基于遗传优化的水面无人船艇神经网络智能控制

利用GA智能优化算法和RBF神经网络逼近算法设计了一种USV运动滑模理想跟踪控制方法.首先利用改进的遗传算法对RBF网络参数进行在线寻优以进而提高其逼近性能.其次,将学习速度较快的局部RBF神经网络对滑模控制设计中存在的船舶运动系统函数不确定项进行逼近,使得由于滑模面的不间断切换引起的控制输入抖振问题得到有效地解决.对比实验说明了在同等条件下,上述智能控制系统稳定时间更快,超调量更小,以及输入舵角更平滑.     

基于人工神经网络预测的汽车安全气囊系统点火控制算法研究

对安全气囊点火时刻的准确控制是气囊系统起到保护乘员作用的关键技术.点火控制算法是实现气囊适时准确点火的手段.本文提出了一种基于人工神经网络的汽车安全气囊点火控制算法.算法构造了一个三层人工神经网络,利用碰撞发生时的减速度信号和乘员重量为输入信号,其输出信号为乘员的头部位移,作为气囊触发的一个依据.     

基于RBF神经网络优化模糊规则的USV自适应模糊滑模控制

针对USV运动航向控制问题,利用基于Lyapunov稳定性理论的滑模控制方法设计USV航向控制律.考虑到USV运动系统具有不确定性,利用具有万能逼近性能的模糊系统对USV运动模型中不确定项及外界干扰项进行模糊逼近.为了进一步提高模糊系统的逼近性能,采用具有学习能力快的RBF神经网络对模糊系统进行在线学习,优化模糊规则.仿真结果表明基于RBF网络优化的模糊控制该算法能够实现USV航向连续稳定跟踪.     

不确定时滞系统的PD型迭代学习控制算法

针对不确定时滞系统,在网络时滞范围已知情况下,采用改进PD型迭代学习控制算法补偿网络时滞.在初态是严格重复时,给出这类系统的极限轨迹和迭代输出收敛于该极限轨迹的充分条件.并与P型迭代学习控制算法进行比较.仿真结果表明改进后的PD型迭代学习控制算法能够有效地补偿此类时滞.当网络时滞范围变窄时,能够更加精确跟踪极限轨迹.在相同迭代次数情况下,PD型迭代学习控制算法比P型迭代学习控制算法能更快收敛于极限轨迹.     

SMA-电机复合驱动仿生肘关节的控制策略与仿真

针对SMA-电机复合驱动仿生肘关节控制非线性、时变、温度滞后等特点,提出了一种双输入-四输出的模糊控制算法,建立模糊PID自适应控制模型,求解复合驱动仿生肘关节在阶跃响应及理论轨迹下的动作状态,得到了仿生肘关节旋转和俯仰运动的位姿、角速度跟踪图谱。实验证明:设计的双输入-四输出的模糊PID自适应控制算法具有超调量小、系统鲁棒性高、响应速度快的特点,可以实现SMA-电机复合驱动仿生肘关节的精准位姿控制。     

一种基于前馈一反馈补偿控制的车辆稳定性控制系统仿真

基于直接横摆力矩控制方法,设计了一种前馈一反馈补偿控制的车辆稳定性控制器.其中控制器以4WS为期望的车辆模型,通过前馈补偿控制可使车辆的质心侧偏角趋于理想值,而反馈补偿控制可使车辆模型在较好地跟踪理想模型的基础上,有效抵抗外界干扰.通过前轮角阶跃输入与正弦输入仿真,就控制效果的稳定性与对前轮转角的跟随特性两方面而言,所设计的控制系统能较好地控制车辆的操纵稳定性.     

对输入侧存在饱和特性的离散时间MRACS的探讨

就输入存在饱和特性的离散时间参考模型自适应控制系统进行了探讨。在输入进入饱和时，提出修正规范响应用方法，可以保证输出误差的收敛性。     

基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器控制研究

为改善微电网系统中的输出电能质量,针对并网逆变器输出电流中存在的谐波问题,设计了一种附加谐波补偿器的QPR控制器.首先,建立三相并网逆变器系统的数学模型;然后针对QPR控制方法无法消除逆变器输出电流中谐波的问题,构造了QPR调节器与谐波补偿器并联的电流控制器,以实现对逆变器输出电流中谐波的抑制;最后建立基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器仿真模型.仿真结果表明,所构建的电流控制器系统具有谐波补偿能力,采用该控制策略的并网逆变器系统具有高质量的输出电流和较小的功率及频率波动.     

SPWM矩阵变换器补偿控制及仿真研究

矩阵变换器是一种直接能量转换装置,由于无中间贮能环节,输入侧的任何扰动将会降低输出特性和可靠性.针对SPWM矩阵变换器提出了反馈补偿和前馈补偿2种补偿方式.分析了基本补偿原理,并针对各种不同的输入条件(对称、不对称和突变),通过Matlab/Simulink建立仿真模型,对2种方案进行了仿真比较,验证了2种控制策略的正确性和有效性.     

