基于自适应高阶滑模的转向控制器设计

针对车辆转向下的操作稳定性和侧倾稳定性不足等问题,研究前轮主动转向的非线性滑膜控制,对汽车行驶稳定性研究有一定的指导意义。采用自适应高阶滑模控制方法结合T-S模糊建模方法,考虑轮胎侧偏角非线性变化,构建模型参数观测器实时获取轮胎动态参数。通过CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真,选取双移线和正弦停滞两种典型工况对质心侧偏角、横摆角速度、侧向加速度等性能指标的自适应高阶滑模控制方法进行仿真验证。结果表明,该方法能够改善线控转向系统对转角的动态响应性能;与传统滑模控制策略相比,该策略的横摆角速度和侧向加速度最大值分别降低了22.63%和5.4%,能够提高车辆的操纵稳定性。

基于MATLAB的线性系统动态响应曲线拟合技术

本文以高阶线性时不变系统为研究对象,选定系统结构和参数,通过传递函数中参数和曲线形状的关系来调节参数,以达到获得预定曲线形状的目的。本文的目的是采用MATLAB GUI编制并实现一个用于线性系统动态响应曲线拟合的程序,通过手动调节系统参数来拟合响应曲线,同时显示各子系统的响应曲线和总的误差曲线。

浮体与系泊系统的耦合动力分析

浮体与系泊系统的耦合动力分析对各种新型海洋平台和海洋结构物的应用具有重要意义。在浮体和系泊系统的时域耦合分析中,研究并提出了一种预报浮体和系泊系统非线性运动响应和缆索张力的分析技术。考虑瞬时物面变化引起的各种非线性因素,在时域内建立浮体的非线性运动方程并求解,其中,入射波力和静恢复力按瞬时物面条件计算,辐射力和绕射力按浮体在瞬时平均湿表面为平衡位置做简谐振荡运动来计算;考虑系泊缆索受到的非线性流体动力及大位移,采用三维弹性梁理论将缆索模型化,把缆索看作是等拉伸、等弯曲刚度的细长结构,并采用非线性有限元法对缆索的运动方程进行求解;将浮体的分析方法和系泊缆索的分析方法结合,建立了浮体和系泊系统非线性运动响应和缆索张力的耦合计算方法;对缆索,使用高阶单元,只需要较少的单元就可以得到收敛解;对耦合动力分析方程,采用隐式、显式混合的数值格式,最终将方程化为显式格式进行求解,并且合理排列和控制求解次序,这样大大提高了计算效率。对系泊浮体的固有周期、各种工况下大幅非线性运动、缆索张力等进行了计算,并进行对比研究,可以看出,该文的方法既适用于缆索小变形条件下,也适用于缆索大变形条件下浮体与系泊系统的耦合动力分析。

设计高阶PI观测器对线性系统故障作鲁棒检测

针对具有干扰的线性定常系统,研究了基于高阶PI观测器的鲁棒故障检测设计问题.基于Sylveste矩阵方程的参数化解,给出了干扰与残差解耦的充要条件,并提出了基于高阶PI观测器的线性系统鲁棒故障检测参数化设计方法.数值算例及仿真分析表明所提鲁棒故障检测参数化设计方法是有效的.

∑-Δ调制器的高阶滑模设计

由于高阶滑模与传统滑模(一阶滑模)相比有更高的控制精度,把高阶滑模控制引入到∑-Δ调制器设计中来。在设计中,把高阶∑-Δ调制器看成一个带反馈的非线性动态系统,并把系统分成被控对象和控制器,然后应用高阶滑模进行控制设计。作为示例,用二阶滑模对三阶∑-Δ调制器进行了设计,仿真结果表明,基于高阶滑模控制设计的调制器信噪比高、量化误差小。

