二阶动力学系统的P-D反馈鲁棒极点配置

考虑二阶动力学系统中比例加微分反馈的鲁棒极点配置问题,即求取一比例加微分反馈控制器,在满足闭环系统特性要求的前提下,使得闭环系统特征值关于参数摄动具有最小的灵敏度.基于特征结构配置参数化结果,该问题可转化为含有约束条件的优化问题.给出求解该控制问题的算法,直接基于二阶动力学系统原型,只涉及n-维矩阵计算,便于工程应用.三级质量弹簧系统的仿真表明所提方法的有效性.     

袋装物品搬运码垛机器人末端执行器的虚拟开发

针对袋装物品的尺寸和规格以及码垛过程中的运动特性,提出并设计了一种新型的码垛机器人的末端执行器,该方案采用气压驱动,引入四杆机构"自锁"提高机构运行的可靠性,并在Pro_E平台进行虚拟建模、在adams平台对该机构进行力学运动学仿真,最终结果表明了该机构可以在要求下简单、可靠的完成搬运码垛的规定动作.     

地面平板式太阳电池阵的输出特性与解析

用定性与定量结合的方法,分析了地面平板式太阳电池阵在不同的太阳辐射强度条件下和被部分遮挡时的输出特性,从光强系数Ｋ和光照系数ｖ的概念出发,导出了太阳电池阵在两种情况下的数学模型,为地面平板式太阳电池阵的优化设计和科学评价提供了理论根据。     

二阶动力学系统部分特征结构配置设计的完全参数化方法

考虑了一类二阶动力学系统的部分特征结构配置问题,其目的是设计比例加微分状态反馈律,该控制律只配置开环系统的部分特征值及其特征向量,而保持其余特征值及其特征向量不变.在可控条件下,给出了状态反馈增益阵和闭环系统部分特征向量矩阵的一种简单、完全参数化表达式,其所含自由参数向量和待配置的特征值均可看作该方法提供的设计自由度.该参数化方法直接基于原系统矩阵,故其简单性为系统设计提供了便利.数值例子表明了所提部分特征结构配置参数化方法的有效性.     

双通道继电特性及其应用——SISO情形

研究了SISO系统中引入双通道继电特性后的单位反馈闭环系统.基于描述函数法和Nyquist稳定判据给出了该系统极限环振荡的存在条件和稳定条件.建立了极限环振荡信息与前向通道频率特性的关系.在此基础上提出了双通道继电反馈方法的两种应用,即提取过程多象限多点频率特性和控制系统操作性能的闭环监测.仿真取得了非常好的结果,表明所提出方法的有效性.     

基于线阵CCD视觉导航系统设计

提出了一种基于线阵CCD机器人视觉导航系统.实现了将线阵CCD控制、路径图像二值化预处理、嵌入式NIOSII处理器、步进电机驱动整合在一片FPGA中.与传统模式下的电路板级模块化设计相比,具有集成度高、实时性好、可靠性高的优点.结合QuartusII仿真软件进行功能验证更为便捷,可在不改动硬件的前提下实现系统修正,缩短开发周期提高了效率.     

基于特征结构配置的二阶动力学系统模型匹配问题

考虑一类二阶动力学系统的模型匹配问题。基于Jordan标准分解将二阶动力学系统的模型匹配问题转化为特征向量匹配问题,即设计一比例加微分控制律,使闭环系统的特征向量与目标系统的特征向量充分接近。利用二阶动力学系统的特征结构配置参数化结果,给出了匹配问题的最小二乘解及求解该匹配问题的算法。数值例子表明了该算法简单且有效。     

自动导引小车(AGV)运动学模型研究和动力学仿真

在AGV系统车体结构模型的基础上,运用运动学和动力学理论,给出了车体的动力学模型,并利用Matlab对模型中的非线性耦合特性进行三维建模和动力学仿真分析,得出较满意的结果 ,证明了该模型的有效性,为AGV车体设计和路径规划提供了参考。     

重力梯度卫星姿态稳定的最优+自适应控制

基于Newton-Euler法建立了绳系太阳能发电卫星受重力梯度影响的动力学模型.在考虑常值扰动力矩的影响下,设计了线性二次型调节器和自适应估计器相结合的姿态稳定控制器,并以反作用飞轮系统作为执行机构实现该控制律.仿真结果验证了该控制方法的有效性.     

