电控空气悬架充放气的动态建模及特性仿真

为了获得电控空气悬架充放气过程的动态特性,结合变质量系统的热力学过程和车辆动力学方程,建立了电控空气悬架充放气的动态模型,考虑到充放气过程的非线性,采用Matlab/Simulink搭建模型并对进行特性仿真。研究表明充放气过程可细分为变质量开口系统和电磁阀关闭后的闭口系统平衡过程,后者也是造成空气悬架客车高度切换时＂过充＂和＂过放＂现象的原因。通过仿真分析获得不同充放气时间和不同悬架参数（载荷、减振器阻尼）对充放气过程的影响规律,尤其减振器阻尼对系统稳定性影响较大,这为空气悬架高度控制策略的制定提供了依据。     

工程车辆油气悬架非线性特性的建模与仿真研究

建立了某型工程车辆油气悬架的非线性数学模型，集中讨论了它的非线性刚度特性和非线性阻尼特性，特别在阻尼力建模过程中，根据实际节流孔道形状，应用海根一波斯勒公式，推导并建立了长通孔紊流的阻尼力模型，并对仿真结果进行了分析，验证了模型的有效性；此外，根据对油气悬架静刚度特性试验与仿真结果的对比分析，验证了所建立模型的正确性。在此基础上对油气悬架的多个物理参数，特别是初始充气压力变化对刚度的影响作了进一步的分析和讨论。     

考虑双时滞特性的半主动悬架系统道路友好性仿真研究

针对半主动悬架系统普遍存在的时滞特性,利用Matlab/Simulink建立可分析双时滞特性对基于混合控制策略的半主动悬架系统的道路友好性影响的仿真模型,分析各时滞参数匹配关系对半主动悬架系统的车辆一路面动态载荷的影响,并利用动态载荷系数、动态载荷应力因子道路友好性指标评价了具有时滞特性对基于混合控制策略的半主动悬架系统的道路友好性影响.研究结果表明在不考虑传感器时滞时,阻尼器的时滞参数设定为0.005-0.007s时可使半主动悬架系统具有较好的道路友好性;得到了最优道路友好性带形区域,即当同时考虑传感器和阻尼器时间滞后参数匹配关系时,两时间滞后设定在由L1和L2构成的最优道路友好性带形区域内时,可有效提高半主动悬架系统的道路友好性.     

网络控制系统结构下的非线性系统建模与仿真

针对非线性系统往往具有不确定性,结构复杂、建模困难和不适于网络条件下仿真研究的问题,提出了一种网络控制系统结构下非线性系统建模与仿真的方法.在对弹簧连接的双倒立摆耦合非线性系统模型及其通信网络进行Matlab/Simulink模块化建模的基础上,利用鲁棒控制器将对象模型的不确定性和网络时延的不确定性进行了综合处理.仿真结果表明,该方法不仅降低了非线性系统建模的复杂性,而且为研究网络控制系统结构下非线性系统的动态特性提供了条件.     

基于最优控制的系统时变非线性参数模糊辨识

针对运动状态下结构连接处的时变物理参数对研究结构动态特性与工程实际应用具有重要价值,提出了一种结构连接处时变非线性物理参数辨识方法。该方法利用每个子结构的动力学模型,将结构连接处的非线性恢复力作为模型的输入,利用最优控制理论与模糊数学的方法辨识出结构连接处的非线性恢复力,并应用子结构法计算出结构连接处的响应。最后利用最小二乘法拟合了非线性恢复力。计算出非线性恢复力的时变系数。仿真算例表明了该算法的有效性。     

Bouc-Wen滞回系统动力学特性的仿真研究

Bouc-Wen滞回模型包含了非线性阻尼和非线性刚度，对各种光滑的滞回曲线都能较好的近似描述，在工程中得到了广泛应用。在不同参数下，Bouc-Wen滞回模型使系统具有软或硬式响应特性，导致系统有非线性振动特性。本文利用数值仿真技术，研究了不同参数下单自由度Bouc-Wen滞回系统稳态振动最大振幅与频率之间的关系，并分析了Bouc-Wen滞回参数对滞回振动系统的分叉与混沌的影响，发现一些新的现象。     