基于倒双谱的机械系统载荷识别方法

提出了一种基于倒双谱的机械系统载荷识别的新方法 .首先 ,确定系统输出序列及系统特性的表示方法 ,通过系统输出序列的倒双谱及系统特性的微分倒谱 ,建立系统输出与系统特性的参数联系 .然后 ,通过参数估计辩识得到系统特性 .再通过时序分析的方法 ,由已知的系统特性求得其“逆传系统”特性 ,并利用此“逆传系统”特性和该系统输出序列来确定系统载荷 .该方法解决了在系统特性和系统载荷未知的情况下 ,能量有限的稳定单输入 -单输出因果线性系统的载荷识别问题 .最后 ,以随机载荷作用下的单输入 -单输出系统为例 ,采用最小平方算法 ,通过系统输出序列的高阶累积量直接估计系统特性的微分倒谱参数 ,辩识得到系统特性 ,再利用“逆传系统法”进行载荷识别 。

基于系统动力学的供应链物流资金供求平衡

运用系统动力学原理,研究如何保障供应链系统资金供需平衡。系统动力学逻辑模型和数理方程表明,物流系统资金供求微扰时,其自组织特性可使系统物流资金达到供需平衡;当系统微扰累积成宏观波动时,系统自组织宏观进化达到物流资金供需平衡。供应链系统物流资金管理的集成绩效IAL>1时,则供应链系统物流资金管理的微扰可消除;而IAL<1时,则供应链系统自组织功能将使物流资金供需状态出现宏观态的高阶跃迁。

基于灰色理论的预测系统框架与实现

1 引言 1982年我国学者邓聚龙教授首次在荷兰的国际性杂志上发表了灰色理论,它是建立在灰色系统基础之上的计算理论.从系统的观点来看,我们称信息完全明确的系统为白色系统,信息完全不明确的系统为黑色系统,信息部分明确部分不明确的系统为灰色系统.

利用线性反馈控制分数阶Rǒssler混沌系统到达任意稳定状态

利用分数阶动力系统稳定性理论,通过线性反馈控制可以使分数阶Rǒssler混沌系统达到任意所需的稳定不动点,给出了获得稳定不动点输出的严格数学理论证明,给出了反馈控制的具体函数形式和控制参数的选择条件,并指出控制参数的选择与所需的稳定不动点的状态值无关。

含高阶余项的非线性动力系统数值计算法

建立了一种求解非线性动力系统高精度数值计算的新方法,重构了等价的非线性动力系统方程,该方程考虑了非线性函数的任意高阶项,并给出了该方程的Duhamel积分表达式,在时间步长内用Newton-Raphson法进行数值迭代求解,该方法能连续满足微分方程而不只是在离散的步长端点满足方程,从而打破了传统的Euler型有限差分法。计算实例表明,该方法计算精度高于传统的Runge-Kutta,Newmark-β和Wilson-θ等方法。

基于α阶逆的大时滞非线性动态矩阵控制

针对一类大时滞非线性系统,提出了基于α阶逆的动态矩阵控制新方法。该方法采用BP神经网络辨识逼近原非线性系统的α阶逆系统,并与原系统串联复合组成伪线性系统;采用基于线性系统的动态矩阵预测控制方法设计系统附加控制器。在系统存在建模误差、存在扰动和模型参数发生较大变化等情况下,采用该控制方法依然具有很好的动、静态性能和很强的鲁棒性。给出了详细的设计原理和步骤,并通过大量的仿真分析与已有的大时滞非线性系统内模控制研究结果进行了比较:内模控制依赖于系统模型,当模型出现严重失配的情况下,系统性能变坏,而采用提出的方法则不依赖系统精确的数学模型,计算量小,简化了非线性系统的设计;研究与仿真结果证明了所提控制方法的有效性。

A/D转换器的动态非线性模型辨识

本文提出了一种辨识A/D转换器动态非线性参数模型的方法。A/D转换器的动态模型由Volterra级数描述。用高阶谱很容易辨识出Volterra核。计算机模拟证明了方法的正确性。

线性微分方程解函数线性无关的几种证法

对于一般的常系数高阶线性微分方程,其解函数是否能构成方程的基本解组,需要证明其线性无关.利用行列式展开的直接法、高等代数中证明函数线性无关的定义法、算子法,并辅助反证法给出了详细的证明过程.

