促进自动化专业本科生核心素养发展的教学探索

该文依托曲阜师范大学自动化专业的学科优势,通过对自动化专业本科生的核心素养进行分析,探讨提高自动化专业本科生核心素养培育质量的教学策略,提出了“以问题为导向、实践为基础、多元评价为手段”的教学策略;探索如何建设高效的全面型人才培养模式,提出了“课程—竞赛—合作”三轴驱动的教学模式.旨在提高学生的实践技术能力、自主学习能力、创新能力、团队协作能力等,为我国自动化专业教育的改革和发展提供参考.

航空发动机模糊滑模变结构控制研究

针对航空发动机是一个具有时变不确定性的非线性系统,结合模糊控制和滑模变结构控制的特点,提出了一种基于模糊滑模变结构控制的航空发动机控制方法。采用线性滑模面和指数趋近律设计变结构控制器,应用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,避免了传统滑模变结构控制系统在到达阶段对不确定性的敏感性,消除了滑模控制中的抖振。通过数字仿真,结果表明所设计的模糊滑模变结构控制器对系统的参数摄动和外部干扰具有不变性,使被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性。

输入饱和的永磁同步风力发电机有限时间滑模控制

针对永磁同步风力发电机在传统控制方法下存在的控制精度低、抗干扰性能差以及在风能捕获过程由风速快速变化引起较大的控制输入量从而产生饱和约束等问题,基于输入输出反馈线性化(IOFL)方法,结合有限时间(FT)理论与滑模控制(SMC)为输入饱和的PMSG设计一种有限时间滑模控制器(FT-SMC)。首先,引入IOFL来提高系统控制精度,在其基础上设计FT-SMC来增强系统的鲁棒性能;然后,在FT-SMC中引入抗饱和补偿器(ATC)解决系统中输入饱和引起的控制稳定性问题;然后,利用Lyapunov稳定性理论分析闭环系统的稳定性,保证系统在有限时间内能够快速跟踪且稳定运行。最后,在Matlab/Simulink仿真实验和半实物仿真平台上进一步验证所设计控制器的有效性和对系统转速的跟踪性能,实验结果表明FT-SMC具有控制精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点。

基于GPRS和WEB的温室远程自动控制系统设计与实现

针对温室环境因子控制的需要,本文提出了以ARM9处理器AT91RM9200和Linux操作系统为软硬件平台的数据采集与辅助设备控制方案,设计了一种基于MC39i无线通信模块的温室辅助设备远程自动控制系统。该系统首先通过对温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子的采集,并根据上述参数运用服务器端软件和移动手机实现对相关设备进行远程监控和管理。实验结果表明:该系统设计方案合理、技术可靠,能满足温室多种辅助设备的远程控制与诊断需要,具有广泛的应用前景。

空天飞行器姿态运动的模糊滑模鲁棒控制研究

针对空天飞行器(ASV)的姿态系统的非线性、强耦合和不确定性,提出了一种分散模糊滑模变结构控制方法。首先基于反馈线性化方法将ASV姿态系统解耦成3个独立的子系统;然后应用模糊滑模变结构控制方法分别设计了各子系统的姿态控制器。通过结合模糊控制与滑模变结构控制,有效抑制了ASV姿态系统的建模误差以及外部干扰。理论分析和仿真研究表明,所提方法具有控制精度高、鲁棒性强、便于工程实现等优点。

带背景图动态数据曲线的研究与实现

介绍了在C++Builder下如何实现带背景图的实时数据的动态曲线显示,总结了在不同的显示方式下动态曲线的设计思路和实现方法,对各种方法进行了比较,并给出了部分主要代码。

一类输出受限机械系统的鲁棒自适应容错跟踪

研究了一类输出受限机械系统的鲁棒自适应容错跟踪控制问题。借助动态面控制(DSC)技术和时变尺度函数,设计了一个基于神经网络的状态反馈控制器,确保系统在遭受非匹配扰动和非仿射非线性执行器故障的情况下,输出信号满足预设的时变约束,并且跟踪误差在预设的时刻之前进入原点的任意预设的小邻域,同时也解决了传统反步法中虚拟控制器需要被多次求导的问题。本文的创新点在于放宽了对时变约束函数的要求,并且在时变因素存在的情况下阐明了神经网络逼近的紧集和闭环信号的有界性之间的逻辑关系。最后通过仿真验证了控制策略的有效性。

已知非最小相位系统的跟踪问题研究(英文)

本文探讨了已知离散时间非最小相位系统的跟踪问题．证明了一大类针对非最小相位系统的线性控制器（其具体形式将在文中给出）不能实现对任意有界设定序列的渐近跟踪．这表明对未知离散非最小相位系统，不可能设计Clarke－Gawthrop型自校正控制器或自适应极点配置控制器去渐近跟踪任意有界设定序列．

二维离散时间切换系统可镇定性研究

考虑了二维线性离散时间切换系统的二次可镇定问题,在子系统可镇定或者可控的前提下,通过设计切换状态反馈控制器,给出了系统二次可镇定的充要条件,从而保证了任意切换下闭环系统的二次稳定性。仿真结果验证了本文的主要结论。

一类单输入线性切换系统的可镇定性研究

考虑一类单输入线性切换系统的可镇定性问题,利用变结构控制对系统进行降维.通过对系统滑动模态的研究,得出了系统一致可镇定的充分条件和系统存在容许镇定策略的充分条件.给出了具体的容许镇定策略集合,并对二阶切换系统给出了详细的容许镇定策略.仿真实例验证了所提出结论的有效性.

