基于人工势场法和模糊控制的矿用移动机器人路径规划

针对传统人工势场(APF)方法在复杂环境下的局部极小值和轨迹振荡问题,提出一种改进APF方法。当矿用移动机器人落入局部极小位置时,通过分析机器人与障碍物之间的角度来设置虚拟目标,引导机器人走出死区。设计一种能输出环境危险因素来调整机器人步长的模糊控制器来改善轨迹振荡,增强机器人在复杂环境下的轨迹平滑度。仿真结果表明,该方法在线形障碍物、U形障碍物和大量离散障碍物的环境中能取得较好的避障效果,有效改善了复杂环境下的轨迹振荡。

Matlab Based Human & Hardware-in-Loop Simulation for the Study on Vehicle Stability Control

This paper described an effective method to implement human & hardware in the loop simulation(HHILS), which is based on MATLAB system and can be used to study human driving actions in the abrupt situation and vehicle stability control(VSC). A hybrid control algorithm, which makes full use of the advantages of robust control and fuzzy logic, was adopted in VSC system. The results of HHILS show that HHILS’ application on the vehicle handling and VSC resarch is feasible. These results also confirm that the handling performance of the vehicle with VSC is improved obviously compared to the vehicle without VSC.

基于改进人工势场法的智能车辆避撞路径规划

针对传统人工势场法存在道路边界势场不完善和局部最优问题,文章提出一种改进人工势场法的智能车辆避撞路径规划。引入道路势场函数来描述道路边界,设立虚拟目标点来摆脱局部最优,建立道路环境模型;为了根据周边环境和车辆状态进行实时规划,设计分层避撞路径规划控制器,将道路环境模型引入上层路径规划器的目标函数中,利用模型预测控制(model predictive control,MPC)的优化算法规划出局部避撞路径,再将路径信息输入到下层跟踪控制器进行跟踪。MATLAB/Simulink与CarSim联合仿真实验结果表明,该避撞路径规划对于静态障碍物和动态障碍物都可以规划出平滑无碰撞的路径,保证车辆行驶的稳定性和安全性。

基于虚拟惯量计算的储能虚拟惯量补偿控制方法

为使储能装置能够根据与频率稳定相关联的惯量补偿目标执行补偿控制,提出了“基于虚拟惯量计算的储能虚拟惯量补偿控制方法”。首先依据参数的基本物理意义和储能控制模型,定义计算储能虚拟惯量(H_(BESS)),进而建立H_(BESS)与储能虚拟惯量控制相关参数的解析函数关系。然后提出由惯量补偿目标确定储能虚拟惯量控制参数,通过动态调节控制参数来跟踪惯量补偿目标的策略,即虚拟惯量补偿控制方法。最后通过独立微电网算例系统,验证了HBESS计算结果的精确性和控制策略的有效性。

基于惯量“削弱-补偿”责任分担的风电场虚拟惯量控制方法

针对大规模风电并网可能导致电网惯量削弱、系统频率特性变差的问题,提出了基于惯量“削弱-补偿”责任分担的风电场虚拟惯量控制方法。首先依据惯量“削弱-补偿”责任分担的思想,计算风电场、风电机组惯量补偿目标,进而建立惯量补偿目标与虚拟惯量关键控制参数、状态参数之间的时域函数关系;再根据风电机组惯量补偿目标来动态设置控制参数,执行虚拟惯量补偿控制策略。最后通过算例系统验证所提理论方法的有效性和优越性。

基于模糊控制器的未知环境下移动机器人导航

研究机器人导航控制优化难题时,为实现未知环境中移动机器人自主导航并解决反应式导航策略中存在的局部陷阱问题,提出一种局部路径规划与目标切换相结合的导航方法。首先分析了移动机器人动力学模型,应用模糊推理构建反应式模糊控制器实现局部路径规划,并提出一种改进的目标切换方式,以机器人与目标相对方向的变化作为陷阱区域判断条件,当检测到陷阱情况时,引入合理的虚拟子目标,面向运动,直到脱离陷阱状态并恢复实际目标。方法可有效驱动机器人在复杂未知环境下以合理的路径脱离陷阱区域到达目标。仿真结果验证了方法的可行性和有效性,为应用于实际系统提供了可靠依据。

