MIMO控制系统中Diophantine方程的简便解法——Matlab语言应用

本文提出了一种求解多入多出系统Diophantine方程的简便方法,并给出了基于Matlab语言的程序清单。该程序可以方便的嵌入到极点配置控制、最小方差控制等仿真程序的子程序中。     

广义最小方差自校正重置PID控制器及其在压力系统中的应用研究

针对压力系统的纯延迟、大惯性、非线性、时变等特点,本文将重置控制和以广义最小方差为性能指标的自校正PID控制相结合,提出一种广义最小方差自校正重置PID控制方法。该方法首先根据被控对象的数学模型,以广义最小方差为目标设计广义最小方差控制器,通过选择该控制器的分母多项式,求解Diophantine方程,得到具有PID结构形式的广义最小方差控制器,再在该控制器的积分项中引入重置控制,构成广义最小方差重置PID控制;对于模型未知或参数慢时变的被控对象,通过采用带遗忘因子的递推最小二乘法构建系统的自适应机制,增强控制系统的自适应能力和鲁棒性。最后,将该控制方法应用于压力容器的恒值控制中,获得了比较满意的控制效果。     

非线性广义最小方差控制律综述

如何设计简单的控制策略对复杂非线性系统进行控制是控制界还未解决的难题．非线性广义最小方差控制律的提出使得非线性控制器的设计可以基于更为一般的非线性模型，并且控制器易于实现．整个系统包含时滞环节，稳定的非线性输入子系统和一个可以用多项式或者状态空间描述的子系统．通过最小化由误差加权项、状态加权项和输入加权项组成的信号的方差得到优化控制器．在系统为开环稳定的情况下，可用史密斯预估器进行控制．本文首先介绍了非线性广义最小方差控制的发展进程，然后综述了基于状态空间和多项式描述的系统的非线性广义最小方差控制器的设计以及其现状和今后的发展方向．     

船舶减摇鳍系统最小方差控制

本文对船舶减摇鳍系统的最小方差稳定控制进行了研究，提出了准最小方差控制，加权准最小方差控制，隐式最小方差控制及自适应控制方案，在计算机进行了数字仿真，并与目前工程上使用的ＰＩＤ控制进行了比较，结果表明：减摇鳍系统运动姿态的准最小方差控制与最小方差控制均可获得令人满意的效果。     

极点优化配置船舶自适应自动舵

本文提出的极点优化配置广义最小方差自校正控制自适应舵方案,能比较有效地同时控制船舶的航向改变及航向保持状态。具有最小方差调节的性能,又适应用于非最小相位情况。     

环形加热炉最优炉温分布与控制

本文给出一种根据管坯传热模型确定以管坯出炉温度最佳和燃耗最低为综合最优性能指标的最优炉温分布的方法,建立了加热炉的过程模型,并在此模型基础上提出了用广义最小方差控制策略实现最优炉温分布的方法。本文还给出了一组加热炉炉温的广义最小方差控制的计算机仿真结果。     

线性混杂自动机的非线性广义最小方差控制

研究线性混杂自动机(LHA) 模型. 线性混杂自动机在一定条件下可以转化成与之等价的状态依赖空间模型, 等价性是指两个系统所产生的轨迹是相同的. 采用非线性广义最小方差算法对状态依赖空间模型进行控制器的设计, 非线性广义最小方差控制器的设计则基于更为一般的非线性模型, 模型中可含有时滞项和外界干扰, 控制器的计算过程简单且易于实现. 仿真结果表明, 非线性广义最小方差控制算法能够有效地控制线性混杂自动机, 而且在系统存在延时、干扰以及噪声的情况下能够得到较为理想的控制效果.     

风扰影响下的无人机非线性广义最小方差跟踪控制

本文以鱼鹰型固定翼无人机为研究对象,基于非线性广义最小方差(nonlinear generalized minimum variance,NGMV)最优控制理论,研究了受到非线性阵风干扰影响下的无人机跟踪控制问题.首先对鱼鹰型无人机动力学模型解耦,在解耦后的横向和纵向模型上分别实现跟踪控制;然后针对阵风非线性模型的特定形式,根据NGMV理论设计了增维的非线性广义最小方差控制器,使得模型充分考虑了阵风干扰的特性.所设计的NGMV最优控制器的主要优势在于它能处理带有干扰和时滞环节的非线性系统.多组阵风扰动的仿真试验结果表明,非线性广义最小方差最优控制器具有跟踪性和收敛性.     

广义自校正控制器及其在飞行高度控制中的应用

本文将广义最小方差控制与极点配置控制结合起来提出了具有加权项在线选择的广义自校正控制器.该控制器采用最小二乘辨识算法来辨识控制器参数,采用显式方式来实现.本控制器可以保证自适应控制系统的整体稳定性.本文还进行了广义自校正控制器应用于飞行高度控制中的仿真研究.研究结果表明,采用本控制器完全可以适应当飞行条件变化时被控对象参数的变化,从而获得令人满意的控制效果.     