基于新传感器排布的电磁导航式智能车循迹算法研究

研究了电磁导航式智能车的循迹算法.提出了一种新的传感器排布方案“倒T型”,其优点在于能够对智能车的远方路况进行预判.基于该方案的控制算法表明:电动势差关于智能车的水平偏移量是单调的,能够有效地反映智能车与中心导线的偏离程度.最后,通过实验验证结果的正确性.

随机非线性系统的有限时间命令滤波输出反馈跟踪控制

研究了一类随机非线性系统的输出反馈跟踪控制问题。首先,引入带有补偿机制的有限时间命令滤波技术,以解决传统反步法带来的复杂度爆炸问题。然后,借助于自适应控制策略来补偿不确定参数。在该控制策略下,输出信号能够在有限时间内跟踪给定的目标信号。利用随机有限时间稳定性理论,将有限时间命令滤波技术与模糊逻辑系统相结合,确保输出跟踪误差系统能够在有限时间内实现稳定。最后通过仿真验证设计控制器的有效性。

输入饱和下永磁同步风力发电机的协调控制

针对永磁同步风力发电机(PMSWG)在最大功率跟踪(MPPT)过程中出现的输入饱和约束问题,提出了一种基于滑模抗饱和控制与端口受控Hamiltonian(PCH)控制的协调控制策略。滑模抗饱和控制解决了PMSWG系统的输入饱和约束问题,并提高了系统的响应速度。PCH控制提高了系统的稳定性和跟踪的准确性。协调控制策略的协调函数是基于双曲正切函数设计的,通过该协调函数可将两种控制方法联系在一起,共同实现对PMSWG系统的控制。仿真结果表明,该协调控制策略既能实现对PMSWG期望转速的跟踪控制,又能解决发电机运行过程中出现的输入饱和问题。

基于GPRS和WEB的温室环境信息采集系统的实现

针对农业对象具有的多样性、多变性、以及偏僻分散等特点,提出了一种基于GPRS和W EB技术的远程数据采集和信息发布系统方案。首先,通过RS—485总线与数字传感器连接,并与PC监控计算机构成温室现场监控系统;其次,通过GPRS无线通讯技术建立现场监控系统与互联网的连接,将实时采集信息发送到W EB数据服务器。系统软件核心技术系M S VB.NET和A SP.NET开发而成,构建了基于B/S(B row ser/Server)的“瘦客户”模式,只要通过浏览器不仅可实时浏览监测数据,而且能进行历史数据的查询。该系统的实现为农业网络信息通讯中“最后一公里”瓶颈问题提供了一种便捷的解决方案。

一类带有时滞的广义系统的H_∞控 :一种LMI方法(英文)

利用线性矩阵不等式方法研究了一类带有时滞的广义系统的H∞ 控制问题 .在一定条件下 ,一个时滞奇异系统可以转化成由一个微分方程和一个代数方程组成的系统 ,基于线性矩阵不等式方法给出了使这类系统H∞干扰抑制性能指标满足要求的无记忆状态反馈控制设计 .

基于Backstepping方法的多变量系统自适应控制

基于 Backstepping设计方法 ,对线性多变量系统设计出一种新的自适应控制器 ,使某些系统关于增益矩阵的假定条件便于检验。该控制器能保证系统的全局稳定性和跟踪误差趋于零。

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类不确定非线性系统 ,设计出一种新的自适应控制器 ,它克服了现有方案存在的过多参数辨识问题 ,从而降低了控制器的动态阶次 .在较弱条件下 ,该控制器不仅能保证闭环系统所有信号有界 。

有未知控制系数和零动态的高阶非线性系统的自适应控制设计

主要研究一类控制系数未知和有不可测零动态的高阶非线性系统的全局自适应镇定问题.进一步放宽了对零动态的约束条件,通过定义一个恰当的未知参数,把连续自适应状态反馈控制器的动态阶数降到最低(仅一维).通过结合增加幂次积分方法,相关的自适应技术以及交换能量函数思想,给出控制器的设计步骤.所设计的控制器确保闭环系统的所有状态是全局一致有界的,且原系统的状态收敛到零.

体育领域专家系统外壳的开发与研制

研究旨在方便体育领域专家系统的开发与应用,以便更快地推广和普及体育专家的知识。主要结论是:专家系统外壳的出现使不熟悉人工智能技术的体育工作者可以开发出自已领域的专家系统;知识获取阶段与模糊咨询阶段不确定因子CF的引进,使得利用SESS开发的体育实用专家系统可以处理体育领域大量的不确定现象;精确推理与模糊推理的分离,使得利用SESS也可以开发诸如实验室管理等确定性知识为主的专家系统;丰富的汉语提示等使不熟悉英文的体育工作者操作方便等。

一种高效的改进粒子群优化算法

提出了一种高效的改进的粒子群优化策略,把整个群体分为几个子群体,进行子群体的专业化社会分工与信息交换,该策略在提高算法局部搜索能力的同时也兼顾了全局搜索能力。测试表明,与现有方法比较,该方法全局寻优的精度与速度有明显提高。