基于超稳定理论的间接自适应模糊控制器

针对一类单输入单输出非线性不确定对象,利用Popov超稳定理论提出一种新的间接自适应模糊控制器设计方法,构造了参数可调的模糊控制器在线逼近理想控制器,推导出模糊控制器的参数自适应律,并对系统状态的有界性进行了分析.最后分别利用一阶非线性对象和Duffing强迫振荡对象对该方案进行了仿真,结果验证了方案对非线性对象具有良好的控制效果.该方法能够保证系统输出渐近收敛到给定的参考信号,并放宽了对最小逼近误差的限制,同时可获得更为灵活的参数调节形式.     

小波神经网络用于光纤陀螺漂移误差辨识

提出了采用小波消噪和小波神经网络两个模型对光纤陀螺漂移误差进行辨识。应用小波分析方法消除高频噪声,改善信噪比,把消噪信号作为神经网络期望输出,然后采用带遗忘因子的递推最小二乘 (DRLS) 算法训练网络并调整权值。该算法不进行任何矩阵运算,在保持收敛速度快和精度高的前提下,极大地减少了计算量,提高了小波神经网络的实时性能,仿真结果表明辨识误差在1.5%以内。     

随机需求车辆路径问题及其启发式算法

在对随机需求信息条件下的车辆路径问题进行策略分析基础上,提出解决此类问题的改进蚁群算法.分析对比不同策略下用蚁群算法优化的结果.其中给出机会约束下决策者的风险喜好对最终目标的影响.通过模拟实际随机需求的方法评价先验路径的优劣.与其它计算方法在同等条件下的比较证明所设计算法的优越性.同时得出对于不同统计特性的随机需求策略的选择方式.     

光纤陀螺漂移误差动态Allan方差分析

提出采用动态Allan方差(DAVar,Dynamic Allan variance)方法对光纤陀螺实测数据进行分析,系统地分析了引起光纤陀螺漂移误差的随机噪声种类及其来源和特性,DAVar分析方法的优势在于不仅能确定各种随机漂移的系数,而且可以跟踪和描述信号随时间变化的稳定性.实验证明,DAVar分析是对光纤陀螺随机漂移进行研究的有效方法.     

控制系统的分数阶建模及分数阶PI~λD~μ控制器设计

在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的准确性和控制性能。本文给出了具有延迟环节的新型非整数阶类一阶系统模型(non-integer order plus time delay,NIOPTD),并分别设计了某高阶系统降阶得到的传统模型与新型类一阶系统近似模型,对比分析新型类一阶系统模型的优点与可行性。针对上述3种系统模型(FOPTD、SOPTD、NIOPTD)在频域内给出分数阶PIλDμ控制器新的参数整定方法,通过仿真对比分析得出方法的有效性,并证实分数阶PIλDμ控制器作用于NIOPTD模型具有最好的控制性能和鲁棒稳定性。     

非合作交会对接的姿态和轨道耦合控制

航天器与非合作目标进行交会对接时,要求控制器能保证二者不发生碰撞.然而,针对航天器非合作交会对接中的避碰问题,还没有成熟的控制策略.本文以服务航天器体坐标系为参考坐标系建立航天器相对姿态轨道耦合运动模型,利用滑模控制设计了一种姿态轨道耦合控制器实现交会对接.通过利用人工势函数理论和基于蔓叶线的虚拟障碍物模型,控制器可以严格地保证服务航天器运行在安全区域内部,避免与目标航天器碰撞.通过李雅普诺夫理论可以证明系统在控制器的作用下是渐近稳定的.数值仿真进一步说明了所提出的控制器的有效性.     

刚体航天器姿态跟踪的高阶滑模控制器设计

针对存在参数不确定性和外加干扰的刚体航天器的姿态跟踪控制问题,提出一种基于高阶滑模的姿态跟踪控制方法．首先介绍高阶滑模控制的基本原理,并建立基于修正罗德里格参数描述的航天器数学模型;然后采用李雅普诺夫第２法推导出高阶滑模姿态控制律．理论分析和仿真结果均表明,该方法能够有效消除系统抖振,实现航天器姿态跟踪的精确定位,并且系统具有全局稳定性和鲁棒性．

     

水平欠驱动机械臂的反步自适应滑模控制

针对二自由度水平欠驱动机械臂系统,提出了基于分层滑模控制思想的反步自适应滑模控制方法．该方法能够在不对系统状态模型进行复杂坐标变换,并且没有约束方程限制的前提下实现对欠驱动系统的反馈滑模控制．仿真结果表明了该方法的有效性,而且优化后的控制器具有较好的适应性和控制效果．     

交互式容积卡尔曼滤波及其应用 交互式容积卡尔曼滤波及其应用

针对非线性系统模型参数未知情况下的状态估计问题, 提出一种融合极大后验估计的交互式容积卡尔曼滤波算法(InCKF). 该算法利用二阶斯特林插值公式和无迹变换对非线性函数的近似思想, 实现对模型未知参数的确定, 从而使滤波算法摆脱对模型参数精确已知的依赖, 并通过容积卡尔曼滤波算法完成状态估计和量测更新. 仿真结果表明, 相比于经典的参数扩维方法, InCKF 算法具有更高的精度和更强的数值稳定性.

     

基于静态优化的晶闸管驱动感应电机系统缓冲电路参数设计

分析了冲击过压过流及突变对感应电机动态特性的影响,利用状态空间法建立了表征功率损耗的性能指标函数。提出将冲击作为约束条件,通过静态优化性能指标函数获得最优参数配置的思想。仿真曲线和实际波形表明,该方法抑制了冲击,降低了功率损耗。