一种改进型Bao混沌系统的Multisim电路仿真

通过对Bao系统的结构分析和动力学行为特性的研究,新构造了一类含绝对值项和常数项的新三维连续自治混沌系统。通过混沌系统的稳定性理论及数值计算等手段分析了新系统的基本动力学特性,运用Multisim软件搭建了模块化模拟电路。结果与数值仿真一致。     

基于耗散理论的不完全驱动船舶直线航迹控制设计

将严格耗散的概念引入到船舶直线航迹控制系统中,研究了不完全驱动船舶在有外界干扰作用下的直线航迹鲁棒控制问题.基于耗散不等式,提出了一种鲁棒全局状态反馈控制器,使得所得闭环系统是严格耗散且全局渐近稳定的.同时,在有外界干扰作用下,该控制算法能够使得不完全驱动船舶全局最终镇定在一条设定直线上;当没有外界干扰时,又能够使得系统的状态(即横向位移、航向角和转首角速度)全局渐近稳定.计算机仿真结果验证了本文所提出的控制器的有效性.     

伺服电机的模糊控制器设计

本文针对Quanser公司生产的伺服电机系统,设计模糊控制器,使闭环系统具有良好的控制性能,并在matlab/simulink下建立仿真系统进行验证。仿真实验结果表明,闭环系统具有响应速度快、平稳性好的稳态和动态控制品质。     

MLC高阶振荡电路的研究与设计

采用光滑忆阻器模型,设计了一个五阶MLC振荡电路,并建立了系统微分方程组.理论分析表明该系统具有一个二维平衡点集,其稳定性与忆阻器初始状态和电路参数有关.采用常规动力学分析手段研究了系统随电路参数和忆阻器初始状态变化时的动力学特性,数值仿真验证了理论分析的正确性.在此基础上,主要就高阶MLC振荡电路设计进行了讨论,总结出初步设计规律.     

浮地忆阻器实现的超混沌系统及其电路仿真

作为第四个基本电路元件,忆阻器非常适合实现混沌电路.采用浮地忆阻器实现了一个超混沌系统,通过调节系统参数,该系统在忆阻器的非线性作用下产生了混沌和超混沌现象.采用常规的动力学分析手段,如平衡点的稳定性、李氏指数谱和分岔图研究了电路参数变化时系统的动力学特性.为了验证电路的动力学行为,采用通用的电子器件实现了一个分段线性浮地磁控忆阻器的模拟等效电路并应用到提出的混沌电路中,Pspice仿真结果与理论分析完全吻合.     

基于PWM转速电流双闭环直流调速系统

对PWM转速电流双闭环调速系统进行了研究,以PWM电力电子变换器产生连续可调的直流电源,驱动直流电动机的转速连续可调;选择调节器结构,进行参数计算和近似校验.并对系统的稳定性、稳态性能和动态性能进行分析,给出其仿真波形.     

基于RecurDyn的螺旋桨变距机构研究

本文利用RecurDyn(Recursive Dynamic)软件建立了飞行器螺旋桨变距机构——滑块摇臂机构的动力学模型,对该机构进行了静力学和运动学分析,并对其进行了动力学仿真实验。通过研究分析得到了活塞杆和摇臂杆的位移、速度、加速度变化规律,并获得了运动仿真曲线图,为螺旋桨变距机构的设计改进提供了重要依据,以保证其具有一定的变距速度和变距范围。同时,为螺旋桨调距机构的设计和生产提供理论依据,从而提高飞行器的可操作性和机动性。     

五维混沌Chen系统的电路实现及其控制方法分析

在研究Chen系统的基础上,通过增加两个状态环节,新构建了一个五维混沌系统.提出了基于Mathmatic环境下的模型仿真以及EWB电路仿真软件下的电路设计过程.并对该五维系统采取了自适应反馈控制,有效地控制了系统的混沌.从理论分析、数学计算以及模拟电路实现等方面,分析该系统的基本动力学行为,并证实它具有一定的实用价值.     

感应异步电机控制系统建模仿真的新方法

在MatLab/Simulink环境下,引入DMCode-MS(IM)MatLab Library V1.0模块库,利用该库中的三相异步电机本体、A/D转换、位置检测、功率转换器、控制器等功能模块,构建了交流位置伺服系统的双闭环仿真模型.仿真结果证明了该系统模型的有效性,为感应异步电机控制系统的设计和调试提供了理论基础.     

单脉冲星自主导航系统可观测性分析

研究了基于单脉冲星的卫星自主导航系统中的重要理论问题——可观测性问题.建立了系统的状态方程和量测方程,根据扩展卡尔曼滤波对系统模型进行线性化处理的特点,采用分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法分析系统的可观测性,经理论分析可知,系统的可观测矩阵接近奇异,可观测性较差.仿真结果表明：利用单颗脉冲星的量测信息能够修正卫星轨道动力学预报的位置和速度估计值,在短期内可将其误差控制在一定的范围内,但是很难实现长期的卫星自主轨道保持.     

线阵CCD图像传感器的数据采集及其电路设计

介绍了线阵CCD图象传感器TCD1251UD的数据采集系统的构成及设计方案,给出了CCD驱动脉冲产生电路的设计思想和实现过程,通过Quartus软件进行了仿真验证,同时还设计了CCD输出信号的调理电路、D/A转换电路,并利用单片机AT89C52实现了数据采集.