非线性系统可变性能指标加权自校正控制

系统非线性的存在，使之在不同工作点上系统特性差别很大，这对使用广义最小方差控制的加权自校正控制的控制效果带来很大影响。本文针对这一情况提出可变性能指标加权自适应控制，通过对银离子浓度模型的控制仿真表明该算法明显改善控制效果。     

无形是形 形(型)——空间创造的途径

自从有建筑以来,就有关于空间的话题。建筑本来是朴素具体的东西,是与日常生活密切相关的事物。对空间的认知亦是如此,本文以单纯直接的命题,揭示空间的本义和认识创造的途径。即:空间就是形(型)。实体是型,虚体亦是型。有形是形,无形亦是形。空间的特征就是形态的特征,空间的表情就是形态的表情。空间的色彩就是形态的色彩,矛盾的空间就是矛盾的形(型)。空间构成就是形的构成,空间质感就是形态的质感。     

RCM理论应用于ATM维护管理的探讨

运用RCM理论的分析方法——FMEA方法,研究探讨了ATM维护管理策略。以某品牌ATM作为研究的对象,确定ATM吐钞机模块为关键模块,对吐钞机模块进行分析,列出故障等级,制定维护策略。根据FMEA的分析结果,制定维护计划,调整维护大纲。通过对比07年和08年的检验数据,对实施效果进行了评估,得出结论：效果改善明显。     

双脉冲卫星交汇算法研究

针对双脉冲卫星交汇问题,首先建立了双脉冲交汇模型,提出优化的目标函数,然后分别采用二种算法,比较了确定性方法和非确定性方法的优劣,得出结论：演化算法容易实现,结果比较精确,但是效率太低,运算开销大,适用于解决一些复杂的大型运算;SQP方法结果精确,效率较高,但是却有初始点敏感问题,可能陷入局部最优,适用于解决一些小型计算问题。     

基于ANSYS Workbench的T形结构优化设计

针对T形结构传统设计周期长、材料利用率低、设计成本高等问题,使用SolidWorks建立数字模型,将其转换成ANSYS Workbench可读的格式文件,进行拓扑优化设计。对T形结构在载荷作用下进行最优化设计,建立以单元材料密度为设计变量,以结构最小柔顺度为目标函数,以质量减少百分比为约束函数的数学模型。采用ANSYS Workbench的Topology Optimization模块进行拓扑优化设计,对比优化前、后结构的应力和变形,可知运用拓扑优化技术实现T形结构的轻量化设计合理有效。     

基于小波变换的无驱动结构微机械陀螺信号自旋频率的提取

针对一种新型陀螺,它能敏感旋转载体的俯仰、偏航和滚转角速度,敏感信号是一种调幅波信号,载波频率是自旋频率,包络是横向角速度。实际应用中,需要精确提取自旋频率。基于此,提出了一种提取载波频率的新的方法——小波变换构造解析函数法,对自旋频率解算算法进行了理论推导,并通过MATLAB软件对噪声比为30 dB的模拟陀螺调幅波信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.033 6,小波变换相对误差为0.017 8。对三轴精密转台实时测试的横向角速度为180°/s的陀螺信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.035 9,均方差MSE为7.915 9;小波变换相对误差为0.001 8,均方差MSE为0.293 7。小波变换较Hilbert变换求解自旋频率精度提高二十倍,降噪性能和频率稳定性更好。     

差动感应式扭矩传感器及其有限元分析

扭矩是机械设备运行状态的重要监测信息,设计了一种新型差动感应式扭矩传感器,其输出绕组采用分段差动式串接,工作时首先利用弹性轴拾取扭矩信号,再通过电磁感应原理将负载扭矩转换成输出绕组的感应电动势。根据欧姆定律和磁路的基本定律推导了传感器的输出特性,并建立了传感器的有限元模型,对传感器在空载和负载运行时的磁场情况进行了仿真,验证了测量原理的正确性。采用高精度扭力扳手对传感器样机进行了标定,结果是灵敏度约为32.6 mV/(N·m),线性误差约为0.24%,重复性误差约为0.16%,迟滞误差约为0.18%。     

基于DMX512的LED智能舞台灯具的设计

本文以DMX512为基本的数据传输协议,采用双向隔离放大器,具有大电流、低功耗的LM3404HV为LED驱动器,以C8051F410为核心控制器,以SN75176为总线收发器,介绍了现代智能LED灯具的相关硬件和软件设计技术.基于双向隔离放大器,本文将普通的单工DMX512网络扩展为半双工的双向通信网络,使灯具的使用更...     

基于ARP与DNS欺骗的重定向技术的研究

网络信息的检测与控制是网络管理的基本职责,限制客户端对非法网站访问是网络管理的重要任务.通过分析ARP欺骗的原理,利用ARP欺骗的方法对局域网内信息进行监听,分析DNS查询数据报内容,在ARP欺骗的基础上结合DNS欺骗对非法访问进行重定向技术进行了研究,并提出了相应的算法,减少了客户端对非法网站访问,实现了自动网络监控的功能.     

基于异边结构的汽车犯规线识别技术的研究

建立了异连结构的模型,并提出了基于异连结构模型 来识别交通路口的犯规线的算法,虽然该算法并不复杂,却能够使该技术问题得到较好解决,该方法结合二值算法、细化算法,在实践中得以实现并取得良好效果。     

MIMO信道在不同条件下的容量分析

对影响多输入多输出(MIMO)信道容量的因素进行分析研究有助于未来无线传感器网络的组建与优化。假设信道系数不变,给出了发射端不同功率分配方案对信道容量的影响并进行了对比,通过实验仿真可知,注水算法对信道容量是最优的,此结论与理论分析相吻合,但其运算复杂度较高。推导了等功率分配方案在低信噪比时信道容量的近似表达式,并通过实验仿真与理论值进行了比较,其运算量大大降低,且在低信噪比时逼近理论值。假设MIMO信道矩阵随机分布,对影响信道容量的天线相关性进行了分析与仿真;比较了在不同天线配置下,遍历容量和中断容量的变化趋势,结论有助于组网时根据相关要求选择适宜的天线数目。