汽车线控转向系统研究综述

为研究线控转向系统的关键技术及其面临的挑战,概述了汽车转向系统的发展轨迹,分析了线控转向系统较传统转向系统的优势,研究了国内外汽车线控转向系统的研发及应用现状。通过分析路感反馈控制、转向执行控制、冗余设计3个线控转向关键技术,总结了线控转向系统对自动驾驶技术的意义及复杂工况下技术挑战和低成本量产挑战。未来线控转向系统应作为线控底盘的一部分,通过整车底盘垂向控制、纵向控制、横向控制进行融合协调控制。

基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制研究

针对改进梯度投影法在混合式高空作业车应用中出现的速度、轨迹不连续以及避障过程中末端速度突变等问题,提出了一种基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制算法。对改进梯度投影法进行优化,实现了存在伸缩臂的高空车臂架与末端的速度、轨迹连续的运动控制。采用伪距离描述臂架与障碍物的接近程度,对传统避障速度算法进行优化,并提出一种自适应闭环反馈方法,将反馈权重与伪距离相关联,使反馈权重自适应变化。所提算法在保证末端轨迹精度的同时大大改善了臂架关节在避障过程中的速度突变。仿真及半物理实验结果表明,相较于传统方法,所提方法速度变幅大大减小且轨迹更加平滑,实现了多障碍物避障与同一障碍物多次避障。

一种集群系统的透明动态反馈负载均衡算法

提出一种集群系统的透明动态反馈负载均衡算法(TDLBA)。该算法充分考虑集群系统中多种资源(CPU、内存、I/O和网络带宽等),采用双机热备份负载均衡器,服务器节点周期动态反馈方法,同时引入一个负载容余以动态调整节点负载分配,从而尽量简化负载均衡器的任务分配算法,最大限度满足系统最大吞吐率,减少系统响应时间。测试表明,该算法有效地提高了系统服务性能,优于静态分配算法和Pick-KX算法。

平面串联型冗余度机器人的混沌运动研究

基于反馈线性化控制理论推导出对应于冗余度机器人零空间中的杆件自运动的零动态方程 ;以平面 3R、4R刚性冗余度机器人为研究对象 ,通过几种分析混沌的数值方法 ,找到了该类平面串联型运动冗余机器人的自运动状态与其零空间中的矢量的关系的统计规律。该规律的发现为冗余度机器人的控制设计。

电液伺服负载模拟器多余力补偿及控制策略

为了抑制多余力值,改善电液伺服系统加载精度与系统性能,在对正弦信号施力机构数学建模的基础上,提出了基于结构不变性原理的改进方案,利用驱动伺服机构位置反馈信号进行辨识,构造理想的速度补偿信号进行流量前馈补偿,抑制多余力,并利用最小二乘法在线辨识补偿信号修正相位有效地补偿了多余力.对正弦运动施力机构多余力的补偿提供了理论依据.

一种采用雅克比转置技术的带反馈的障碍物躲避方案

障碍物躲避是机械臂的冗余度解析研究中基础问题之一,其关系到冗余机械臂能否成功完成给定的末端任务。为实现障碍物躲避的目的,提出和研究1种采用雅克比转置技术的冗余度解析方案。同时,为了保证跟踪误差的精度,将反馈也引入到该障碍物躲避方案中。基于PA10机械臂且带有点状障碍物和窗型障碍物的对比性的计算机仿真结果进一步表明所提出的障碍物躲避方案的有效性和可行性。

基于动态模糊神经网络的多余力矩抑制方法

针对负载模拟器难以准确建模,多余力矩严重影响力矩加载性能的特点,提出一种基于动态模糊神经网络抑制多余力矩的新方法.该动态模糊神经网络无须较强领域的专家知识,是系统自动建模及抽取模糊规则的网络,且模糊神经网络结构是动态变化的,其模糊规则是在学习过程中逐渐增长而形成的.设计了结合前馈反馈控制和直接逆控制的控制策略,在线更新算法,实时更新网络结构及参数以及时跟踪被控对象逆模型的变化,与其并行的PID控制器的作用在于保持系统的稳定并获得更快速的系统响应和更佳的跟踪精度.通过仿真可以看出基本消除了多余力矩,系统性能得到改善,仿真效果令人满意。

基于冗余时钟源的工业无线网络时钟同步方法

所有设备的时钟同步是大规模工业无线网络系统的重要问题.为了提高同步精度,提出了通过基于TPSN算法的冗余主时钟同步偏差线性反馈算法,实现在多次同步过程的累积误差反馈补偿.理论分析与实验结果均表明,该算法对工业无线网络时钟同步精度的提高有明显作用.

一种自均力冗余驱动接口模块

提出一种自均力冗余驱动接口模块 ,解决重载驱动中单驱动源所需功率过大、机械传动系统寿命过低的问题。该冗余驱动接口模块刚度好 ,且其中各驱动单元间的力均衡误差小 ,可避免使用成本高、算法复杂的力反馈控制技术。此外 ,驱动接口模块中均力杆受力小 ,因而均力机构轻巧。

平面4R冗余度机器人自运动中的混沌现象

基于反馈线性化控制理论推导出对应于平面 4R刚性冗余度机器人零空间中的杆件自运动的零动态方程 ;通过混沌分析的数值方法 ,首次找到了该冗余度机器人自运动状态与其零空间中的矢量的关系的统计规律。

汽车线控助力转向SBW系统及其相关技术

在简述汽车转向及线控技术的发展之后,介绍了汽车线控转向系统的动力学模型、两种基本架构(包括经典架构和双控型架构)及执行电机的工作情况,并在此基础上引入了SBW的试验系统:HIL模拟器,该模拟器可以用来测试硬件系统(包括ECU和逆变器)和验证力反馈控制算法。汽车驾驶的安全性尤为重要,通过力反馈系统实例论述了以冗余为基本思想的容错技术。

