泵阀并联系统复合式控制策略研究

为综合泵控高效节能和阀控高精度快响应的优势,研究一种泵阀并联位置伺服系统.建立泵阀并联系统数学模型,并分析系统特性及油源效率;针对系统定位控制,提出一种泵PID控制、阀分段作用PID控制的分段双PID复合控制策略;针对系统动态跟踪控制,提出泵控回路采取PID控制并固定其输出,阀控回路始终采取迭代学习控制的复合控制策略.仿真结果表明,在定位控制方面,相比纯泵控系统,分段双PID控制策略能够明显提高系统响应速度;在动态跟踪控制方面,固定PID输出和迭代学习控制相结合的复合控制策略,能使系统兼具高效节能和高精度快响应的优势.

不确定非线性系统的高阶滑模控制器设计

针对一类不确定非线性SISO系统,结合系统有限时间稳定理论与积分滑模控制理论,提出了一种新的高阶滑模控制器设计方法,改善了现有高阶滑模控制中存在的缺陷.积分滑模保证了系统初始时刻就具有抗扰能力,同时采用有限时间稳定观测器实现了高阶滑模的输出反馈控制.仿真结果表明该控制器可使系统在有限时间内收敛,并有效地减小了系统抖振.

基于数据站场的系统效能评估决策支持方法

随着信息技术的发展,系统信息量的提升给军事系统效能评估带来了新的问题。针对系统效能分析数据非线性、高维数、强耦合的特点,提出了一种基于数据站场技术的效能评估决策支持方法。通过数据恢复、约减、求精与重构操作,对评估数据进行了处理,并搭建了数据站场立方体,降低了数据间的依赖性,满足了不同层面系统分析的需求。以面向任务的网络化火控系统的为例,进行了系统效能评估、时效性评估和指标分析,从三个层次验证了方法的有效性与可行性。将数据挖掘技术应用到仿真系统效能评估决策中,获得了更广泛的应用。

无刷直流电机伺服系统设计与实验教学研究

伺服电机是自动化专业的一个典型被挂对象，能够通过各种挂制方法完成如电机转速变化、电机角度调整等各种挂制任务，拖动负载进行运动。无刷直流电机具有运行效率高、调速性好、易于挂制等多种优点，在伺服机构中经常使用。基于无刷直流电机伺服系统的挂制开展实验教学，能够让学生深入掌握经典以及现代常用的挂制方法，了解下同挂制方法的挂制效果。本文设计并实现了一套直流无刷电机伺服实验系统，并分析了该系统能够进行的实验教学内容。

压电自适应桁架结构智能振动控制

介绍了采用模糊神经网络模型进行振动主动控制的压电自适应桁架结构设计、应用及实验结果.设计了一种具有自适应结构技术的压电主动构件结构,并提出了具有5层结构能够自调整隶属函数的模糊神经网络控制模型.为了验证控制模型的有效性,搭建了配置压电主动构件的双跨桁架结构试验平台,通过检测误差信号,由模糊神经网络控制模型确定主动构件的驱动输出.试验结果证实了模糊神经网络控制模型在振动抑制方面的有效性.

球杆系统动态仿真实验平台的构建与实现

以球杆系统为对象,建立了动态仿真实验平台。结合球杆系统的几何模型和控制系统模型,可进行球杆系统的实时三维动画演示,能够模拟实物球杆系统的运动控制,在仿真实验过程中动态展现实验效果。该平台可用于自动控制和智能控制课程实验教学,便于学生在没有实物实验装置的条件下,不受时间、地点的限制进行仿真实验。该仿真系统具有良好的扩展能力,可以加入多种自动控制与智能控制算法。

网络化防空火控系统体系结构研究

网络化防空火控系统是网络化条件下作战形式不断发展的产物,是火控系统的发展方向。本文以网络化防空作战为背景,针对网络化防空火控系统的体系结构及相关问题进行了研究。首先阐述了网络化防空火控系统的概念、组成、各节点功能,构建了其分层分布式的体系结构;其次分析了系统体系结构的特点,建立了基于预测序列的信息传输方式,并根据作战任务和系统性能的变化,提出了相应的指挥体系重组方法。最后在网络化防空火控系统仿真平台下构建了仿真实例并给出了仿真结果。本研究为网络化防空火控系统的实现奠定了基础。