机床传动误差信号输入接口设计

设计了一种传动误差信号输入输出前置处理电路和传动误差信号的数据自动采集电路。这两种电路构成了机床传动误差补偿的输入接口，可适用于机床误差补偿输入信号的采集与处理。     

极坐标系下的欠驱动无人艇分块反步镇定控制

针对非对称欠驱动无人艇的镇定控制问题,提出了基于极坐标系的一类多输入多输出分块反步法,设计了一种漂角极坐标系作为艇体的动坐标系,以极坐标系代替直角坐标系作为大地坐标系,将漂角、艏向角与极角融合处理,获得了极坐标系下无人艇水平面运动的运动学和动力学方程,使直角坐标系下的欠驱动问题简化为极坐标系下的全驱动问题。结合李亚普诺夫稳定性理论和反步法设计了一种极坐标系下的多输入多输出分块反步镇定控制律,实现了非对称欠驱动无人艇的镇定控制。在实验室半物理仿真平台下,以某长度为1.2m、质量为17.5kg的无人艇模型为实例进行镇定控制仿真试验,对比分析了分块反步镇定控制算法与传统基于对称模型的反步控制算法的控制结果。分析结果表明:分块反步镇定控制算法的位姿收敛速度提高了约10s,位置和艏向角镇定误差分别降低了约0.3m和10°,线速度和角速度超调量分别降低了约0.6m·s-1和2rad·s-1,因此,基于非对称模型的极坐标系下欠驱动分块反步法具有较大的可靠性、稳定性和精确性。     

基于DSP的电压补偿算法及实现

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速的电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出电压补偿信号.利用工业控制用高性能数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的DSP控制器能够快速的检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

基于DSP的电压补偿算法及实现

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速的电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出电压补偿信号.利用工业控制用高性能数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的DSP控制器能够快速的检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

基于杜氏变换的微机控制算法

本文首次研究了用实验方法确定系统的单位门函数响应,并在杜氏变换和杜氏积分的基础上导出了基于输入信号和输出响应的微机控制算法。     

基于模糊补偿的RBF神经网络机械手控制

针对机械手系统的高精度轨迹跟踪控制,提出了一种基于模糊补偿的RBF（radial basis function）神经网络机械手控制方法.该方法首先利用PD（proportional-integral）控制器获得机械手的控制策略,将其输出作为RBF神经网络的输入,并学习得到系统模型;然后运用模糊逻辑补偿器对系统扰动和建模误差进行补偿;最后,在MATLAB/Simulink平台上针对两关节机械臂,进行了有模糊补偿和无模糊补偿系统跟踪的均方根误差测量仿真实验.研究结果表明,两关节机械臂的控制精度分别提高了60.8%和71.4%,本文提出的方法能够解决机械手实际模型很难精确建立的问题,并能对系统未建模部分和扰动部分进行自适应补偿.      

鲁棒控制系统的正规矩阵设计法

本文对多输入－－多输出（ＭＩＭＯ）鲁棒控制系统提出了一种有杉状态反馈的正规矩阵设计方法。     

基于神经元PID的水下机器人自动升沉补偿液压系统设计

针对母船的升沉运动会影响到带缆遥控水下机器人的安全作业和收放功能,提出了利用液压绞车进行水下机器人自动升沉补偿的方案.设计了带缆遥控水下机器人升沉补偿液压系统,控制系统采用了神经元自适应PID控制算法.并在Matlab中进行了仿真,仿真结果表明,该系统能够较好的实现水下机器人的升沉补偿运动.     

五相三电平逆变器空间矢量PWM控制研究

针对五相永磁同步电动机,构建了三电平逆变器供电的变频调速系统,对五相三电平逆变器的空间矢量PWM控制算法进行了研究.对于多相多电平逆变器来说,随着相数与电平数的增加,电压矢量与开关状态数量迅速增加.因此,在采用空间矢量PWM时,首先要合理选择输出电压矢量,并能简单、快速计算出各控制周期中作用时间;其次对输出电压矢量进行优化,合理选择开关顺序,以减少开关损耗.文中在对五相三电平逆变器电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出一种简单实用的电压空间矢量PWM控制算法,并通过仿真实验对该控制算法进行了验证.     

斜拉桥拉索MR模糊半主动控制研究

提出了使用MR阻尼器（Magnetorheological Damper）作为控制设备,模糊集为基础的半主动控制算法,并运用提出的算法对索-阻尼器系统进行了振动控制分析.本文方法的优势在于算法自身的鲁棒性、处理非线性问题的能力和不需要结构的精确数学模型,算法需要的输入变量少,可以解决实际工程中斜拉索的振动响应信息难以测量的困难.模糊算法的输出直接控制MR阻尼器的输入电压,与LQR-Clipped算法不同,MR阻尼器的输入电压可以是零与最大值之间的任意值.本文以实际斜拉桥拉索为例,分析了拉索在谐荷载及风荷载作用下的系统振动控制效果,数值结果表明,本文提出的模糊半主动控制算法比MR被动控制效果好,且可以减小需要的控制力,使MR阻尼器的功能得到了更好的发挥.     

结构抗震设计中地震动输入的若干问题

针对抗震设计中往往只重视计算方法和计算模型的研究,而忽略输入机制的情况,总结设计反应谱和时程分析中输入地震波和随机分析采用的地震动输入机制的主要方法.对各种方法进行介绍、评价以及前景预测,使设计人员在抗震设计时可根据不同情况选择最佳的输入机制,以满足抗震设计的需要.