反馈线性化飞行控制的应用问题研究

分析了反馈线性化飞行控制的奇异摄动降阶条件，讨论了外环解耦矩阵的奇异域和跟踪误差，建立了操纵面冗余时分配偏转指令的原则。用过失速转弯等机动进行了数值仿真验证。

基于关节极限的冗余机械臂混沌动力学及控制

考虑关节位移极限指标,研究冗余机械臂系统动力学特性及延迟反馈法对系统混沌运动控制。以平面3自由度机械臂为研究对象,利用Jacobian矩阵伪逆法得到平面机械臂系统的动力学模型。基于关节位移极限指标,建立冗余机械臂系统的混沌动力学状态方程,采用龙格库塔法对模型求解,利用相图、Poincaré图及Lyapunov指数图等进行分析。结果表明基于关节位移极限的冗余机械臂的自运动表现出混沌现象。在此基础上,利用延迟反馈法进行混沌控制,得到在合适的扰动权重参数条件下,延迟反馈控制能使冗余机械臂的混沌运动稳定在周期轨道上,且发现在混沌吸引子内存在除1倍周期以外的2倍周期以及3倍周期窗口,通过选取不同的扰动权重能使系统稳定在不同的周期轨道上。

状态反馈H_∞控制问题可解条件的简化

考虑了状态反馈H∞ 控制可解条件的简化问题 .状态反馈H∞ 控制问题的可解性可转化为一类线性矩阵不等式 (LMI)的可解性 ,通过删除这类LMI中多余的矩阵变量 ,可减少矩阵变量的维数 .而且 ,基于降维LMI的可行解 ,可构造出原LMI的可行解集 .在此基础上 ,导出了简化的状态反馈H∞ 控制问题可解条件 .基于简化条件的可行解 ,可构造出状态反馈H∞ 控制器簇 ,该控制器簇中含有丰富的自由参数 .最后 ,给出了两个简单的例子 ,说明了文中方法的正确性 .

冗余度机器人自运动中的混沌运动及其控制

以一个平面 3R刚性冗余度机器人为研究对象 ,采用PD调节器进行工作空间内的负反馈 ,控制机器人末端重复跟踪工作空间内封闭路径 ,对此过程中机器人自运动中可能存在的混沌运动进行了研究 .通过运动仿真和相图 ,以及计算系统的最大李亚普诺夫指数 ,研究发现 ,基于雅可比矩阵的伪逆 ,求解冗余度机器人运动学逆解时其自运动是混沌的 .首次应用延迟反馈控制法对所发现的混沌运动进行控制 ,在适当的参数条件下 ,成功地将混沌运动转变为规则的周期运动 .

空间刚性冗余度机器人混沌运动控制的延迟反馈控制法

提出了消除空间刚性冗余度机器人关节运动轨迹漂移混沌现象的延迟反馈控制法。给出的一个空间4R刚性冗余度机器人在基于雅可比矩阵的伪逆方法使其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时的混沌控制的算例证明了所提方法的有效性。研究表明,在适当的参数下,系统的混沌运动可以转变为规则的周期运动。研究为解决冗余度机器人的伪逆控制非重复性问题开辟了新的有效途径。

力反馈电液伺服阀线圈余度设计与切换分析

鉴于航空发动机控制系统的可靠性要求,航空发动机数控系统多采用了多余度、多通道的输入、输出结构。因此有必要对典型的执行机构进行多余度设计与分析。通过AMESim仿真软件对此类装置构成的多余度、多通道的控制执行装置的可能结构及所具有的功能与性能,尤其是控制通道的故障、切换性能进行建模与仿真研究。仿真结果表明设计的不带切换开关的电液伺服阀性能更加优越。

航空领域机器人自动钻孔研究进展及关键技术综述

为促进航空航天领域机器人自动钻孔技术的研究,本文介绍了国内外在该领域的研究进展,概述与总结了机器人钻孔离线编程、终端执行器、系统误差补偿等关键技术所包涵的核心思想及算法,梳理了研究中存在的问题和可能的解决方案,探讨了各关键技术对机器人自动钻孔系统产生的影响,最后在总结研究成果与分析的基础上对各关键技术的发展方向做出了展望。

约束冗余参数模型预测控制及其在热交换过程中的应用

在系统阶跃响应的基础上 ,根据最小绝对误差准则 ,用一个具有少量冗余参数的模型逼近实际系统的阶跃响应 ,提出了一种有约束冗余参数模型预测控制算法 .由于冗余参数模型的参数比非参数模型少得多 ,多步预测和滚动优化的计算量大为减小 .为了校正模型逼近带来的误差 ,引入了PID反馈校正环节 ,从而有效地克服了模型误差的不利影响 .最后利用热交换过程的阶跃响应数据进行了计算机仿真研究 。

生态系统复杂性怎样导致稳定性

生态系统物种多样性与生态系统的稳定性是不是正相关,多样性怎样导致稳定性。从生态系统抗拒外界环境因子振荡,保持能流物流稳定的功能角度来看,其多样性与稳定性的关系,可以用系统工程学关于技术设备系统复杂性与可靠性的关系原理加以说明。这时要进行结构分析,区分串连结构和并连结构。串连结构中,复杂性与可靠性呈负相关。并连结构中,复杂性导致冗余储备的增加,与可靠性呈正相关。生态系统物种的复杂性和多样性,大部分表现为构成并连结构,提高系统冗余度,因而能增强系统可靠工作的稳定性。从生态系统内部诸要素相互关系涨落的内激稳定性角度来看,则完善负反馈调节控制机制以及通过遗传反馈实现协同进化,能够把复杂性转变为稳定性。