基于神经网络的多变量发酵过程自适应控制

运用非线性系统的线性化方法与神经网络在线辨识技术，提出了一种基于神经网络 的多变量自适应控制策略．提出的控制策略，当过程模型缺乏足够的先验知识时，对多变量 非线性连续发酵过程取得了良好的控制性能．仿真结果表明，提出的自适应控制方法能够适 应过程模型的不确定性和参数的时变性，具有较强的鲁棒性．并且通过对比分析得出，基于 微分几何理论的输入输出线性化解耦控制方案，由于控制器的设计依赖于过程模型，对模型 参数的变化很敏感，应用在发酵过程的非线性控制中，控制精度较低，鲁棒性较差．     

Wiener型非线性系统的La—RBF组合模型预测控制

针对Wiener型非线性系统,本文提出了一种基于Laguerre函数模型与RBF神经网络模 型的组合模型的预测控制策略,研究结果表明该组合模型兼具两者的优点,适用范围广,对 系统变时延,变阶次及变非线性都具有良好的控制效果．     

基于T-S 模型的模糊预测控制研究

提出一种基于T—S模型的模糊预测控制策略．利用模糊聚类算法高线辨识T—S模型，采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行模型参数的选择性在线学习；对模糊模型在每一采样点进行线性化，将T—S模型表示的非线性系统转化为线性时变状态空间模型，并将约束非线性优化问题转化为线性二次规划问题，解决了非线性预测控制中如何获得非线性模型和非线性优化在线求解的难题．将预测域内的线性模型序列作为预测模型，减小了模型误差，提高了控制性能．pH中和过程的仿真验证了该方法的有效性．     

全航速升力反馈减摇鳍控制策略研究

提出全航速减摇鳍控制策略,对低航速和中航速切换策略进行研究．采用升力反馈封装鳍角到升力的不确定性,避免在零航速和低航速下复杂的控制规律;同时,基于T-S模型将横摇非线性不确定系统转化为线性时变系统,并将控制中的约束非线性优化问题转化为二次规划问题,避免了预测控制中的非线性优化在线求解．以某船为例,给出了低中航速的切换控制策略,仿真结果表明了该方法可以使减摇鳍满足全航速减摇要求．     

非线性模糊时滞系统鲁棒自适应控制

研究一类基于模糊T-S模型的非线性时滞系统鲁棒镇定问题．基于记忆型状态反馈策略，首先给出由T-S模糊模型描述的非线性时滞系统在时滞精确已知情况下的鲁棒镇定准则；然后给出非线性时滞系统在时滞未知情况下的鲁棒自适应控制策略．所设计的控制器可确保闭环系统渐近稳定，且具有良好的可操作性．最后通过仿真实例证明了该方法的正确性和有效性．     

基于模糊模型的非线性通用模型控制

通用模型控制是一种有效的非线性控制方法,但该方法的应用条件是过程一阶微分模型必须要有显式解.为了克服这一局限性,提出一种基于模糊模型的通用模型控制策略,将非线性过程模型应用逆系统的方法在控制算法中直接嵌入过程模型,从而保证了通用模型控制策略的可实现性.该控制器参数物理意义明显,整定方便,仿真结果表明了该控制策略的有效性和鲁棒性.     

串行供应链最优控制优化模型

最优控制策略的确定是供应链成败的关键因素之一，为此对串行供应链库存控制策略进行研究．首先提出了基于非线性整数规划与推拉控制通用模型相结合的串行供应链库存控制优化模型；然后利用遗传算法与仿真分析相结合的方法确定最优控制策略．实例仿真验证了该方法的有效性．     

基于RBF-ARX模型的预测控制在液位系统中的应用

针对单容液位系统紊流时的非线性特征,研究了基于RBF-ARX模型预测控制策略控制单容液位系统;讨论RBF-ARX模型结构的选取,模型参数辨识,RBF参数优化,基于RBF-ARX模型的预测控制策略等问题;模型的仿真结果,证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模和辨识中的有效性;同基于全局线性ARX模型的预测控制器和PID控制器相比较,基于此模型的预测控制取得了优异的控制效果。     

非线性动态系统神经模糊建模与内模/PID双重控制系统设计

非线性动态系统的内模控制要求建立精确的对象正模型和逆模型,这对于大多数实际对象是难以做到.提出了基于一类神经模糊模型的非线性动态系统建模方法,并在此基础上研究了基于神经模糊模型的非线性系统的内模控制设计.基于输入输出数据辨识的对象正模型和逆模型存在着模型失配问题,导致神经模糊内模控制范围变窄和控制鲁棒性降低,为了改善系统的性能,提出了神经模糊内模控制与PID控制结合的双重控制策略.对CSTR的反应物浓度控制研究表明,双重控制策略能有效地拓宽系统可控范围,改善系统性能.仿真结果证明该控制策略简单而有效.     

