液压电梯起动平稳性及其非线性补偿控制的研究

本文从液压电梯数学模型及电梯中的非线性环节出发，分析液压电梯起动时易产生抖动的原因，并提出利用新的非线性补偿系统中非线性的控制策略，以消除系统中非线性环节对液压电梯起动平稳性的不利影响。实验证明，本文提出的控制算法具有算法简单、控制效果优等特点。     

广义最小二乘法（RGLS）用于阻力控制系统的建模研究

针对拖拉机阻力控制系统这一复杂非线性系统，通过分析与实验确立了系统模型结构，并进而运用广义最不二乘辨识方法（ＲＧＬＳ）建立了其完整的数学模型，从而认定了该系统是一个含死区非线性环节的三阶闭环系统。     

飞行器舵回路仿真研究及试验分析

对某飞行器的舵回路建立了零位附近的小扰动线性化模型以及非线性模型。通过数字仿真，研究舵回路的临界稳定性特性、开环频率特性、闭环响应、闭环扫频特性，以及非线性、离散化等因素对控制系统性能的影响。通过设计合适的校正环节，使得舵回路的稳定性及时域响应满足技术性能的要求，为实际系统的研制及调试打下基础。     

计算机仿真(五)

第五章非线性系统的计算机仿真方法2)非线性系统仿真程序当系统中有上述的典型非线性环节时,除在程序中增加非线性子程序外,需要对上节所讲的仿真主程序框图作如下修改。     

位置扰动施力系统中电液伺服阀非线性因素研究

针对飞行模拟器操纵负荷系统,在分析电液伺服阀非线性因素基础上,将电液伺服阀作为惯性环节来处理,构建了操纵负荷液压力控制系统的数学模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明,电液伺服阀的非线性因素对位置扰动型伺服施力系统影响显著;虽然根据结构不变性原理进行前馈补偿能够有效消除系统中存在的多余力,但其并不能解决非线性因素带来的跟踪误差。     

修焊机器人非线性关节系统建模与控制算法

针对所研制修焊机器人关节存在死区、间隙等高度非线性环节,影响系统动态响应性能与作业路径精度的问题,采用粒子群优化的方法辨识了含间隙非线性环节的机器人主动关节模型,结合辨识结果采用间隙补偿切换控制算法,并综合采用基于速度逆运动学的前馈反馈复合控制,提高了主动关节的角度跟踪控制精度.控制算法的实际试验结果显示,机器人各主动关节联动控制下的机器人末端作业单元直线路径的平均误差0.2 mm.结果表明,所采用软件算法有效弥补了低精密度减速器的不足,降低硬件成本.     

基于径向基神经网络的广义预测控制研究及应用

实际工业生产过程中常含有非线性、滞后环节,特别是在化工、冶炼等生产过程中尤为显著.连续搅拌釜式反应(CSTR)在反应过程中会产生大量的反应热,及时地移去反应热保证生产正常进行是控制的主要目标.采用了基于神经网络的预测控制来解决非线性、滞后等环节的影响.讨论了广义预测控制的基本结构与原理,研究了广义预测控制算法的预测模型、反馈校正、滚动优化.选取径向基(RBF)网络建立了系统的多步预测模型,并对连续搅拌釜式反应过程进行了仿真.仿真结果表明,基于RBF神经网络的广义预测控制器具有良好的自适应性、鲁棒性和抗干扰能力.     

综合传动装置液压二次调节试验台的设计与试验研究

在分析履带车辆综合传动装置试验台的原理和组成方案的基础上，利用液压二次调节和实时仿真技术建立了综合传动装置动态仿真试验台的在环硬件和实时仿真环境。确定了综合传动装置负载转矩模拟的实时模型，研究了利用液压二次元件模拟惯性负载的方法，采用非线性死区环节解决了转向阻力矩对转速差的敏感性问题。试验结果表明试验台完全能够满足综合传动装置动态性能试验的需要，为综合传动装置的研制和开发提供了有力的试验手段。     

电液非线性系统模型跟随自适应控制的离散非线性参考模型方法

针对电液伺服非线性系统这一类仿射非线性系统的模型跟随自适应控制（AMFC），提出了通过构造与被控对象具有相同非线性特性的离散非线性参考模型，并借助于仿射变换和非线性反馈的方法来实现对该系统的AMFC，通过分析和仿真说明了这种AMFC系统能够确保被控对象准确跟随参考模型的输出，且仿真的结果令人满意。     

数控机床用磁悬浮系统非线性动态积分滑模变结构控制

为了实现龙门数控加工中心磁悬浮系统悬浮高度的精确控制,并考虑到刀具切削工件过程中磁悬浮系统所受到扰动对悬浮高度的影响,针对被控对象的非线性磁悬浮模型,选择新的状态变量,通过状态变量之间的相互变换,将不规则的非线性磁悬浮模型转换成规则的仿射非线性的磁悬浮模型;针对该非线性模型设计了控制悬浮高度的非线性动态积分滑模控制器。在选取切换面时,考虑系统状态、输入、输入的一阶(或高阶)导数及其积分项,这使得趋近律中不连续项的影响有所转移,从而有效降低了滑模控制器抖振的发生;另外由于在滑模切换函数中加入了积分环节并且是对非线性被控对象直接进行控制,消除了滑模控制的稳态误差和系统模型的误差。仿真研究结果表明:所设计的动态积分滑模控制器比传统的滑模控制器更好地实现了系统的稳定悬浮,具有很强的抗扰性并能够使系统具有较高刚度。     