数字计算机在时域分析方法中的应用研究

回顾了古典控制理论有关高阶线性系统时域分析方法、根轨迹分析方法,提出了获取阶跃时间响应的关键是能否精确得到系统的特征根。在此基础上,分析了在MATLAB软件下轻松简便的时域分析方法。

基于多维动态纹理分析的烟雾检测算法

为了提高动态纹理特征分析的可靠性且降低计算量,提出了一种基于多维动态纹理分析的烟雾检测算法。该算法在预处理阶段利用ICA烟雾前景初步分离烟雾模型得到初步烟雾前景,然后通过GBVS提取多通道、多尺度的底层特征得到烟雾前景显著区域,以提高前景目标检测阶段对烟雾前景的分割精确度;在烟雾特征提取阶段,提出基于多维特征分析的烟雾特征提取检测方法(h-LDS/RGBH),该方法首先经过烟雾颜色和背景差分预处理得到烟雾候选区域,然后在四维图像块中引入RGB和HOG特征,最后基于对多维图像数据的高阶分解,分析烟雾视频的动态特征。多维动态纹理分析(h-LDS/RGBH)改善了烟雾特征提取阶段所提取的烟雾特征稳定性不高且对烟雾的判断准则过于简单的缺点,提高了动态纹理特征分析的可靠性。实验表明,其检测率高于LDS和h-LDS/RGB的识别率。实验表明,该算法的检测率高于LDS和h-LDS/GRB.

从观察数据确定李雅普诺夫指数谱算法的一种改进

由观察数据计算李雅普诺夫指数谱，一个重要的方法是用多项式拟合系统内在的动力学映射，该法得到的结果精度高，但计算量很大。本文通过简化公式降低了计算中所用矩阵的阶数，有效地减少了计算量，对混沌信号数据的实时处理有实际意义。

非线性动力系统的规范形和余维3退化分叉

本文里我们利用矩阵表示法计算了具有Z_(2^-)对称性时非线性动力系统的高阶规范形,求出了余维2退化和余维3退化情况下相应规范形的普适开折。最后利用所得到的规范形和普适开折讨论了非线性动力系统的余维3退化分叉。

迭代学习控制的高阶最优学习律

最优迭代学习控制是学习控制中的一个重要研究方向.对高阶最优学习律的研究具有重要意义.该文根据最优化的必要性条件给出关于离散时间线性系统迭代学习控制的高阶最优学习律,证明了该学习律的收敛性.

一类广泛的高阶非线性系统的自适应实际输出追踪控制(英文)

研究了一类带有不确定控制系数和不可测零动态的高阶非线性系统的自适应实际输出追踪控制问题.与现有文献相比较,所研究的系统更一般化,并且零动态的约束条件得到进一步放宽.通过运用增加幂次积分方法和自适应技术,设计了连续的自适应追踪控制器.最后,给出一个仿真算例验证控制设计方案的有效性.

一类非自治动力系统超次谐周期解的不存在性

在非线性动力系统的研究中,Melnikv函数被广泛地用来作为微扰哈密顿系统是否发生次谐或超次谐分岔乃至混沌的判据.但是在大多数情况下,经典的Melnikov方法往往只给出存在次谐周期解的结论.产生该结果的原因被归之为在经典的Melnikov方法中只采取了一阶近似,因而高阶Melnikov方法被发展用来判断超次谐周期解的存在性.本文对一类非自治微分动力系统进行了研究,证明了在这样一类系统中如果存在周期解则只可能是次谐周期解,超次谐周期解不可能存在,并进一步证明了在一类平面问题中所定义的旋转(R)型超次谐周期解同样不可能存在.作为该结论的一个应用,文中考察了几个典型的算例,结果表明现有的二阶Melnikov方法判断平面扰动系统是否存在超次谐周期解的结论是不恰当的,并提供了一个简单的几何上的解释.