一种基于T-S模型的模糊预测控制

提出了一种基于T-S模型的模糊预测控制策略。T-S模糊模型用来描述对象的非线性动态特性,通过当前的工况参数实时在线的修正每一时刻的阶跃响应模型参数,将模糊模型作为常规线性预测控制DMC方法的预测模型,从而把T-S模型对复杂的非线性系统的良好描述特性和预测控制的滚动优化算法相结合,来实现利用常规线性预测控制策略对非线性系统的有效控制,有效地解决了复杂工业过程的强非线性问题。pH中和过程的仿真结果表明其性能明显优于传统的PID控制器。     

Dynamics Modeling and Control of Electroporation-Mediated Gene Delivery

This paper describes a dynamics modeling and control strategy of a chemo-electro-mechanical process for electroporation-mediated gene delivery. By extending the results in the open literature, a control-enabled dynamics model of the gene-delivery process is proposed. Based on the dynamics model, a model-based state feedback control strategy is proposed. Simulation results are provided to demonstrate the benefits and limitations of the proposed method.     

基于神经滑模的柔性连杆机械手末端位置控制

：为了提高柔性机械手末端位置控制的鲁棒性和精度,提出了一种基于神经滑模的控制策略．首先采 用输入/输出线性化方法将动力学模型部分线性化,使之分成输入/输出子系统与内动态子系统．输入/输出子系统 采用神经滑模控制,内动态子系统采用状态反馈控制器镇定．随后,对控制系统内动态稳定性进行了分析,并在 两自由度柔性连杆机械手控制的仿真试验中得到了满意的结果．试验结果表明,在存在模型不确定性时,该控制 策略提高了控制系统的鲁棒性和控制精度．     

Hybrid predictive control of a coaxial aerial robot for physical interaction through contact

This paper deals with the control of an unmanned coaxial helicopter designed towards active physical interaction with its environment. The system design is tailored to robust interaction through contact (e.g. docking and sliding on walls). Due to the rapid change of the dynamics from free-flight to the helicopter subject to the contact forces, a hybrid model is developed. This model captures all modes of the vehicle dynamics and is the basis for the design of a hybrid model predictive control strategy that ensures the stability of the hybrid dynamics and provides optimal maneuvering, docking on walls as well as sliding on them. The proposed control law is evaluated through experimental studies.     

Hybrid disturbance rejection control of dynamic bipedal robots

This paper presents a disturbance rejection control strategy for hybrid dynamic systems exposed to model uncertainties and external disturbances. The focus of this work is the gait control of dynamic bipedal robots. The proposed control strategy integrates continuous and discrete control actions. The continuous control action uses a novel model-based active disturbance rejection control (ADRC) approach to track gait trajectory references. The discrete control action resets the gait trajectory references after the impact produced by the robot’s support-leg exchange to maintain a zero tracking error. A Poincaré return map is used to search asymptotic stable periodic orbits in an extended hybrid zero dynamics (EHZD). The EHZD reflects a lower-dimensional representation of the full hybrid dynamics with uncertainties and disturbances. A physical bipedal robot testbed, referred to as Saurian, is fabricated for validation purposes. Numerical simulation and physical experiments show the robustness of the proposed control strategy against external disturbances and model uncertainties that affect both the swing motion phase and the support-leg exchange.

     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明:半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

声学超材料和声子晶体专刊征稿启事

作为动力学与控制学科新兴的研究范畴,声学超材料和声子晶体为研究“人为操控弹性介质及结构中振动和波的传播”掀开了崭新的篇章。声学超材料和声子晶体是多种材料或结构周期性排布而成的、具有自然材料所不具备超常波动特性的人工结构或复合材料。声学超材料和声子晶体的优异特性,如吸声隔声、隔振与减振、负折射、超分辨率成像、滤波、隐身、非互易传输、波动主动调控、拓扑波动等,为装备的振动噪声控制、故障诊断、信号处理、     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.     

三轴重载车辆半主动控制研究

建立了三轴重载车辆半主动悬架的整车动力学模型,并对该车辆模型平顺性的优化控制进行了研究.应用总成分解法计算整车的转动惯量,建立半主动悬架系统的三轴重载车辆整车动力学模型,采用整体式平衡悬架,并考虑车辆的驾驶室模型以更符合实际;针对半主动悬架系统,以车体垂向速度﹑俯仰角速度和侧倾角速度及其变化率,为输入设计了三个模糊控制器;利用MATLAB/Simulink软件对所建半主动悬架整车车辆模型应用相应控制策略进行模拟仿真,并与被动悬架系统车辆模型的仿真结果作比较;结果表明：半主动悬架车辆模型的车体和驾驶室的振动特性都有了明显的改善,有效地提高了该重载车辆模型的平顺性,对提高驾驶员的驾驶舒适性和减少货物破损率提供理论基础.