Variable Structure Model Reference Adaptive Control with Unknown High Frequency Gain Sign

可变结构模型引用为有比一个和未知高频率获得符号大的相对的度的工厂的适应控制被建议。一个切换的计划基于为靠近的环系统的第一个辅助错误设计的监视功能被介绍。在至多切换和追踪的错误的一个有限数字收敛到能被适当地选择一些设计参数使任意地小的一个剩余集合以后，在监视函数的管理下面，切换停止，这被显示出在至多切换和追踪的错误的一个有限数字收敛到能被适当地选择一些设计参数使任意地小的一个剩余集合以后。

Control performance comparison between tuned liquid damper and tuned liquid column damper using real-time hybrid simulation

Tuned liquid damper (TLD) and tuned liquid column damper (TLCD) are two types of passive control devices that are widely used in structural control. In this study, a real-time hybrid simulation (RTHS) technique is employed to investigate the diff erence in control performance between TLD and TLCD. A series of RTHSs is presented with the premise of the same liquid length, mass ratio, and structural parameters. Herein, TLD and TLCD are physically experimented, and controlled structures are numerically simulated. Then, parametric studies are performed to further evaluate the diff erent performance between TLD and TLCD. Experimental results demonstrate that TLD is more eff ective than TLCD under diff erent amplitude excitations.

Hybrid Passive/Active Vibration Control of a Loosely Connected Spacecraft System

In this paper,a hybrid passive/active vibration(HPAV)controller of a loosely connected spacecraft consisting of a servicing satellite,a target and an X-shape structure isolator is first proposed to suppress vibrations of the system when subjected to the impulsive external excitations during the on-orbit missions.The passive dynamic response of the combined system can be adjusted appropriately to achieve the desired vibration isolation performance by tuning the structural parameters of the bio-inspired X-shape structure.Moreover,the adaptive control design through dynamic scaling technique is selected as the active component to maintain high vibration isolation performance in the presence of parameter uncertainties such as mass of the satellite platform,the damping and rotation friction coefficients of the X-shape structure.Compared with the pure passive system and the traditional spring-mass-damper(SMD)isolator,the HPAV strategy witnesses lower transmissibility,smaller vibration amplitude and higher convergence rate when subjected to the post-capture impact.Numerical simulations demonstrate the feasibility and validity of the proposed hybrid control scheme in suppressing vibrations of the free-floating spacecraft.

Setup and application of a structural seismic hybrid simulation system on local area network

To implement structural hybrid simulation independent of the control system of any testing equipment in civil engineering, an external command control approach is put forward. Several setup technologies and the corresponding API approaches are investigated to simultaneously combine numerical simulation with physical testing. Hybrid program technology is put forward and described in detail, using Visual C++ program to effectively and accurately control testing equipment and MATLAB program to implement numerical simulation with easy extension. The control program of testing equipment and numerical simulation program are integrated by calling MATLAB engine in Visual C++. A hybrid simulation about a full-scale six-story masonry structure is carried out. The testing results manifest that the external command control approach has the versatility because of simple hardware connection and control program independent on control software of testing equipment; powerful program function of Visual C++ and flexible program of MATLAB are integrated by hybrid program technology; hybrid simulation system provides a realistic and cost-effective testing platform that enables earthquake engineer researchers to accurately and efficiently capture the seismic performance of large or complex structures without having to carry out physical testing of the entire structure.

混合基础隔震体系优化设计及性能

为解决基础隔震结构中隔震层位移需求过大的问题,提出了一种基础隔震结构(Base Isolated Structure,BIS)+串并联调谐质量阻尼器惯容器(Tuned Tandem Mass Damper-Inerter, TTMDI)的混合隔震体系。采用Bouc-Wen滞回模型模拟隔震层的非线性力-变形行为,基于随机等效线性化和模式搜索优化算法并考虑地震动模型,在频域内建立了BIS+TTMDI体系的优化设计框架。分别从鲁棒性、有效性、刚度和阻尼系数、冲程及对地震频率敏感性方面对BIS+TTMDI体系的性能进行评估,并与BIS+调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper, TMD)、串并联调谐质量阻尼器(TunedTandemMassDamper,TTMD)和调谐质量阻尼器惯容器(TunedMass Damper-Inerter, TMDI)进行比较。通过对近场地震动下某七层混合基础隔震结构(包括BIS+TTMDI和BIS+TMDI体系)的动力弹塑性分析,评价了其减/隔震性能。结果表明:BIS+TTMDI体系具有最好的减/隔震性能和强鲁棒性;而且在BIS+TTMDI体系中TTMDI的总阻尼需求不到BIS+TMDI体系中TMDI的一半,因而更为经济实用。

