基于Hankel范数近似的磁悬浮控制系统模型降阶

对于磁悬浮系统而言,忽略轨道的弹性进行控制算法设计,是一种常见的方法。但是,当轨道的刚度较小时,这种方法的控制性能较差。考虑轨道弹性所设计的控制算法,理论上能确保系统的良好性能但是会使得系统复杂度增加。本文采用Hankel范数近似法对基于弹性轨道的模型进行降阶。针对刚性轨道系统模型和降阶模型设计控制算法,利用仿真结果验证降阶模型的可行性。     

弹性轨道磁悬浮控制系统模型降阶研究

在磁悬浮控制系统中,常常忽略轨道的弹性来设计控制算法。在这种控制算法作用下,当轨道刚度较小时,系统容易产生振动。为解决该问题,可以将轨道弹性加入悬浮模型,然后设计控制算法。考虑轨道弹性之后,悬浮系统的模型会比较复杂,控制算法难以在工程实现。为此,采用Hankel范数近似法对考虑轨道弹性后的模型进行降阶,并且在降阶模型的基础上设计控制算法,解决了轨道弹性引发的系统振动问题。并且,这种方法容易在工程中实现。文章最后利用仿真结果验证了降阶方法的可行性。     

大系统的 LQG/H∞优化模型降阶

本文给出了大规模控制系统的一种新的综合LQG/H_∞模型降阶方法。该方法同时兼顾了系统的时域特性与频域特性,使得对于在状态空间形式下的大系统的降阶既尽量保持原系统的频率特性,又具有与原对象更为接近的最小二次误差。     

关于一维线性系统的逆

本文对单输入单输出系统给出了可逆性的判断准则，建立了新的降阶逆系统的构造方法。这种新的降阶逆系统与以往的降阶逆系统相比，阶数更低了、构造更加简单，而且揭示了可观测性矩阵的秩与逆系统的阶之间的联系。最后用例子说明了这一方法。     

非线性奇异摄动系统的反馈线性化

研究了一类非线性奇异摄动系统的反馈线性化问题。首先,利用积分流形的概念,建立了原系统关于小参数的N阶近似系统,然后,讨论了N阶近似系统的线性化,导出了线性化变换的计算公式,并举例说明了方法的应用。     

挠性结构鲁棒控制系统研究

本文首先讨论了挠性空间结构混合坐标动力学模型的可控和可观性问题,并且证明了判断系统可控和可观的一个简单条件。然后,研究了利用LQG理论设计降阶控制系统的方法。文中采用矩阵奇异值概念,通过分析用降阶数学模型设计的控制系统对剩余振型的鲁棒性(Robustness),证明了降阶控制系统在截断后的剩余振型产生控制溢出(Control Spillover)和观测溢出(Observation Spillover)的影响下,保持渐近稳定性的条件,并给出了一个计算实例。     

利用平面系数法克服系统谐振

本文讨论控制系统的平面系数模型及其降阶处理问题,从而提出利用平面系数法克服系统中的谐振影响的方法。导出了补偿参数的选择法则,最后通过一个例子说明这种方法的具体运用。     

环形区域极点/协方差约束下的模型简化设计

提出离散随机系统模型简化的一种新方法,即环形区域极点／协方差约束下的模型简化方法。这种设计方法的基本思路是构造指定维数的降阶模型,使其匹配给定的环形区域极点和稳态协方差参数,在系统的动态特性和稳态特性方面逼近给定的满阶模型。文中导出了期望的简化模型的存在条件及解析表达式,并提供了一个数值算例。     

关于线性时变系统的逆

本文讨论单输入单输出线性时变系统的逆系统问题，给出了可逆性的充要条件和两种降阶逆系统的计算方法，并用例子说明了这些方法。     

旋转飞行器非线性运动稳定性判据

在弹体坐标系和准弹体坐标系中建立了旋转飞行器角运动数学模型。应用李亚普诺夫第一近似理论和劳斯-霍尔维茨方法导出了旋转飞行器的非线性运动稳定性判据,这个判据可应用于有控旋转导弹的运动稳定性分析,也可应用到炮弹和火箭弹上。     