GMA迟滞系统逆模前馈PID控制

超磁致驱动器的迟滞非线性特性是影响信号跟踪精度的主要因素.采用Duhem模型对超磁致驱动器建立频率无关的迟滞模型和逆模型,利用建立的迟滞逆模型与传递函数的相位补偿共同构成PID反馈控制的前馈环节.实验结果表明,该逆模型能够有效地降低非线性迟滞特性对超磁致驱动器位移输出精度的影响.     

空气冲击造型过程的数值模拟

在铸造生产中，空气冲击造型工艺目前仍然是应用很广泛的一种造型方法，它是涉及离散的材料体系、材料非线性、几何非线性、接触非线性等问题共存的复杂的瞬态动力学过程。本文通过ANSYS软件，采用非线性动力学有限元分析对气冲造型过程进行数值模拟，取得了较好的结果。     

数控伺服进给系统中的非线性预测控制

在分析数控加工过程中进给伺服系统的非线性摩擦力因素的基础上，提出了位置环非线性预测控制器设计方案。该控制器采用了RBF神经网络实现预测模型及其在线校正，黄金分割法进行滚动优化计算。并在Matlab环境下进行了仿真，实验结果表明，预测控制器能有效地改善系统控制质量，抑制非线性摩擦力带来的不利影响。     

油气悬架非线性阻尼模型的统计线性化分析

车辆油气悬架具有刚度非线性、阻尼非线性和摩擦非线性等特性。本文利用随机振动理论对油气悬架的非线性阻尼模型进行了统计线性分析，得到了统计意义下的油气悬架的阻尼线性化模型。     

神经网络内模控制在CSTR系统仿真中的应用

针对CSTR系统的非线性和滞后特性,研究基于神经网络的内模控制的结构和性质.在分析CSTR系统特性基础上,采用神经网络内模控制算法完成控制器设计;用BP网络建立CSTR系统模型和控制器,使用LMBP算法对神经网络权值进行在线调整;为验证该设计方案,在MPCE-1000多功能过程控制实验平台下,对CSTR系统进行仿真分析.仿真结果表明:该方法优于传统的PID控制算法,具有良好的动、静态性能,解决了非线性、滞后等环节的影响.     

非线性滞弹性内耗的实验和理论研究

本文评述了非线性滞弹性内耗研究的新近发展，非线性滞弹性内耗与线性滞弹性内耗的主要区别是它不但呈现频率内耗峰和温度内耗峰，还在出现温度内耗峰的温度范围内出现振幅内耗峰。自１９５０年首次发现非线性滞弹性内耗现象以来，截至目前，已经发现了两种呈现非线性滞弹性内耗的体系：（１）点缺陷（空位与溶质原子）与位错的交互作用，在这方面已有了丰富的实验结果，提出了有关的物理模型，也进行了一些理论研究工作，（２）位错     

复杂曲面多轴数控加工非线性误差理论分析及控制

针对复杂曲面通常采用的多轴数控加工方式，结合加工用刀具，建立了多轴数控加工的非线性误差的数学模型，分析其影响因素，并给出了有效减少非线性误差的控制方法。     

变结构力控制方法在油气悬架加载系统中的应用

针对油气悬架的非线性和不确定性特性采取变结构的控制方法,选取含有位置、速度和加速度状态的滑模函数,利用指数趋近方式,使系统能够快速地稳定于平衡位置.基于Lyapunov稳定理论,设计了参数摄动和不确定量两种非线性环节的自适应律,结合自适应控制方式减小了滑模带的宽度,从而减小由于开关控制而引起的系统振动.通过仿真分析和实验验证了负载刚度变化时,变结构滑模力加载控制对比常规PID控制的优势,为具有状态反馈的力加载控制系统提供了实用的控制方法.     

电液非线性系统自适应控制的非线性参考模型方法

本文提出了通过构造与受控对象具有相同非线性特性的参考模型，并借助仿射变换和非线性反馈使参考模型线性化来实现对电液非线性仿射系统的模型跟随自适应控制方法，并通过分析和仿真说明了这种AMFC系统能够确保被控对象准确跟随参考模型的输出。     

基于ANSYS非线性分析的同步带啮合变形研究

为了验证同步带传动的精确度，运用有限元软件ANSYS对T型同步带啮合传动进行接触非线性分析，在同时考虑材料非线性和几何非线性的条件下，获得了一定扭矩条件下带齿的变形以及接触应力的分布和最大应力值，同时得到带齿的变形大小和传动角度的误差随载荷大小变化的规律，为同步带传动的精确度分析提供了理论依据。