单周-PID控制buck电路在DCM模式下的研究

单周控制的开关变换器有较强的输入扰动抑制能力,但是负载扰动抑制能力较差。本文建立了单周控制系统在不连续导电(DCM)模式下的连续时间模型,在此基础上设计PID控制器,得到带输出反馈的单周-PID闭环控制系统。整个系统具有较强的输入扰动抑制能力和负载扰动抑制能力,并有良好的动态、稳态性能。     

源识别方法在实艇水下噪声数据分析中的应用

本文对多点同步测量方法记录的舰艇噪声数据，采取在时域上作滤波、时延补偿和互相关得到输入输出协方差矩阵，然后从输入输出协方差矩阵计算在网络意义和偏相干意义下输入对输出的贡献以及其它有用的量。     

非均匀采样网络控制系统的镇定控制器设计

对于具有非均匀分布的时变采样周期、网络诱导时延及丢包的连续时间网络控制系统,研究其镇定控制器设计问题.在考虑非均匀分布的时变采样周期的情况下,建立状态反馈网络控制系统的新模型,构造基于丢包分解的Lyapunov泛函,并在此基础上得到一些新的镇定准则.充分考虑丢包的非均匀分布特性以便处理向量交叉积放大不等式,且通过理论推导证明了所得到的放大不等式具有更小的保守性.最后,通过一个数值例子验证所得到的结果的优点及有效性.     

时延网络控制系统的保性能控制研究

针对网络控制系统中存在的不确定时延,在传感器采用时间驱动,执行器与控制器采用事件驱动、时延小于一个采样周期的条件下,将网络控制系统建模为一类具有不确定性的线性离散系统并且其标称模型可控。围绕该标称模型,利用Lyapunov方法,基于相应的LMI可行解,给出网络控制系统保性能控制律的设计方法。通过仿真证明了该方法的有效性。     

时延网络控制系统的保性能控制研究

针对网络控制系统中存在的不确定时延，在传感器采用时间驱动，执行器与控制器采用事件驱动、时延小于一个采样周期的条件下，将网络控制系统建模为一类具有不确定性的线性离散系统并且其标称模型可控。围绕该标称模型，利用Lyapunov方法，基于相应的LMI可行解，给出网络控制系统保性能控制律的设计方法。通过仿真证明了该方法的有效性。     

基于反馈线性化的AFE变频器功率控制

提出了一种新的有源前端(Active Front End, AFE)变频器功率控制策略，仿真测试验证了基于该策略的AFE变频器具有交流侧电流畸变小、直流电压稳定、静态和动态性能好、能量可双向流动等优点。该策略基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论和同步旋转坐标变换，将AFE变频器功率控制模型转化为线性、时不变的解耦系统，有利于控制系统的设计及实现。     

网络控制系统诱导时延的自适应补偿研究

在网络控制系统中,网络诱导时延是造成系统性能下降甚至不稳定的基本因素.为了有效地抑制网络时延对网络控制系统性能的影响,提出了一种基于BP神经网络补偿的自适应PID控制方法,在不改变已有PID控制器控制参数的情况下,实现了对网络时延的在线自适应补偿.仿真结果表明,与传统的PID控制器比较,该方法能有效补偿网络时延的影响.     

短波语音信道的Simulink仿真

Watterson模型是性能良好的短波窄带信号模型.基于Watterson模型搭建了能全面考虑短波多径时延、多普勒扩展等特性的Simulink短波语音信道模型,采用1800Hz的单音语音信号作为输入,通过分析和比较输入输出信道信号的时、频特性,验证了模型的可行性,对短波电离层语音信道的研究有一定的参考价值.     

网络环境下无人水面艇航向控制器设计

无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性.为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络的无人艇航向控制策略.首先,建立基于网络的无人艇航向控制系统模型.基于这个模型,运用Lyapunov稳定性理论和凸分析方法导出能使网络环境下无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制律,并设计基于网络的航向控制器.通过仿真验证所提出方法和设计控制器的有效性.     