飞机拦阻系统非线性控制仿真分析

针对飞机拦阻系统采用非线性控制进行了机构实现分析,利用状态反馈线性化及线性系统二次性能指标最优控制设计方法设计了非线性控制规律。建立了跟踪控制飞机位移及速度的非线性控制仿真模型,针对系统参数变化及飞机撞网速度测量值有偏差状况,进行了鲁棒性仿真分析,仿真结果表明:采用非线性控制,系统动态响应快,跟踪特性好,鲁棒性强,拦阻指标容易满足。     

基于RBF神经网络的柔性机构动态响应辨识模型

通过神经网络技术对柔性机构复杂的非线性动态响应进行辨识,建立了柔性机构运动参数的辨识模型。利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络优异的非线性逼近能力,建立了柔性机构动态响应的辨识模型。将机构的驱动力矩、阻尼力矩和非线性运动参数分别作为RBF神经网络的输入样本和期望输出样本。建立了RBF神经网络的拓扑结构,利用样本数据对其进行训练。通过空间站柔性展开机构模型进行动态响应的辨识,结果表明辨识的收敛速度快,精度高。该方法为复杂大系统的建模和分析提供了一种理想的途径。     

油气弹簧主要参数对悬架系统性能的影响分析

建立了油气悬架系统两自由度1/4车辆模型的数学模型,基于数学模型,应用Matlab6.5/Simulink5.0建立了仿真模型。利用该仿真模型研究了油气弹簧主活塞直径、阻尼孔水力直径、单向阀水力直径以及平衡位置时副气室和蓄能器内气体体积与压力等主要参数的变化对平顺性、悬架动行程和轮胎接地性等悬架系统性能的影响,为油气弹簧主要参数的确定提供了理论依据。研究结果表明,油气弹簧主要参数的确定需要统筹考虑悬架系统的综合性能,在突出主要性能的同时要兼顾到其他性能。     

基于Takagi-Sugeno模型的磁流变半主动悬架控制

采用精度较高的Bouc-Wen模型对磁流变减振器建模,建立了包含减振器非线性动态特性的1/4车辆模型.为了解决Bouc-Wen模型给磁流变半主动悬架系统带来的非线性,通过Takagi-Sugeno模糊建模对磁流变半主动悬架系统的非线性项进行局部线性化,并利用并行分布补偿(PDC)方法求取系统的控制器.设计了与Bouc-Wen模型相结合的磁流变半主动悬架控制系统,系统仿真结果和硬件在环仿真试验验证了该方法的有效性.     

Perturbation and robust controllability of singular distributed parameter control systems in Hilbert space

Perturbation and robust controllability of the singular distributed parameter control system are discussed via functional analysis and the theory of GE-semigroup in Hilbert space.The perturbation principle of GE-semigroup and the sufficient condition concerning the robust controllability of the singular distributed parameter control system are obtained,in which the controllability for singular distributed parameter control system is not destroyed,if we perturb the equation by small bounded linear operator.     

Hopf bifurcation analysis and bifurcation control of a lorenz-like system北大核心CSCD

Hopf bifurcation behavior and bifurcation control of a new Lorenz-like system are studied in this paper. Firstly, Hopf bifurcation type is determined by bifurcation stability norm. Then the linear controller and the non-linear controller are applied to control the original system respectively. In the section of linear control, the effect of linear parameter on the position of Hopf bifurcation is discussed by Routh-Hurwitz criterion; In the section of non-linear control, the Hopf bifurcation Normal Form of controlled system is obtained by using direct Normal Form method, and the effects of nonlinear parameter on amplitude of limit cycle and Hopf bifurcation type are discussed by coefficient of Normal Form. Discussions show that if non-linear parameter satisfies certain condition, bifurcation type of original system will be changed, and the periodic solution amplitude will increase with the parameter increasing. ©, 2015, The Journal Agency of Complex Systems and Complexity Science. All right reserved.     

多变量极值搜索系统神经网络自适应协同控制

针对一类仿射型多变量极值搜索系统的协同控制问题,提出了一种基于神经网络的自适应协同控制方法。该方法利用协同控制实现状态变量之间的协同收敛,并确保对系统内部参数扰动和外界干扰具有不变性;以系统的状态变量、输入量、搜寻变量以及已知模型参数作为输入量,分别设计两个3层神经网络来估计状态变量极值的动态变化过程及未知参数;并采用可调参数消除此神经网络的残余估计误差。详细的理论分析证明了闭环系统的所有误差信号均指数收敛至原点的有界可调邻域内。仿真结果也说明了理论分析方法的正确性和有效性。     