新能源专用车辆的速度监控策略研究

随着环保需求的增加和新能源技术的发展,新能源专用车辆在我国得到了广泛应用。但是,新能源专用车辆的速度控制策略仍存在研究空白。本文选取新能源专用车辆为研究对象,研究其速度监控策略,首先,根据车辆的动力学模型和驾驶行为模型建立了车速预测模型;然后,设计了一种新的速度控制策略,该策略采用了混合反馈-前馈控制结构,并结合模型预测控制和滑模控制等多种控制方法;最后,在各种典型的驾驶工况下进行了仿真验证。研究结果表明,新的速度控制策略可以有效地改善车辆的速度跟踪性能和能源利用效率,同时还能保证驾驶者的舒适性。该研究为新能源专用车辆的研发和应用,特别是其控制策略的选择和优化提供了重要的参考。

Electric field control of deterministic current-induced magnetization switching in a hybrid ferromagnetic/ferroelectric structure

Subject Code:F04 With the support by the National Natural Science Foundation of China,a study by the research group led by Prof.Wang Kaiyou(王开友)from the Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences demonstrates all-electric and programmable manipulations of ferromagnetic bits without external

Improved dynamic testing by impedance control

In this paper, the issue of actuator-structure interaction in dynamic testing of structures is considered. The problem is approached from the novel standpoint of impedance control. It is shown that an effective strategy to design controls for dynamic testing is by designing the test system impedance. It is also shown that this can be achieved using feedforward compensation. The analysis is carried out in the context of displacement controlled dynamic testing, when the tested structure has a high and nonlinear stiffness. It is demonstrated that stable and accurate dynamic testing can be achieved using the proposed strategy, when this is not possible using traditional feedback control techniques. Furthermore, the impedance control and feedforward strategies are applied in the context of hybrid simulation, a technique of coupling computational and physical substructures applied in earthquake engineering. Here, a delay compensation scheme is necessary in addition to feedforward. Experimental results are presented that demonstrate both improved dynamic testing performance when impedance control is employed, and its applicability in hybrid simulation.

基于多模开关结构的某混合动力民用车辆能量管理策略

本文提出了一种基于多模开关结构的混合动力车辆的能量管理策略.在电机侧安装三级变速器,根据技术经验初步制定换挡策略,并基于MATLAB/Simulink建立混合动力客车仿真模型和能量管理策略模型.以百公里NEDC循环当量油耗为优化目标函数,采用直接搜索算法对多模式切换参数和传动比进行优化.结果表明,所设计的控制策略能够使发动机主要工作在低油耗范围.与单级速比相比,三级速比在低功率、高油耗区域可以提高电机的工作点,降低发动机的工作点.与基本工况相比,参数优化后NEDC循环的百公里油耗降低5%,采用三级传动的NEDC循环百公里油耗降低4.8%.

混合动力汽车底盘液压控制系统集成化诊断方法研究

底盘液压控制系统是混合动力汽车底盘域中关键的系统,针对混合动力汽车底盘液压控制系统故障诊断精度下降,故障诊断覆盖率过低的问题,在混合动力汽车底盘液压控制系统结构和集成化诊断拓扑结构基础上,构建了关键部件的精细化模型,采用分段故障阈值方法对底盘液压控制系统进行故障检测,并对故障检测结果进行防抖处理,在构建的混合动力汽车底盘液压控制系统故障模拟实验平台进行故障注入试验,实验结果表明,所采用的故障诊断方法能够提高故障诊断速率和覆盖率,确保故障诊断精度。

变阻尼混合质量阻尼器动力仿真及减振机理研究

针对混合质量阻尼器(Hybrid Mass Damper,HMD)在结构减振控制中控制力输出和质量块冲程过大的问题,提出变阻尼混合质量阻尼器(Variable Damping Hybrid Mass Damper,VD-HMD)控制系统,在不降低控制效果的情况下减小控制力输出和降低质量块的冲程,并获得更好的控制效果。首先,建立VD-HMD控制系统的力学模型和运动方程;然后,利用一个设置有VD-HMD的单自由度模型作为研究对象,并将磁流变阻尼器作为变阻尼单元,进行数值分析;最后,论述VD-HMD控制系统的减振机理。仿真结果表明:VD-HMD系统有效解决控制装置的控制力输出和质量块的冲程过大的问题,并进一步提升控制效果,降低结构响应的效果更为优异。

混合子模块MMC结构的直流变压器控制系统设计

为了提高混合子模块MMC结构直流变压器的运行稳定性,解决现有控制系统存在的控制效果不佳的问题,从硬件和软件功能两个方面,实现直流变压器控制系统的优化设计。按照混合子模块MMC结构改装控制器,优化可控电抗器的内部结构,调整过流保护电路的连接方式,完成硬件系统的优化。根据直流变压器的混合子模块MMC结构和工作原理构建等效模型,在该模型下,检测直流变压器的实时运行数据,计算电压和电流的控制量。在控制器的作用下,通过直流输出电压闭环控制、电流解耦控制和子模块均压均流控制3个步骤,实现系统的控制功能。通过系统测试得出结论:应用设计的控制系统,直流变压器的电压与电流控制误差均低于预设值,且电压不均衡度指标仅为0.002,由此说明优化设计系统具有良好的控制效果。

