直流电动机调速系统的状态反馈控制仿真

介绍了状态反馈控制器的设计原理与方法，建立了直流电动机的数学模型，并采用MATLAB软件对直流电机调速系统的状态反馈控制进行了仿真．结果表明：将SFC控制器应用于直流电动机的调速系统中，可以改善系统的动态性能，使电机带动负载以期望的角速度转动．     

机械式离心调速器系统的混沌及反馈控制

根据拉格朗日方程建立了机械式离心调速器系统的动力学方程，求出了系统的平衡点，利用系统的相图和Poincare映射图分析了系统的混沌形成过程．利用连续变量反馈方法实现了系统混沌的控制，将系统的混沌行为利用适当的控制强度控制到稳定的周期轨道．     

起重机小车吊重动力学系统状态空间重构

为获得桥门式起重机吊重摆角和摆角角速度等系统状态变量,计算得到状态观测器与小车吊重系统输出的差值,再经过观测器的增益向量调节送至观测器的反馈输入端.在系统参数确定时,观测器的极点位置是影响观测时间的主要参数.为了使观测器精确重构状态变量,将观测器的极点配置在复平面负实轴上,观测器极点分布与观测时间关系曲线的平缓变化区域.     

基于语音识别的遥控小车研究

语音识别与处理技术在信息技术的人机接口中得到了普遍关注，音控小车是语音识别的典型应用之一。基于无线遥控技术介绍了音控小车的结构，分析了语音识别模块和无线收发模块的基本原理及设计过程；对音控小车的驱动和控制进行了介绍，成功实现了基于语音识别的遥控小车设计，其设计思想和方法对需要进行语音无线远程控制的设备具有一定的参考价值。     

基于拉格朗日分解的电动汽车充电路径优化

针对电动汽车充电路径优化问题,构建简单有效的车辆充电网络,考虑车辆剩余电量和充电站服务能力约束,以车辆行驶总时间最小为优化目标,建立基于多商品流的0-1整数规划模型.在拉格朗日分解框架下,构造所建模型的对偶问题,并利用次梯度算法对其求解.次梯度迭代过程中,对偶问题能够被分解为易处理的最短路径问题和半指派问题.通过应用标号算法求解最短路问题,设计有效的启发式方法求解半指派问题.仿真计算表明,求解算法能够在很短时间内达到非常小的优化间隙,验证了所提方法的可行性.     

基于拉格朗日的高速铁路车站作业优化

本文从Job-Shop 调度角度出发,以列车为待加工的“工件”,将车站接车进路、 到发线和发车进路看作“加工机器”,列车在车站的走行与停站看做不同的“作业工序”, 把高速铁路车站作业问题抽象成Job-Shop 车间调度优化,以设备能力、冲突进路、停站时 间为空间和时间约束,以最小化到发线的占用时间为优化目标,建立高速铁路车站作业 优化模型.采用拉格朗日方法松弛原模型的约束条件,建立车站技术作业问题的拉格朗日 对偶松弛问题,设计了高速铁路车站作业优化模型算法.并以高速铁路的某一车站为实例 进行验证,实例表明,该算法可以有效地化解车站作业进路冲突和实现到发线运用时间 的最小化.     

寻找跷跷板平衡点的智能电动车的设计

系统采用闭环控制实现了对智能电动车的控制.以单片机SPCE061A作为电动车的控制核心,采用ZCT245AL-485型数字式倾角传感器,实时测量跷跷板水平方向倾角,选用步进电机准确控制小车前后微移,从而构成闭环控制系统,实现了小车寻找跷跷板平衡点的功能.     

基于电磁传感器的智能小车设计

设计了一款基于电磁传感器的智能小车,以铺设有通电铜导线的KT板作为背景道路,采用MC9S12XS128单片机作为控制器,并使用了以电感为核心的路径检测传感器。自主设计了小车的硬件和软件系统,经实践验证,小车可以快速稳定巡线行驶。     

基于PCA-杜芬方程的隧道围岩状态突变风险分析

为提高隧道围岩状态突变风险的评估能力和优化隧道施工措施,首先,结合某在建隧道工程实际,运用主成分分析(PCA)法对其围岩状态影响因素进行筛选,找出累计贡献率较大的3个影响因素(围岩状态、施工工法、支护情况);其次,将这3个影响因素指标作为参数,代入杜芬方程,并通过加入阻尼系数的方式,对隧道围岩状态突变风险进行仿真;最后,基于仿真结果分析,找出该隧道的围岩位移风险并提出相应措施。研究结果表明：通过在杜芬方程中增加含阻尼及含幅值调节反馈控制函数,找出了围岩突变的内因,并针对该项工程提出了具体控制措施,即施工至含水地带时的支护强度需增加28.6%,施工对围岩造成的扰动需降低18.2%,以期达到防止施工过程中围岩状态突变的效果。     

基于DSP的自动寻迹智能小车的设计

所设计的是一种以DSPTMS320IMA为主控芯片的智能小车,详细介绍了小车的硬件及软件设计。小车的路径识别采用红外发射和接收技术,运动控制采用专用电机驱动模块技术,通过DSP芯片的PWM控制小车的速度和方向。     

基于状态空间模型的双闭环直流调速系统

引入速度误差作为状态变量,建立起直流电动机状态空间数学模型,利用状态反馈实现闭环系统的零极点任意配置的方法获得直流电动机状态反馈矩阵,实验结果表明,它成功地减小转速退饱和超调, 使系统获得了优良的跟随性能.     