时敏制导炸弹离散自适应滑模BTT自动驾驶仪设计

为提高航空时敏制导炸弹控制系统的鲁棒性能,增强其大空域作战能力,将参数估计与离散滑模控制相结合,提出了一种适用于航空时敏制导炸弹倾斜转弯(bank-to-turn,BTT)自动驾驶仪的离散自适应滑模设计方法。建立了包含参数摄动项的BTT控制仿射模型,针对弹体气动对称与交叉耦合等特性,利用反馈线性化方法实现了原系统的解耦控制,并得到了参数化的离散滑模控制律;基于Lyapunov稳定性理论设计了控制器参数的自适应规律,有效克服了各动力学系数偏差引起的不确定扰动。仿真结果表明,所设计的离散自适应滑模BTT控制系统实现了各通道的解耦控制,能有效解决含有较大程度气动不确定性时炸弹的指令跟踪控制问题,并且消除了常规滑模控制的抖振现象。     

一类具有未知参数干扰的混沌系统的同步

利用主动控制思想实现了两个具有未知参数干扰的不确定混沌系统的同步。通过在控制器中添加误差补偿项来消除参数干扰对系统同步的影响,并利用矩阵理论中盖格尔圆定理给出了控制器中线性部分参数取值的一般范围。理论分析证明,所设计的响应系统能使同步误差收敛到零。最后针对Lorenz系统进行了仿真,结果表明设计的控制器是有效的。     

时滞离散广义大系统的稳定性分析

从时滞离散广义大系统的满足容许条件的孤立子系统出发,利用李雅普诺夫方法,通过对关联矩阵、输入矩阵和非线性项加上范数有界约束条件,分别研究了时滞离散广义大系统的线性情形和非线性情形的稳定性问题。给出了时滞离散广义大系统的线性情形和非线性情形的稳定性判据,并且得到了关联稳定参数域。最后用数值例子说明所得稳定性判据的实用性和有效性。     

随机摄动蚁群算法的收敛性及其数值特性分析

从随机优化技术出发,针对基本蚁群算法,提出了一种随机摄动蚁群优化算法。并从理论上对该算法的收敛性及一些相关特性进行了探索性分析,指出该算法在有限迭代次数下以概率e-1(e 是一个很小的正数)找到全局或局部最优解(至少一次);而且如果迭代时间足够长,将以概率1收敛于全局或局部最优解。最后,以TSP问题为例,对该算法中若干参数的选取进行了仿真分析,提出了具有普遍意义的参数选取方法,并制定出各参数的最佳取值范围。     

高阶双尺度法求解粗糙海面的散射特性

针对传统双尺度法不能有效求解低掠入射散射特性的问题,通过在小尺度集平均中计及散射场的高阶微扰分量,而提出了一种高阶双尺度的新方法。通过高、低阶微扰法求解水平、垂直极化下的散射系数,分析了高阶场量在低掠入射下的修正效应,并讨论了不同粗糙度的情况,研究了高阶双尺度法的求解结果。和测量值的比较表明,考虑高阶散射分量的高阶双尺度法可以很好地求解粗糙表面的散射特性,从而证明该方法是正确而有效的。     

基于非线性模型的飞机自动着陆模糊控制系统设计

将非线性控制方法与模糊控制方法相结合对飞机自动着陆系统进行了设计，首先，对飞机纵向运动的非线性模型进行输入输出反馈线性化，将其等效为一个三阶线性系统，并同时实现了解耦，在此基础上，结合带优化修正函数的模糊控制规则自调整方法对变换后的三阶线性系统进行设计，最后，考虑参数摄动，对所设计的飞机自动着陆控制系统进行了数字仿真，仿真结果表明，该控制系统能有效抑制系统内部参数摄动对系统输出产生的不良影响。     

基于T-S模型的约束鲁棒保性能飞行控制律设计

对一类具有范数有界参数不确定Takagi-Sugeno (T-S)模糊模型系统,采用状态反馈并行分配补偿结构,综合考虑变量约束和多个性能指标,研究了约束鲁棒最优保性能飞行控制律设计问题。改进输入、输出及状态约束线性矩阵不等式,提出了带约束模糊最优保性能控制定理。在一般抗干扰控制基础上引入不确定性矩阵,证明了模糊鲁棒最优抗干扰定理。综合上述结论,推导出带约束模糊最优保性能抗干扰定理。最后,建立了飞机不确定T-S模糊模型,分别设计了满足上述3个定理的飞行控制律,并进行了仿真与对比分析,结果验证了该设计方法的有效性。