非线性系统故障诊断与容错控制技术

在分析非线性系统故障诊断与容错控制技术特点的基础上,研究了该技术在国内外的研究进展和主要方法.同时,比较了几种常见故障诊断和容错控制方法的特点.最后总结了非线性系统故障诊断与容错控制领域亟待解决的几个重点和难点问题,并对该研究领域的发展趋势进行了展望.     

基于多模型和小脑模型关节控制器神经网络的移动机器人故障诊断

提出了一种基于多模型估计方法的神经网络故障诊断技术.该技术根据轮式移动机器人的故障模型,通过一组卡尔曼滤波器生成不同的残差,每一个卡尔曼滤波器对应一种故障类型;对所得的残差进行简单处理,将其作为小脑模型关节控制器(CMAC)神经网络的输入,利用CMAC神经网络的分类逼近能力,建立输入组到输出组(故障类型)的精确映射,最终实现故障诊断任务.仿真实验证明了该故障诊断技术在轮式移动机器人故障诊断上的实用性.     

基于栅格模型和样本集合的动态环境地图创建

采用单一栅格模型创建动态环境的地图,往往需要构建多个时间尺度的地图,且无法有效表述环境中的动态信息.为了克服上述困难,提出一种用栅格模型和样本集合创建动态环境地图的方法.栅格模型对静态障碍物用贝叶斯方法进行置信概率估计、当前样本集合迭代更新动态障碍物当前所处位置、历史样本集合保存动态障碍物的所有历史传感信息.通过将样本集合与栅格模型融合,可以有效表征动态障碍物的当前位置和主要活动区域.实验室动态环境下的实验结果表明：该算法能够构建信息完整且精度较高的动态环境地图,为后续路径规划和导航提供便利.     

无人机航向静稳定性补偿

简单介绍了航向静稳定性概念及其判据；讨论了利用飞行控制系统对航向静不稳定无人机进行补偿的三种不同方式：侧滑角反馈、偏航角速率反馈和侧向过载反馈；对三种补偿方式的结果进行了比较。采用侧滑角反馈补偿方式是最直接有效的方式，但在工程实践中采用其他两种方式更易实现。     

μC/OS-II在XC164CS上的移植方法

为简化应用程序的编写,在嵌入式系统开发时采用实时操作系统平台,提出将μC/OS-II实时操作系统内核移植到Infineon XC164CS微控制器上的方法。以轿车车门控制器设计为例,应用已在XC164CS上移植的μC/OS-II内核,添加车窗控制、按键输入、后视镜控制和看门狗4个任务,测试结果证明了内核移植的正确性和有效性。     

无人机航向的静稳定性补偿

用飞行控制系统实现无人机航向静稳定性补偿有侧滑角、偏航角速率和侧向过载三种反馈.侧滑角反馈按航向静稳定性判据,在侧向方程中引入增益、时间常数的侧滑角反馈信号,附加偏转方向舵偏角以改变航向静稳定系数.偏航角速率反馈以增加荷兰滚模态阻尼比,按高度及马赫数调参数实现.侧向过载反馈用简单比例式, 选取适当参数代入方程,按控制律估算,并据飞行状态的变化调整实现补偿.     

基于μC/OS-Ⅱ的车身控制系统设计

采用英飞凌XC164CS微控制器,结合μC/OS-II的实时调度和任务管理功能,详细阐述了车身控制系统的特点和基于μC/OS-II的汽车车身控制系统设计。以NE6741型客车设计实例,应用文中阐述的设计方法实现了该型客车的车身控制器软件设计。     

无人机航向静稳定性补偿

简单介绍了航向静稳定性概念及其判据;讨论了利用飞行控制系统对航向静不稳定无人机进行补偿的三种不同方式:侧滑角反馈、偏航角速率反馈和侧向过载反馈;对三种补偿方式的结果进行了比较.采用侧滑角反馈补偿方式是最直接有效的方式,但在工程实践中采用其他两种方式更易实现.     

三电平T型逆变器开关控制策略研究

多电平逆变器的应用已越来越广泛,并开始从中压高功率场合转向低压场合。近年来提出的三电平T型逆变器由于其适合低压场合工作的特点,受到很多关注。分析了该逆变器常见的开关控制策略M₁和M₂,其中M1开关控制策略来源于NPC逆变器,稳态工作时的驱动逻辑比较复杂;M₂开关控制策略在M₁的基础上进行了简化,但是其暂态工作过程中会造成相关二极管的反向电流增大。为了解决上述两种开关控制策略的问题,在控制策略M₂的基础上对某些特定的开关器件开通、关断时间进行了调整,提出了一种新的开关控制策略M₃。对提出的新控制策略进行了仿真分析,结果验证了理论的正确性。     

移动机器人故障分类及处理方法的研究

移动机器人系统由多个功能模块组成,每个功能模块实现不同的功能.本文根据各模块之间传感器信息的连贯性,定义了一种故障分类方法,将移动机器人的故障分为系统故障、传感器故障和混合故障三类.依据该分类方法提出了一种基于多个CMAC神经网络的故障诊断处理方法.该故障诊断方法的基本思想是将处理后的各模块组的传感器信息作为神经网络的输入,故障类型作为输出,利用CMAC神经网络完成各模块组的故障诊断过程.最后,仿真实验的结果证明了该故障诊断方法在移动机器人故障诊断上的可行性.