反舰导弹基于虚拟目标的大空域变轨弹道设计

基于虚拟目标的概念,设计了一种适合于三维空间情况的简单的比例 导引律。利用该导引律引导反舰导弹去追踪空间的虚拟目标,可以使反舰导弹 实现大空域变轨弹道。采用大空域变轨弹道有利于发挥反舰导弹的机动能力, 增加飞行弹道的多变性,从而提高反舰导弹的突防能力。最后,通过弹道仿真证 明了所提出的比例导引律是很有效的。

过载控制导弹发射段弹道研究

研究了反舰导弹在机载发射方式和舰载发射方式下的发射段弹道。由于其控制系统采用过载控制技术进行设计 ,导引规律采用虚拟目标比例导引法 ,使导弹的发射方式更加灵活多样 ,而且发射后可以实现大空域机动飞行。因此 ,其适应性、突防能力。

带落角约束的固定配平攻角飞行器滚转制导律设计

固定配平攻角飞行器具有外形简单、控制通道少的优点,但其升力大小不可控,为实现精确制导,解决其带终端角度约束制导的问题,提出了一种含虚拟目标的滚转制导律设计方法。建立了含虚拟目标的滚转制导方程,给出了基本导引关系,并证明了该导引关系下设计的制导律能有效对飞行器落点与落角进行控制。同时,给出了虚拟目标详细设计方法,并通过数值仿真验证了该制导律的有效性。仿真结果表明,提出的含虚拟目标的滚转制导律设计方法具有较高的制导精度与落角精度,同时设计方法简单,便于工程应用。

实现大空域变轨的三维虚拟目标比例导引律

为了实现反舰导弹的大空域变轨,提出了一种三维虚拟目标比例导引律。该导引律利用简单的控制指令就能控制导弹完成复杂的大空域变轨。采用变轨弹道可以提高导弹的机动性,有效地对抗敌方反导武器系统的拦截,提高突防能力。同时,采用变轨弹道可以增大导弹的射程,实现防区外发射,从而有效地提高发射平台的生存能力。最后,通过仿真实例证明所提出的导引律是很有效的。

带落角约束的虚拟目标实时轨迹生成算法

针对导弹带落角约束条件打击目标的要求,在纵向平面内,根据导弹和目标的实时运动轨迹,提出了一种虚拟目标实时轨迹生成算法,并且给出了该算法中所需要的目标实时位置信息的估算方法。仿真结果表明,以该算法得出的虚拟目标轨迹作为导弹的跟踪对象,采用变结构导引律能满足落角约束条件,并且能够提供很高的命中精度,从而证明了该算法的正确性和有效性,为带落角约束条件打击目标提供了一种新的思路和途径。

增设虚拟靶点控制水平井井眼轨道设计技术

近年来,大庆油田越来越多地应用水平井技术开发薄差油藏,这些油藏的储层最薄处只有0.6 m。开发过程中为了增大泄油面积,设计的水平段都比较长,在进行井眼轨道设计时,常规单圆弧或双圆弧模型联接起来的轨道会上偏或下偏,偏离出地质开发方案给出的靶窗范围,造成有效水平段的损失。为了满足地质对设计轨道的要求,需要在水平井轨道设计时人为增设1个或多个虚拟靶点,并通过微调对应井段的造斜率,实现对井眼设计轨道的控制,达到设计的井眼轨道在油层内穿过的目的,不仅降低了现场施工过程中边钻边找油层的难度,而且提高了储层的钻遇率,很好地满足了油藏开发方案对钻井工程的要求。

转台控制器实时性能的半物理仿真方法

针对转台控制器实时性能难以进行理论估算的问题,运用虚拟转台概念,利用MATLAB中RTW工具包支持的xPC目标构建了转台控制器的半实物仿真系统,在PC机上实现了转台控制器实时性能的半实物仿真.实验结果表明,基于xPC的转台控制器实时性能的半实物仿真方法可以方便地给出控制器的实时性能指标,同时也为基于PC的转台控制器软、硬件快速开发提供途径.