变结构神经网络自适应鲁棒控制

针对一类不确定非线性系统,提出一种变结构神经网络自适应鲁棒控制(Variable structure neural network adaptive robust control,VSNNARC)方法.其中变结构神经网络用于在线辨识系统未知非线性函数,该网络利用节点激活与催眠技术进行动态调节,减小网络规模与计算量;自适应鲁棒控制用于网络权值学习与系统建模误差及外部扰动补偿.采用Lyapunov稳定性分析法,给出网络权值自适应律的形式以及鲁棒控制项的设计方法.该方法不仅能保证系统的稳定性,也能保证系统具有很好的瞬态性能.将该方法应用到转台伺服系统的位置跟踪控制中,实际运行结果表明,该方法使系统具有很强的鲁棒性及良好的跟踪效果.

改进的自适应神经模糊推理系统的角度传感器误差补偿方法

角度传感器测量精度控制在工程应用中非常重要,直接影响其实际应用的效果.当被测物理量和角度传感器输出之间为复杂非线性关系时,传统方法已难以获得满意的结果.本文引入了一种基于改进的自适应神经模糊推理系统的误差补偿方法,阐述了模型建立过程与步骤,并对一个16位绝对式光电编码器进行了精度检测与误差补偿.实验结果证明,与多项式拟合法和BP神经网络相比,改进的自适应神经模糊推理系统可显著提高光电编码器的测量精度;相比于补偿前,补偿后光电编码器测量精度可至少提高7.5倍.

网络化防空火控系统中的航迹融合

网络化防空火控系统是网络化作战形式不断发展的产物.本文以网络化防空作战为背景,针对网络化防空火控系统的体系结构及航迹融合问题进行了研究.将网络化控制系统的方法引入防空火控系统的研究中,提出了一种网络化防空火控系统的体系结构.为了保证系统在该体系结构下更好地工作,对航迹融合方法进行了研究.提出并构建了基于联邦Kalman滤波技术的航迹融合方法,其滤波结构适应于灵活开放的体系结构,同时子滤波器可以根据网络传输状态,处理数据丢包和时延的情况.试验结果表明,融合后的数据精度得到了提高.该方法为网络化防空火控系统的设计与实现奠定了良好的基础.

基于扩展状态观测器的变结构控制及其应用

针对伺服系统中存在较强的外部干扰、非线性环节与大惯量特性,并为了满足快速、稳定、高精度的控制要求,利用自抗扰控制技术中扩展状态观测器补偿系统的不确定因素及高阶变量,将系统简化为积分串联型.基于简化后的模型用幂次趋近律设计控制律,得到了基于扩展状态观测器的变结构控制器.扩展状态观测器为系统未建模动态提供高频通路,在一定程度上消除了抖振.将此控制器应用于典型的伺服系统——火炮控制系统中,实验结果表明,相对于经典变结构控制器以及工程化PID控制器,此控制器的控制效果更好.

对偶四元数捷联惯性导航系统初始对准方法

采用对偶四元数将捷联惯性导航系统坐标系间的转动和平移统一考虑,以降低初始对准的模型复杂度和计算复杂性.给出了对偶四元数捷联惯性导航系统初始对准过程的粗对准模型,在此基础上,分别获得了基于加性和乘性对偶四元数误差的精对准模型.以航向角估计为例进行仿真分析,结果表明,采用该方法的收敛速度比传统方法加快了约40%,对准精度提高约0.01°.

分布式仿真系统层次设计商空间粒计算模型

大规模分布式交互仿真系统的开发与应用对仿真系统设计提出了更高的要求.本文针对分布式仿真系统设计中存在的设计层次不明确的问题,提出了基于商空间粒计算理论的系统分层模型,该模型包括系统总体设计层、系统体系结构设计层和系统执行结构设计层,解决了系统设计的层次问题.在此基础上,对各个层次的纵向和横向信息粒之间的关系进行了深入的分析,并综合考虑了仿真任务、仿真资源和仿真服务的影响.最后根据一个实际的仿真系统设计实例对模型进行了验证,结果表明,利用分布式仿真系统层次模型进行设计可以极大地提高系统的灵活性和可重用性.