网络环境下无人水面艇航向控制器设计

无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性。为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络的无人艇航向控制策略。首先,建立基于网络的无人艇航向控制系统模型。基于这个模型,运用Lyapunov稳定性理论和凸分析方法导出能使网络环境下无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制律,并设计基于网络的航向控制器。通过仿真验证所提出方法和设计控制器的有效性。     

船舶永磁同步电机网络控制延时的节能研究

以中铁渤海轮渡的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)应用的直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)-空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)系统为研究对象,设计了一个网络控制系统(Network Control System,NCS)的量化器;根据NCS的数据传输特性,推导出由传感器的数据传输延时导致的发电机组功率额外输出的延时-功率关联公式,分析了NCS中网络延时与发电机组额外输出功率之间的定量关系,并使用VS.NET编写程序进行数值仿真。仿真结果证明了网络延时可增加额外功率消耗;同时说明了:减少NCS的网络延时,对电力推进船舶节约能源消耗具有重要意义。     

基于模型预测控制算法的网络控制系统研究

随着互联网技术的发展,以太网逐渐被引入到工业控制领域.由于网络的控制系统结构日益普及,网络带来的控制系统时滞问题对控制性能的影响不容忽视,因此,由于网络的介入带来的时滞问题必需研究.本文针对网络控制系统时滞问题,阐明一种基于模型预测控制算法的网络时滞补偿方法.     

网络控制系统的输出反馈保性能控制

研究了一类具有不确定时延的网络控制系统输出反馈保性能控制问题.将时延的不确定性建模为系统状态方程系数矩阵的不确定性,在输出反馈条件下,用状态观测器重构系统状态,将保性能控制问题转化为不确定离散系统的输出反馈鲁棒保性能控制问题.利用Lyapunov理论和矩阵不等式方法,得出了输出反馈保性能控制律的设计方法.仿真算例说明了设计方法的有效性.     

基于动量守衡思想的二阶控制系统研究

对二阶开环系统的阶跃输入响应特性进行研究,分析其输出仿真曲线,理论推导了二阶开环系统在阶跃响应的初始时刻近似于物体匀加速直线运动,基于动量守衡思想,对水槽模型构造了分时控制器,仿真结果表明此控制器具有较好的动静态特性。     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考.     

水翼艇纵向运动多变量鲁棒控制

为了提高水翼艇纵向运动控制的鲁棒性,采用MIMO闭环增益成形算法设计了鲁棒控制器.给出了水翼艇纵向运动传递函数形式的数学模型,通过镜像映射方法将不稳定模型转换成稳定的数学模型.仿真结果表明,所设计的鲁棒控制器将纵摇角降至了原来的25%并对模型摄动具有鲁棒性.     

超高墩大跨连续刚构桥设计

以赫章特大桥为例,介绍了该桥超高墩预应力混凝土连续刚构桥设计特点,同时采用有限元软件建立有限元模型,对其荷载作用下静力特性进行分析,计算了桥梁的所有施工阶段、成桥后荷载作用下结构受力状况,进行了高墩弹塑性稳定分析,重点考虑了预应力、混凝土收缩、徐变、整体温差、温度梯度、基础变位、汽车活载、风荷载及其作用组合对结构的影响。还介绍了赫章特大桥主桥的设计特点及静力分析。     

MIMO相关信道的建模与仿真

MIMO信道容量主要由信道传播环境决定,针对不同环境下的MIMO信道进行建模和仿真对于设计高性能的MIMO通信系统具有重要意义.本文基于Kronecker积模型给出了相关MIMO信道的仿真实现,并结合具体信道给出了仿真结果与理论结果的对比.     

多功能水声收发机的设计与实现

基于长基线水下航行器定位导航系统的工作原理,设计并实现了一套可独立完成水声询问信号发射、水声遥控指令编码及发射控制、应答信号接收及处理、时延估计及数据传输控制等多功能的水声收发机,论述了水声收发机中信号检测、时延估计等信号处理关键技术,介绍了软、硬件设计思想和实施方案,并给出了该套系统经过模拟器、湖试和海试的试验结果。试验结果表明,该系统性能可靠、功能完善,具有一定的工程应用价值。     

基于射线追踪方法的MIMO技术研究

对MIMO衰落信道的精确描述是设计多天线无线系统非常重要的一个要求。该文首先简要介绍MIMO技术的发展史,同时详细介绍了MIMO信道的建模方法。比较了不同建模方法之间的异同,着重介绍了射线追踪方法构建MIMO信道模型的方法,给出了如何宰确定性环境构建信道矩阵,同时给出了信道容量的计算方法。