带落角约束的反舰导弹变结构中制导律研究

基于虚拟目标的概念，提出了一种带落角约束的变结构中制导律。反舰导弹从各种不同的高度进行发射，在该中制导律的控制下均能成功地实现大空域变轨弹道。在大空域飞行中，反舰导弹的法向过载也比较。最后进行了大空域变轨弹道的仿真，仿真结果证明了所提出的变结构中制导律的有效性。

非完整移动机器人路径跟踪的快速非线性模型预测控制方法

本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至性能指标函数中,基于拉格朗日乘数法建立最优化必要条件的线性方程组,以连续/广义极小残余算法(C/GMRES)为计算核心求解线性方程组并引入多重打靶法增加数值精度,同时提出一种优化求解方法降低算法计算负载。仿真对比结果表明,所提控制方法在满足实时性与保证控制精度的条件下具有更高的计算效率。最后通过实验结果证明所提出的控制方法在非完整移动机器人路径跟踪过程中的有效性。

多目标优化的预测控制用于矩阵变换器研究

为同时实现网侧功率因数、输出电流、共模电压和网侧谐波电流的控制,将其按照一定的权重关系建立了优化目标函数,通过采用预测控制预估未来时刻输入输出量的值,遍取27种矩阵变换器的开关状态,选择使目标优化函数最小的开关状态作为下一个周期的开关管动作。为减少网侧电流谐波,采用虚拟谐波阻尼方法,将网侧电流通过d-q旋转变换和低通滤波得到其谐波分量,再将该谐波分量通过坐标变换转移到矩阵变换器参考输出电流中。对基于预测控制所建立的优化目标函数1和函数2以及虚拟谐波阻尼方法用于两种优化目标函数的可行性进行了仿真验证。仿真结果证明了所提方法是正确可行的。

媒介、环境与受众的涡旋互动——论广告传播在数字互动媒介中的涡旋控制模式

本文借助于现象学、传播学、流体力学及其他与广告学相关的学科理论，研究数字媒介广告的信息源、媒介、受众与数字环境之间的互动关系，试图消除广告传播在数字媒介中的障碍，优化广告传播在数字媒介中的传播方式，在广告受众与数字媒介形成互动的基础上重点探讨广告传播中的广度与深度的控制及数字互动媒介中“突发事件”漩涡规避问题。

基于跳跃机动的高超声速飞行器速度控制方法

针对高超声速飞行器再入后滑翔速度的约束要求,提出一种采用跳跃机动控制飞行器速度的导引方法。该方法首先设计了满足速度约束的虚拟目标理想运动轨迹,将飞行器减速控制问题转化为对虚拟目标的追踪导引问题,建立二者相对运动模型,分析位置偏差和速度偏差关系,形成基于跳跃机动的速度控制方法和制导策略。仿真结果表明,该方法能够满足飞行器速度约束要求,且制导精度高,控制效果好。

基于虚拟目标和滑模制导律的程控弹道设计方法

基于空空导弹程控弹发射试验目的,提出一种基于虚拟目标和滑模制导律的设计程控弹道设计方法。选择鲁棒性较强的滑模制导律,既实现了程控弹发射试验的考核目标,又初步闭合了制导系统。仿真结果表明:该方法可以有效实现弹道的程序控制,程控结束时弹道倾角、弹体攻角等满足要求。

一种新型集散控制系统功能——系统测试

在介绍新型开放型集散控制系统CS10 0 0 /CS30 0 0的基础上 ,文章重点对工程的概念和系统测试功能的特点、类型。