复杂条件下倒立摆摆角控制设计与实验研究

首先,研究复杂条件下倒立摆系统的自抗扰摆角控制,将实际系统存在的周期扰动、模型不确定性和间隙迟滞非线性等效成控制系统的输入端扰动．然后,利用扩张状态对输入端扰动进行建模和估计,通过设计扩张状态观测器和状态反馈实现复杂条件下倒立摆系统的摆角控制．最后,针对一类直线倒立摆进行仿真和实验研究．实验结果表明,倒立摆系统的自抗扰摆角控制能够克服三类影响因素对系统性能的影响,并保持良好的控制效果．     

面向高炉布料操作优化的在线信息检测方法及其应用(上)

在高炉布料操作优化中,料面温度场分布、炉喉料层分布和高炉炉况是三类重要参考信息,本文针对这三类信息在线检测方法的研究现状进行了综述,并结合图像处理、机理分析、支持向量机和神经网络等多种先进技术,探讨了在常规检测设备条件下炉内信息的模型化检测方法和应用,最后展望了今后的发展方向.     

基于扩张状态观测器的迟滞非线性系统辨识

针对一类迟滞非线性系统提出一种参数辨识新方法。通过构造合适的周期输入信号,分析Bouc-Wen模型的积分特性,该特性在后续线性参数与迟滞参数辨识中起到重要作用。利用扩张状态观测器获得系统状态和等效扰动构造方程组,实现线性参数和非线性参数的分离辨识,所有参数通过线性方程组求解得到。通过数值仿真验证了方法的有效性。最后,方法应用于一类压电系统的迟滞非线性模型辨识,所得模型能够很好地反应实际系统的特性。     

基于平行Petri网的制造系统调度与控制一体化方法

为了消除制造系统调度层与控制层之间的隔阂,实现对生产事件快速灵活响应,本文提出了一种调度与控制一体化的方法.首先,定义了一种新型Petri网模型,即平行Petri网,从而集成地描述了传感器、执行器、任务和资源信息,构建制造系统的信息物理系统模型;其次,提出了一种从平行Petri网到赋时Petri网的抽象简化方法,大规模压缩优化调度所需搜索的状态空间;再次,定义了策略Petri网以描述最优调度策略.最后,给出了平行Petri网与策略Petri网同步执行算法,使得平行Petri网与物理系统同步执行.     

基于区块自适应特征融合的图像实时语义分割

近年来结合深度学习的图像语义分割方法日益发展, 并在机器人、自动驾驶等领域中得到应用. 本文提出一种基于区块自适应特征融合(Block adaptive feature fusion, BAFF) 的实时语义分割算法, 该算法在轻量卷积网络架构上, 对前后文特征进行分区块自适应加权融合, 有效提高了实时语义分割精度. 首先, 分析卷积网络层间分割特征的感受野对分割结果的影响, 并在跳跃连接结构(SkipNet) 上提出一种特征分区块加权融合机制; 然后, 采用三维卷积进行层间特征整合, 建立基于深度可分离的特征权重计算网络. 最终, 在自适应加权作用下实现区块特征融合. 实验结果表明, 本文算法能够在图像分割的快速性和准确性之间做到很好的平衡, 在复杂场景分割上具有较好的鲁棒性.     

基于理想Bode传递函数的分数阶PID频域设计方法及其应用

基于理想Bode传递函数,提出一种简便的分数阶PID控制器频域设计方法.采用传递函数模型匹配与辨识方法,将分数阶PID控制器5个参数的复杂设计问题转化为单个参数的一维搜索问题进行求解;结合短记忆法实现分数阶PID控制器数字化.该方法已成功应用于直流电机调速控制系统,能够达到期望的响应性能,具有强鲁棒性.实验结果验证了所提出设计方法的有效性.     

基于扩张状态观测器的可调系统参数辨识与实验

在测量噪声条件下,研究基于扩张状态观测器(ESO)的参数辨识方法和实际应用.结合仿真与实验,分析测量噪声对ESO观测状态输出的影响.为了提高实际应用中的辨识效果,通过引入积分型滤波器对观测状态中的噪声进行抑制.所提出方法可以很好地处理非均匀周期采样数据,适用于不规则采样系统的参数辨识.最后,在一类参数可调实验系统上构造两类实际对象,通过实验验证所提出辨识方法的有效性和实用性.     

钛坯天然气加热炉多工况炉温模糊优化控制

针对脉冲燃烧方式的天然气加热炉所具有的典型分布参数特点,提出一种多工况炉温模糊优化控制策略.将加热炉不同段的炉温偏差和偏差变化率作为模糊推理的输入信息,对每一个炉温调整点设计一组二维模糊控制器;根据升温段和保温段这两种工况下的加热过程特点,分别设定模糊控制规则;基于变论域的思想,采用自适应变异差分进化算法,根据搜索进展...     

基于自抗扰重复控制的压电驱动器高精度跟踪控制

针对压电驱动器的高精度控制问题,提出一种自抗扰重复控制设计方法。首先,给出压电驱动系统的动力学模型;然后,在线性自抗扰控制(LADRC)中引入输出反馈积分控制器和一类插入式重复控制器,提出一种具有阶跃、斜坡和周期信号跟踪/抑制能力的自抗扰重复控制策略。进一步,结合小增益定理,分析闭环系统的稳定性及控制系统的设计方法。最后,将所提方法应用于一类压电驱动系统,实验结果表明该方法与LADRC相比,能显著提升控制效果,且高精度跟踪/抑制多种外部信号。     

面向高炉布料操作优化的在线信息检测方法及其应用（下）

2炉喉料层分布检测 炉喉料层分布是否合理,直接影响高炉软熔带形状和炉内反应,因此炉喉料层分布是高炉布料操作的一个主要参考信息.