混合架构智能温室信息管理系统的设计

针对物联网型智能温室的信息管理要求,基于客户端/服务器(C/S)和服务器/客户端(B/S)混合架构设计了智能温室信息管理系统。系统由现场管理、数据库和远程管理等3个子系统组成。采用分布图法检测了温室传感器网络离异数据。结合铁皮石斛的耐湿特性,通过Mamdani推理实现了温室空气温度、湿度和光照强度等环境参数的模糊决策。基于异步JavaScript和XML(AJAX)技术构建了Web数据异步交互框架。运用服务器推技术实现了温室机构动作状态的实时同步。系统在江苏农博园现代农业馆智能温室部署运行,成功实现了温室信息局域网的采集、处理、存储、显示和决策,以及广域网的高效远程访问与管理。

微电网运行模式平滑转换的混合控制策略

针对主从结构的微电网系统,提出一种混合控制策略,并网运行时主控逆变器以下垂控制运行,孤岛运行时下垂系数则自动减小为零,简化为v/f控制。针对并网下垂控制和孤岛v/f控制之间的转换过程,提出相应的控制逻辑。引入无功闭环控制,解决了常规下垂控制算法在并网运行时无功分量无法准确控制的问题。随后,建立基于下垂控制的主逆变器数学模型,分析了下垂系数与系统稳定性之间的内在关系,指出下垂系数在一定范围变化不会影响系统的稳定性。仿真和实验结果说明,所提混合控制策略可以较好地解决并网/孤岛工作模式之间的平滑转换,尤其可以应对电网突发故障而发生的被动孤岛转换;同时,也可改善系统的控制性能,为系统提供更加稳定的母线电压。

混合励磁电机技术综述与发展展望

混合励磁电机不仅能继承永磁电机的诸多特点,而且电机气隙磁场平滑可调,电动运行时,具有起动转矩大、调速范围广的优点;发电运行时,具有较宽的电压调节能力或宽范围变速恒压输出能力,因此,具有广泛的工业应用前景。本文系统阐述了混合励磁电机的基本特点,并引入混合励磁及其混合励磁电机的基本定义,分析了混合励磁电机磁场调节的一般原理;对几种典型的混合励磁电机结构、原理以及混合励磁电机一般控制技术进行了分析,针对混合励磁电机设计、分析与控制技术的研究现状和存在的不足,探讨了混合励磁电机技术的发展趋势和研究方向。

压电材料在智能结构形状和振动控制中的应用

综述了压电材料在智能结构形状和振动控制中的应用．基于大量国内外有关压电介质的文献，对在分布的压电材料的表面建立力学特性与电学特性的一一对应关系，以及与之对应的分布感测、分布控制理论和混合控制理论，作了全面阐述．首先概述了研究压电材料的重要意义，然后介绍了压电本构关系和有关压电板壳的力学理论和控制理论．着重阐述了研究压电结构的数值方法与实验．展望了该领域今后的研究方向．

建筑结构振动优化混合控制

本文采用混合控制方法对滞回非线性建筑结构的抗震控制进行研究，给出优化控制 算法，并对其充要条件进行论证。其中，被动控制采用基底橡胶支撑，主动控制采用主动质 量阻尼器（ＡＴＭＤ），结构非线性恢复力采用Ｗｅｎ模型形式。算例计算结果表明，建筑结构的 混合控制方法的效果明显优于被动控制方法。另外，文中所用控制策略同样也适合于其它组 成形式的混合控制，如主动作动器和摩擦型基底隔离组成的混合控制等。

MRD与LRB相混合的结构振动控制

磁流变阻尼器(MRD)利用磁流变液提供可控性是当今最有前途的半主动控制装置,附加MRD是铅芯橡胶垫(LRB)隔震结构的发展方向.因此提出3种MRD与LRB隔震混合方案,建立了MRD与LRB隔震混合结构的动力分析模型,推导出运动微分方程,对其进行时程反应分析.以7层框架结构为例,采用瞬时最优控制算法分别对3种混合方案进行地震反应分析,与LRB隔震结构进行比较,各混合方案的各种地震反应均明显得到更好地控制,而混合方案3的控制效果最显著.

多结构混合控制体系研究

本文提出了多结构混合控制体系的概念及其相应的混合控制装置——常阻尼变刚度控制装置，阐明了其控制原理，建立了两结构混合控制体系的状态方程。基于瞬时最优控制的概念，提出了多结构混合控制体系的控制律。某两结构混合控制体系的仿真分析表明，多结构混合控制体系的概念是正确的。

并联电感型混合有源滤波器及其控制策略

提出一种适用于三相电路的并联电感型混合有源滤波器拓扑结构,对其工作原理进行分析,并对这种拓扑结构下的3种控制策略进行比较研究,通过电路的等效变换,揭示出各种控制策略下有源滤波器的作用。该混合有源滤波器的有源部分通过单相变压器与附加电感并联后再与无源滤波器串联,最后并入电网。附加电感提供了基波电流通路,控制有源滤波器为谐波电流源,就可以迫使基波电流流入附加电感,而有源滤波器仅流过谐波电流,从而有效降低了有源部分的容量,使之适用于大功率场合。通过仿真和实验,证明新型混合有源滤波器可以有效抑制谐波,3种控制策略中以复合控制的滤波效果最好。