基于宏观基本图的路网多子区状态一致协同控制

针对基于宏观基本图(MFD)的路网多子区协同控制未考虑各子区拥堵状态差异性及均衡性的问题，本文提出以多子区状态可达一致为目标的子区边界状态反馈控制设计方法. 首先，基于路网 MFD模型建立路网多子区协同模型；进一步，基于部分变量稳定性理论，设计多子区状态可达一致的边界状态反馈控制律.在此基础上，考虑子区拥堵状态的差异性，设计了子区间的协同控制策略，快速缓解子区拥堵状态；同时，提出子区边界输入流的分配优化策略.最后，以潍坊市实际路网为背景建立仿真模型.实验结果表明，本文方法可实现子区交通流分布的均衡性，快速缓解子区拥堵状态，较大幅度地提升路网运行效率.     

基于宏观基本图的路网多子区状态一致协同控制

针对基于宏观基本图(MFD)的路网多子区协同控制未考虑各子区拥堵状态差异性及均衡性的问题,本文提出以多子区状态可达一致为目标的子区边界状态反馈控制设计方法. 首先,基于路网 MFD模型建立路网多子区协同模型;进一步,基于部分变量稳定性理论,设计多子区状态可达一致的边界状态反馈控制律.在此基础上,考虑子区拥堵状态的差异性,设计了子区间的协同控制策略,快速缓解子区拥堵状态;同时,提出子区边界输入流的分配优化策略.最后,以潍坊市实际路网为背景建立仿真模型.实验结果表明,本文方法可实现子区交通流分布的均衡性,快速缓解子区拥堵状态,较大幅度地提升路网运行效率.     

基于状态机的燃料电池混合动力系统控制策略

针对由2套大功率氢燃料电池、超级电容和动力电池所构成的有轨电车用混合动力系统,提出能够满足运行工况需求的状态机控制能量管理策略. 首先,以状态机为基础构架,将有轨电车的运行划分为牵引、惰行、制动和故障4种状态;接着研究了4种运行状态下的能量管理策略,牵引状态采用基于自适应放电系数的均压算法,惰行状态采用改进的最大效率点跟随算法;然后基于4种状态,进行了整车实际运行;最后对比分析了功率跟随策略、状态机控制策略的能耗和电池堆效率. 研究结果表明:基于自适应放电系数的均压算法能够保证2套超级电容在牵引状态中均匀放电,避免了单套超级电容过度使用的情况;改进的最大效率点跟随算法使得燃料电池的平均效率提高了3.91%;此外,状态机控制策略与功率跟随策略的电堆效率分别为61.89%、57.98%,前者比后者节约了3.2%的氢气.      

基于可拓决策理论的城市交通状态识别研究

针对交通状态识别问题,提出了基于可拓决策理论的解决方法,选择适当的交通流特征因素,建立了待识别交通模式的经典域物元及节域物元模型,并从交通流参数的测量值标准化和交通状态的不确定性特点出发,采用隶属度的表示方法来对所选择的特征参数加以映射,应用各特征参数对于4种模式的隶属度来确定经典域及节域的具体区间,通过建立关联函数计算关联度得到定量的交通模式评价结果.     

基于Fuzzy-logic的城市交叉口交通状态评价研究

以往研究多从中观的角度,将路口归入路段,但都未能对交叉口交通状态作重点分析.针对该问题,将路口交通状态划分为4个等级,建立了路IJ运行状态评价指标体系及相应的模糊综合评判模型,并结合一典型交叉口实例对其运行状态进行了评价分析,从而为评估城市交通拥堵、制定相应的交通管理和控制策略提供了一种有效的定量分析方法.     

F(z)上线性有源网络状态方程的分析

如果线性有源网络的每一条支路上的物理量都视为独立变量，那么网络成了这些参量的有理函数域F（z）上的网络．文中讨论了F（z）上线性有源网络状态方程存在的条件，推导出状态方程表达式．并用VC与MATLAB语言设计了专门的电网络分析软件，可将所需要分析的电网络通过图形输入及编辑、电路拓扑结构分析和矩阵代数运算，即可得到要求的状态方程。     

基于模糊理论的高速公路入口匝道控制研究

入口匝道控制是缓解高速公路交通拥挤的主要控制方式之一。在分析高速公路交通流运行特性的前提下,选择交通流平均速度、入口匝道排队长度作为模糊控制的输入量,入口匝道调节率作为模糊控制的输出量;然后,借鉴入口匝道控制的原理和模糊控制系统的设计步骤,运用MATLAB仿真软件确定了相应的隶属函数、模糊控制规则、模糊推理以及反模糊化的方法;最后,从交通流平均速度、入口匝道排队长度以及入口匝道调节率这三者之间的输入/输出特性曲面,可以明显地看出该模糊控制系统更符合匝道控制的实际情况,并且在行程时间和总服务流量上均优于定时控制。     

基于PID控制的ABS仿真研究

建立某种车辆单轮ABS的动力学模型,结合PID控制原理,提出了以车轮滑移率为控制对象的PID控制算法。在SIMULINK平台下对包含该控制算法的单轮ABS模型进行了仿真研究,得出了制动时角速度、滑移率、制动距离随时间的变化曲线,通过与无PID调节时的相应曲线进行比较,验证了PID调节的有效性,为汽车制动系统的设计提供一定的参考。     

基于MMB的直接转矩控制系统

为了克服传统的直接转矩控制存在开关频率不确定、转矩脉动较大等缺点,分析了多种改进的方法,并利用本实验室自行开发的微型消息总线( MMB)集成开发环境实现直接转矩控制的改进.该环境采用"暂态-稳态-超调" 技术,能够有效地解决转矩脉动的问题.