异步电机鲁棒控制器及其Backstepping设计

基于异步电机的精确模型,用Backstepping方法设计控制器,其误差系统在原点全局稳定.然而,由于反馈量的计算受参数不确定性和"可导条件"的影响,使得控制器鲁棒性较差.采用扩张状态观测器来增强鲁棒性,无需电机的精确模型,即可准确地获得反馈量.新控制器结合了Backstepping和扩张状态观测器的优点,能保证误差系统的稳定性,并具有很强的抗扰动能力.给出了控制器的详细设计过程和原理框图,并进行了数值仿真验证.

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.

非线性船舶航向控制器Backstepping设计

讨论了Backstepping(反向递推 )设计方法在船舶航向控制器设计中的应用问题。基于诺宾(Norbin)非线性船舶模型 ,应用反向递推方法 ,成功地设计出非线性航向控制器。MatlabSimulink仿真试验表明 ,Backstepping(反向递推 )算法可以有效克服船舶的非线性操纵特性 ,从而达到较好的航向跟踪效果。

永磁同步电机位置伺服控制器及其Backstepping设计

基于永磁同步电机(PMSM)精确的数学模型,针对PMSM绕组相电流和转速强耦合特性,用Backstepping方法设计高性能PMSM位置跟踪控制器。根据Lyapunov定理证明所设计的控制系统具有全局稳定性。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,达到很好的位置伺服控制特性。

Backstepping设计方法在船舶航向控制器中的应用

采用Backstepping设计方法逐步推导出控制器控制的规律,使得系统在平衡点处逐渐平稳,最后利用非线性船舶模型有环境干扰的情况下进行实验仿真。实验结果表明,Backstepping设计方法具有良好的跟踪效果,基本实现了无误差跟踪。

Backstepping设计方法及应用

Backstepping设计方法是针对不确定性系统的一种系统化的控制器综合方法,是将Lyapunov函数的选取与控制器的设计相结合的一种回归设计方法。它通过从系统的最低阶次微分方程开始,引入虚拟控制的概念,一步一步设计满足要求的虚拟控制,最终设计出真正的控制律。本文介绍了Backstepping设计方法在线性系统和非线性系统中的具体实现,并对它的应用做了简单的综合介绍。

基于Backstepping方法的一类非线性系统控制器优化设计

目的研究一类非线性系统设计的稳定控制器对参数的调节性能.方法运用Backstepping方法和线性矩阵不等式技术,将子系统所得非线性控制器和系统线性化后部分状态控制器相结合,可得到使整个非线性系统稳定的控制器.结果设计出使系统稳定的控制器,进一步对控制器参数进行调节,使系统性能满足指标要求,并给出了可调参数优化设计的算法.通过对直线型一级倒立摆系统仿真,绘制系统超调值随可调参数变化的三维曲面图、系统超调值随可调参数变化的三维曲面图、超调值和调节时间的等高线图、不同参数值对应的状态响应曲线图,验证了所提算法的可行性和有效性.结论针对一类非线性系统,设计出部分线性化控制器,不仅能镇定系统,而且参数值选取具有多样性,进而保证系统达到不同的期望性能指标.

基于Backstepping设计的非线性系统自适应模糊输出反馈控制

对一类单输入单输出动态不确定非线性系统,提出一种模糊自适应Backstepping和动态信号相结合的输出反馈控制方法。设计中,首先用模糊逻辑系统逼近未知非线性函数,然后引入模糊自适应观测器估计系统的状态。其次把模糊自适应控制和Backstepping控制设计技术相结合,给出了基于观测器的模糊自适应输出反馈控制设计方法。最后基于Lyapunov函数和动态信号证明了整个闭环系统的稳定性,同时使得输出收敛到原点的一个较小区域内。仿真实例进一步验证了所提方法的有效性。

基于自适应Backstepping的飞机重心变化稳定控制律设计

飞机重心变化会影响飞机气动力从而产生较强的扰动误差,可以采用自适应Backstepping控制方法消除这种扰动误差对飞行控制的影响;首先建立飞机重心位置和重量变化的非线性模型,然后设计自适应Backstepping控制律,对模型误差进行自适应估计,针对f16飞机纵向操纵力矩不是仿射非线性的形式,采用牛顿迭代法进行求解,最后进行正常情况下、重心突变和重心渐变情况下的仿真验证,仿真结果表明设计的自适应Backstepping控制律具有很好的动态和稳态性能。

递归理论在工业设计课程体系中的应用研究

工业设计教育伴随着经济的发展和技术的进步正经历着深刻的变革,其发展趋势开始指向跨学科融合和创新能力的培养,并逐渐形成具有学科特色的系统体系。为了顺应新工科建设的新思想、新结构、新模式,培养具有独特思维和创造能力的设计师,对人才培养、教学模式和课程体系都提出了更高的要求。方递归理论作为一种强有力的问题解决框架,以其独特的问题分解、自相似性和层次性原则,引导学生在过程中反复利用递归思维进行概念生成、方案迭代深化、结果的评价与反思。使学生逐渐提升课程学习效率,拓展思维方式和知识体系,激发学习的积极性和主动性,形成系统思维和解决复杂问题的能力。有助于构建一套更加严谨和系统的课程体系设计方法论,打造具有学院学科专业特色和人才培养优势的学科点,为设计学科的交叉融合和创新发展提供了理论支持和实践指导。

