用于船舶主动式升沉补偿的自抗扰控制方法

针对主动式升沉补偿控制系统在工作过程中存在的非线性、时滞性以及干扰性等造成系统的稳定性控制难度大的问题,为提高主动式升沉补偿控制系统的控制精度与稳定性,将自抗扰控制技术（ADRC）应用于船舶升沉补偿系统并进行数值仿真研究。对主动式升沉补偿控制系统进行数学建模以及自抗扰控制算法设计,并针对具有干扰和时滞环节的控制系统,将ADRC与传统的PID控制进行仿真效果对比,验证自抗扰算法的良好性能。最后以6级海况风浪流全耦合环境作为研究对象得出一套自抗扰参数组合,并将该套参数应用于多种海况环境进行仿真分析。仿真结果表明,不同耦合环境和不一样的海况环境下,ADRC使用同样参数下均取得了满意的升沉补偿控制效果,展现出很好的适应性能与鲁棒性。     

基于观测器的不确定时滞系统具有完整性的反馈设计方法

对具有时变滞后的不确定系统,通过构造增广系统,利用线性矩阵不等式（LMI）方法,获得了不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件;同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器;它不仅以执行器发生故障时具有完整性,而且关于参数不确定性具有鲁棒性。     

具有输入时滞的二轮自平衡车自适应滑模控制

对具有输入时滞的二轮自平衡车系统, 设计了一种自适应滑模控制算法; 采用拉格朗日函数建立二轮自平衡车系统的动力学数学模型, 并在系统模型中考虑实际中存在输入时滞, 以及在处理输入时滞时所引入的未知扰动; 对变换后的输入矩阵做奇异值分解, 进一步设计了对扰动参数具有自适应估计能力的自适应滑模控制器; 基于Lyapunov稳定性理论, 保证了闭环系统鲁棒渐近稳定; 试验采用陀螺仪MPU-6050以及加速度传感器构成小车姿态检测装置。分析结果表明: 当控制参数较小时, 系统的超调量较小, 然而系统的调节时间较长; 当控制参数较大时, 系统产生了较明显的超调量, 然而系统的调节时间缩短了; 当外加扰动较小时, 车体速度变化小于0.08 m·s-1, 倾角角速度变化小于0.6°·s-1; 当外加扰动较大时, 车体速度变化小于0.10 m·s-1, 倾角角速度变化小于0.8°·s-1; 初始倾角为5°时, 车体速度保持在0.005 m·s-1范围内, 倾角角速度保持在0.022°·s-1范围内; 初始倾角为10°时, 车体速度保持在0.007 m·s-1范围内, 倾角角速度保持在0.031°·s-1范围内。可见, 自适应滑模控制算法能在引入适量干扰和不同初始车体倾角的情况下, 使小车自主调整并迅速恢复稳定状态。      

长大货物多式联运网络风险传播动力学仿真

长大货物多式联运组织具有高风险特征，为掌握长大货物多式联运风险网络传播规律，提升联运网络的风险防控能力，统筹考虑长大货物多式联运特征及其风险传播的影响因素，分析长大货物多式联运网络风险传播过程，构造长大货物多式联运网络风险传播函数，分别建立不考虑时滞、考虑时滞和外部因素的长大货物多式联运网络风险传播模型，明晰其动力学传播过程。仿真结果表明：相比路径决策因子，装载加固因子对长大货物多式联运网络风险传播的影响更大， 更安全的装载加固方案可有效抑制联运风险初期传播峰值；降低风险传播率，提高风险治愈率可有效控制长大货物多式联运网络风险传播的速率与规模；时滞的延迟程度对长大货物联运网络风险传播影响较为显著，呈非线性、正向相关关系；外部因素的随机干扰可在一定程度上弱化风险传播程度；在长大货物联运网络风险扩散平衡点失稳时滞前，及时采取适当措施能防止因风险失控导致的联运网络崩溃。     

一类含分数阶微积分时滞微分方程的解的指数估计

研究分数阶时滞微分方程的解的存在唯一性具有重要的理论意义。针对基于电流环分数阶PID控制的永磁同步电机,建立了考虑时滞现象的控制系统的理论模型,得到了一类含时滞分数阶项的微分方程。研究了此类微分方程的解的存在唯一性和指数估计。利用分步法证明了此类微分方程的解的存在唯一性;利用广义Gronwall不等式,推导了此类微分方程的解的指数估计,为研究此类方程的解析解提供了理论基础。     

中低速磁浮列车制动过程的时滞补偿预测控制

中低速磁悬浮列车制动过程中具有非线性强、时滞大、时滞特性难处理等特性,传统列车制动控制方法难以实现对磁浮列车制动过程的精准速度控制。为解决中低速磁悬浮列车制动过程的时滞问题,提高制动控制精度,提出一种中低速磁浮列车制动过程的时滞补偿预测控制方法。首先,根据中低速磁悬浮列车实际运行数据,利用带有遗忘因子的递推最小二乘法辨识列车模型参数,建立列车自回归模型。然后,根据得到的受控自回归积分滑动平均模型和Smith预估器构建带时滞补偿的广义预测控制器并分析其控制律更新过程,实现对中低速磁悬浮列车制动过程的纯滞后补偿,降低列车制动过程中时滞特性的影响。最后,基于某磁浮线现场数据,以中低速磁悬浮列车制动过程为被控对象进行实验仿真,并比较时滞补偿广义预测控制方法与传统广义预测控制方法对于中低速磁悬浮列车制动过程速度跟踪控制的效果。仿真结果表明：所设计的时滞补偿广义预测控制器能够以更高的精度实现对中低速磁悬浮列车制动过程的速度跟踪,且与传统广义预测控制方法相比,系统跟踪误差更小并具有更好的控制性能。所提出的时滞补偿广义预测控制算法不仅解决了中低速磁悬浮列车制动过程的时滞问题,而且有效提高了列车制动控制...     

脉冲混沌神经网络的全局指数同步性

为研究脉冲神经网络的动力学行为,基于驱动-响应概念分析了两种具有可变时滞的脉冲混沌神经网络的全局指数同步性.假设激活函数满足严格单调递增,用神经网络的权系数、自反馈函数及激活函数构造不等式.根据向量Lyapunov函数理论,得到了驱动-响应系统全局指数同步充分条件的方程,即该方程小于0.数值仿真结果证明了该充分条件的正确性.     

Smith预报器在船舶航向控制上的应用

在用PD控制船舶航向的基础上,加上Smith预报器,去除闭环特征方程中纯滞后因素的影响,达到改善系统的性能和控制器输出性能的目的。通过对船舶航向控制系统仿真的结果分析可知,如果系统的纯滞后不大,加上Smith预报器后,控制效果基本相同,而增加系统的纯滞后到一定程度时,具有Smith预报器的PD控制明显提高了系统的控制性能。     

A Reduced Complexity Time-Delay Tracking and Channel Estimation for OFDM Systems

Introduction OFDM[1]is a special case of multicarrier trans-mission, where a single datastream is transmittedover a number of orthogonal subcarriers. Becausethe symbol duration increases for the lower rateparallel subcarriers, the relative amount of disper-sion in time caused by multipath delay spread is de-creased. Intersymbol interference is eliminated al-most completely by introducing a guard time in ev-ery OFDM symbol. Due to these advantages,OFDM is widely exploited for the communica…