导律,提出了一种新的轨迹跟踪制导策略;采用自适应滑模控制技术设计了欠驱动无人艇的轨迹跟踪控制器,有效地抑制了执行器衰减故障对无人艇控制系统产生的影响;同时运用了非线性扰动观测器和自适应径向基函数神经网络分别对无人艇受到的外界时变干扰和模型参数不确定性进行补偿和拟合,提高了无人艇控制系统的鲁棒性;基于Lyapunov定理证明了所设计的控制算法的稳定性,并在MATLAB中进行了仿真测试;仿真结果表明,所提出的轨迹跟踪控制算法可以在较为复杂的环境下实现对欠驱动无人艇的精准控制;相较于对比算法,欠驱动无人艇在文章算法下的位置平均跟踪误差减小了80%以上,具备较高的稳定性和容错能力。

基于层次分析法的高校内部控制评价指标体系研究——以M大学为例

本文以层次分析法为基础,在借鉴企业内部控制评价方法、开展问卷调查、综合专家意见的同时,通过确定指标体系、计算指标权重和制定风险认定标准等一系列流程,构建了一套适用于高校的内部控制评价指标体系。与此同时,笔者还选取了M大学作为实证分析案例,检验了上述内部控制评价指标体系的有效性,旨在推动高校内部控制管理进一步发展。

基于PLC顺序控制设计法的交通信号灯控制程序设计

根据十字路口交通信号灯的控制时序,采用顺序控制设计法设计控制程序。首先绘制顺序功能图,然后设计出PLC梯形图程序,通过在HMI触摸屏上组态监控界面验证该程序,该程序满足十字路口交通信号灯的控制要求。采用顺序控制设计法设计的十字路口交通信号灯的PLC程序易于阅读和修改。

基于Backstepping方法的多变量系统自适应控制

基于 Backstepping设计方法 ,对线性多变量系统设计出一种新的自适应控制器 ,使某些系统关于增益矩阵的假定条件便于检验。该控制器能保证系统的全局稳定性和跟踪误差趋于零。

感应电机Backstepping控制方法及dSPACE实时仿真研究

感应电机的高性能控制研究始终是非线性控制领域中的一个重要研究方向,Backstepping控制方法的提出为感应电机控制系统的非线性设计带来了全新的思路。利用本质上是非线性反馈控制的Backstepping方法,在转子磁链和电机转速不可测的情形下,实现感应电机部分状态反馈的位置渐近跟踪,且确保系统中的所有信号的有界性。该方法通过建立磁链、转速观测器,设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等的特点。基于dSPACE的在线仿真结果表明:系统运行平稳,转速、磁链不可获知时,仍可有效渐近跟踪期望的参考位置,具有较优的伺服跟踪特性。

永磁同步电机位置跟踪控制器及Backstepping方法建模

针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性,基于backstepping方法设计了高性能的位置跟踪控制器,并建立了采用该控制器的PMSM伺服系统仿真模型。仿真结果表明,用backstepping方法设计的PMSM控制系统可以获得很好的跟踪效果,并且其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零,具有很好的位置伺服控制特性。

基于backstepping方法的单元机组协调系统非线性控制

基于非线性backstepping方法,针对典型单元机组的机、炉协调系统非线性模型,引入虚拟控制变量,逐步构造出偏差信号的李雅普诺夫函数,设计出了综合非线性控制器。该控制器不仅保证了系统稳定性,而且能够实现跟踪误差收敛于零。仿真试验验证了这种非线性方法在协调系统控制器设计中是可行的。

基于Backstepping方法的全车液压主动悬挂最优控制设计

设计先进的悬挂系统是提高车辆性能的重要途径之一.本文针对并联式液压主动悬挂系统建立了较为详细的7自由度全车非线性模型,并根据其结构特点提出了线性二次型最优控制与Backstepping方法相结合的控制策略.仿真结果证明,利用该控制策略,主动悬挂系统既可以满足悬挂行程约束,又可以有效的提高乘坐舒适性;而且,与相同条件下的被动悬挂相比,车辆性能有明显改善.