自寻的导弹制导回路等效时间常数估算方法

给出了自寻的导弹制导回路模型,提出了二阶系统等效时间常数的估算方法。利用该方法对制导回路动力学系统进行等效时间常数的求解,最终得到制导回路五阶系统的等效一阶系统模型。通过等效前后制导回路系统的无量纲脱靶量仿真,验证了该等效时间常数估算方法的正确性。     

切比雪夫多项式降阶技术在设计数字滤波器中的应用

论述一个以切比雪夫多项式为基础,能够使Ｎ阶多项式降阶而误差精度高的技术方法和此技术在设计数字滤波器中的应用。     

一种船舶航向跟踪的混合灵敏度控制算法

针对船舶模型参数变化和环境干扰条件下的船舶航向跟踪控制问题,设计了一种基于信号的S/KS/T混合灵敏度鲁棒算法。该算法中,通过模型降阶生成了便于工程应用的控制器,该控制器的权函数参数通过遗传寻优获得。仿真分析表明:该控制算法在航速变化和各种海况下,闭环系统具有鲁棒稳定性,并且有良好的鲁棒性能。     

大型地下工程智能化系统总体技术方案研究

以复杂大系统通用集成模型及其开发策略为理论基础,研究了大型地下工程智能化系统分层递阶、多级分区的框架结构方案及其特征,在此方案指导下,提出了4层递阶式广义智能化体系结构,构建了地下工程智能化系统的硬件模型、软件模型、通信模型、数据资源组织模型等,从而给出了大型地下工程智能化系统的总体技术方案,阐述了系统集成的实现方法,为促进防护工程智能化、信息化建设提供了技术参考。     

非线性隔冲系统最大响应的计算方法

提出了一种计算具有三次方非线性刚度的单自由度隔冲系统最大响应的方法 ,该方法将计算过程分成冲击作用阶段和自由衰减振动阶段 .在冲击作用阶段中 ,认为系统的冲击刚度为常数 ;在自由衰减振动阶段中 ,考虑系统的刚度非线性 ,用迭代法推导出了系统最大位移和最大加速度的一阶近似表达式 .据此可用数值计算的方法求出系统的最大位移和最大加速度     

倾斜转弯无人水下航行器H_∞鲁棒控制策略

针对倾斜转弯无人水下航行器的控制系统是横滚、俯仰、偏航三通道强耦合非线性系统这一特点,首先建立了三通道控制问题加权性能结构模型,并研究了权函数的选取;然后,设计了H∞鲁棒控制器,并进行降阶处理;最后,进行了仿真验证。仿真验证表明:该设计方法能有效克服各通道的交叉耦合作用,可以满足倾斜转弯无人水下航行器的控制设计要求。     

多柔体系统动力学模型的集中参数近似方法

提出了有限元方法和数值积分相结合获得多柔体系统集中参数模型的近似方法,并基于lagrange方程,对有根树型拓扑结构的多柔体系统进行建模。     

基于Kriging模型的环形桁架可展天线结构参数优化方法

针对传统结构动力学优化过程中求解效率较低的问题,以环形桁架可展天线结构参数优化为研究背景,在环形桁架可展天线结构的参数变量空间中,以试验设计方法选取样本点,通过有限元方法得到各个样本点的第一阶固有频率、固定载荷最大变形等响应值,利用样本点和响应值的关系建立Kriging近似模型进行优化算法的寻优,得到满足所有约束条件的最优解。结果表明,所得到的环形桁架可展天线第一阶固有频率、固定载荷最大变形的响应面呈现比较明显的非线性关系,基于Kriging模型的结构优化方法能比较准确地对环形桁架可展天线进行寻优设计。     

带有陀螺稳定器的动力系统随机响应分析

利用统计等效线化和正态降阶的方法,分析了阻尼力为非线性且带陀螺稳定器的单轨列车系统在平稳随机外力矩激励下的响应,得出了平稳随机外力矩激励对车厢在铅垂位置偏角的影响要小于对陀螺环转角的影响。     

梯格形自适应控制

本文讨论并解决了具有d步时延的多变量系统的梯格形自适应控制问题。为此,把自适应控制下的闭环系统嵌入到ARMA模型中,采用梯格算法进行预报。为了考虑d步时延控制系统,采用简捷方法推导了d步梯格预报公式,并给出了控制量的确定方法。采用梯格形自适应控制可方便地调节模型的阶次,从而可以克服对象阶次不准引起的自适应控制失效的问题。