高职院校服装与服饰设计专业递阶式实践教学模式探析

为了培养“通工艺、能设计、会策划”的高职院校服装专业应用型技能人才,开展了递阶式实践教学模式的探析。通过创新校内外师资联合教学机制,构建了技能递阶式培养的课程目标规划和教学模式,明确了“贯通+重点”的全过程专业课程思政教学体系,并形成了“三阶三步”师资提升计划,从而逐步完善了“技能普及与熟练”“技能+特色”“技能+市场”递阶式实践教学模式的搭建,对培养学生实践能力、提升教师应用能力、建设学校专业特色具有重要的建设意义。

利用Backstepping法设计机械手跟踪控制器

针对机械手跟踪控制问题提出了一种新的设计方法 .此法应用 Bachstepping方法的思想 ,保证系统稳定的条件下 ,同时设计控制规律和观测器 。

面向低碳化设计的复杂装备碳排放分层递阶模型

为支持复杂装备的低碳化设计,分析了复杂装备生产过程中的碳排放环节,提出了这类碳排放的描述方法。通过追踪零部件各生产环节中的碳排放,用基础零部件的工艺过程信息来描述其碳排放信息,构建了面向生产过程的基础碳排放库。利用功能分解树映射结构形成产品结构的分层递阶划分,并通过结构的逐层搭建及碳排放信息的逐层提取,自底向上地构建了产品的碳排放分层递阶模型。重点分析了该模型在锻压机设计中的应用,搭建了锻压机低碳化设计平台,通过对产品的碳排放分层描述,准确定位各层高碳排零部件,为低碳优化设计提供实际指导。

参数不确定混沌系统的自适应Backstepping控制

针对一个新的参数不确定混沌系统,提出基于误差补偿的自适应Backstepping控制方法.通过在每一步虚拟控制设计中增加一个误差补偿项,补偿未知误差动态对系统的影响,获得更加平稳的混沌镇定过程,并提高参数辨识的速度.同时,基于Lyapunov定理给出严格的理论推导,证明混沌控制系统中所有信号的一致有界性.对比仿真结果表明,该方法具有更好的瞬时响应.

数据结构中递归转非递归算法分析及模型设计研究

为构建数据结构中递归算法的统一知识体系,分析了常见数据结构的递归本质及递归算法的组成要素,提出了递归算法转非递归算法的一般原则,根据递归算法的分类设计转换模型,通过实例分析其可行性。

SVC与发电机励磁无源协调Backstepping控制

采用无源协调性的思想方法,对发电机励磁和静止无功补偿器(SVC)同时进行协调控制和调节。利用Backstepping的设计方法得到SVC的控制设计,并根据协调无源性的特点,得到了发电机励磁的控制,使整个系统的功角和电压达到双重稳定的效果。由于整个设计过程没有采用任何线性化的处理,充分利用了系统的非线性,保证了本文所提出的控制律在非线性系统中的适用性。利用单机无穷大系统进行研究,仿真结果证实了本文所提出的控制律的有效性和正确性。

递归化产品配置设计技术研究

运用递归思想,研究了产品配置设计技术。首先定义了产品配置设计单元,并根据产品配置设计单元间的递归逻辑关系,生成了产品配置模板;其次,通过提取配置信息中的新零部件实例和规则知识,实现了配置知识的递归组织;最后在递归定义产品配置设计过程的基础上,分析了配置递归循环的层次性,拓展了产品配置设计外延,实现了递归化产品配置设计技术。该技术在大型电除尘装备的配置设计中得到了实际应用,有效地提高了产品设计效率。

胶印机递纸机构运动规律反求设计

针对递纸机构在高速运转下的运动稳定性问题,根据某高速定心下摆式递纸机构图纸上凸轮轮廓的检测数据,完成了共轭凸轮机构从动件运动规律的反求分析,根据分析结果得出正向设计共轭凸轮机构从动件运动规律的工艺要求,应用五次多项式模拟递纸牙运动规律,设计出了满足递纸机构工艺条件的驱动凸轮轮廓线。

面向多学科设计的多域递归制造服务资源组建方法

针对云制造模式下云制造设计服务、云制造加工服务数量庞大,缺少高效的云制造虚拟服务资源组建管理方法,导致云制造虚拟服务资源缺乏有效管理和控制的问题,在综合考虑云制造虚拟服务资源特点的基础上,提出基于多域的云制造服务资源建模方法。通过云制造服务资源—行为—特征多域模型,建立基于多域递归的云制造虚拟服务资源组建方法,给出了相应的云制造虚拟服务资源谱库架构,为制造云中的终端用户提供了高效率、低成本和可重用的虚拟服务资源组建技术。实验结果分析表明,该方法能够有效提高云制造模式下满足云制造资源需求的虚拟服务资源组建效率性能,并验证了其在工程应用中的正确性与高效性。

动态不确定非线性系统直接自适应模糊backstepping控制

对一类单输入单输出动态不确定非线性系统,提出一种直接自适应模糊backstepping和小增益相结合的控制方法.设计中,首先用模糊逻辑系统逼近虚拟控制器;其次把自适应模糊控制和backstepping控制设计技术相结合,给出了直接自适应模糊控制设计方法.最后基于Lyapunov函数和小增益方法证明了整个闭环系统的稳定性.仿真实例进一步验证了所提方法的有效性.