低速下异步电机无速度传感器矢量控制研究

目的为了提高异步电机转子磁场定向矢量控制系统在低转速范围的性能。方法利用限幅反馈方法估计电机转子磁链,并通过神经元自适应的转子转速辨识,完成无速度传感器矢量控制。结果该方法具有较好的稳定性,能够在较宽的转速范围内有较好的动静态性能。结论2.5Hz时能够稳定带载运行。

区间分数阶系统的鲁棒稳定性判别准则:0<α<1情况

针对同元阶次在0和1之间的区间分数阶系统,提出了类似Kharitonov定理的鲁棒稳定性判别准则.研究了区间分数阶系统分母的主分支函数值集不包含原点所需满足的条件.根据除零原理,给出了区间分数阶系统鲁棒稳定的顶点和棱边条件.定义了由分母函数系数构成的矩阵,通过检验矩阵是否在负实轴上存在特征值来检验棱边条件.最后,通过对两个数值算例的分析说明了这种方法的有效性.

电动舵机的复合自适应非奇异终端滑模控制

非奇异终端滑模控制(NTSMC)能够实现误差的有限时间收敛,但一般NTSMC的控制律采用高增益项来消除系统不确定性的影响,具有较强的保守性.为了降低这种保守性,本文采用复合自适应律对系统的不确定参数进行估计,按照估计值设计复合自适应非奇异终端滑模控制(CANTSMC),对不确定参数引起的系统动态进行补偿.本方案曾经应用于电动舵机,以补偿不确定参数对模型动态性能的影响.本文证明了闭环稳定性,以及输出跟踪误差在有限时间内的收敛性.通过仿真验证了该方法的有效性.

新型气动人工肌肉特性测试系统的研究

该文通过对传统的气动人工肌肉特性测试系统的分析,提出了一种以交流伺服电机为加载的新型的气动人工肌肉特性测试系统。该测试系统以虚拟仪器为控制界面,提高了自动化程度。用该测试系统分别对两种人工肌肉进行特性测试,将实验曲线与仿真曲线对比,表明该气动人工肌肉特性测试系统能够很好地完成相关的特性测试,并具有通用性。

基于强跟踪滤波器及小波变换的非线性系统参数辨识及应用

本文采用强跟踪滤波器为主要框架,通过线性化和状态扩展解决非线性系统时变参数和状态的估计问题.在普通强跟踪滤波器的基础上,以小波变换估计量测噪声,采用滤波增益调整系数解决过跟踪问题,给出了主要的计算公式和参数的取值方法,Monte Carlo仿真和在弹道方程参数辨识中的应用结果表明,本方法不但对突变参数具有强跟踪能力,在噪声方差发生变化的情况下,仍可以对非线性参数进行准确的辨识,状态与参数估计精度高于普通的强跟踪滤波器.

利用气缸排气进行真空发生的实验研究

介绍了利用气缸排气系统进行真空发生实验的工作原理,研究了气源压力、调速阀有效截面积、喷嘴口径对气缸运动情况及容器内真空度的影响。实验表明:将固定真空系统加到运动系统中,对原系统产生固有影响;真空发生器一定,气源压力和调速阀有效截面积增大到一定值后,继续增大,对产生真空度几乎无影响等。该实验研究对实际气动系统的节能应用具有一定的指导意义。

基于商空间的分布式仿真系统优化设计模型

针对分布式仿真系统设计中存在的设计层次不明确的问题,提出基于商空间粒计算理论的系统分层模型,该模型包括系统总体设计层、系统体系结构层和系统执行结构层,解决系统设计的层次问题并分析各层次之间的关系。在此基础上,为了建立系统设计的形式化系统资源分配模型,提出基于仿真任务、仿真资源和仿真服务的系统设计分布模型,综合考虑各元素之间的相互约束关系。最后,根据1个具体的仿真系统设计实例对模型进行验证。