快速二维小波变换VLSI结构

提出了一种快速有效的二维小波变换超大规模集成电路(VLSI).该结构是一种4输入/4输出直接型结构,行列滤波同时运行,包含4个行滤波单元和1个列滤波单元,行滤波单元通过使用折叠结构减少硬件资源,列滤波单元在每个时钟周期,可同时处理4路行滤波的结果.整个结构无需额外的缓存,数据处理无需停顿.将之与其他类似结构进行了比较,结果表明本结构系统响应快、输出速率高,适应于高速运算等应用场合.     

基于分数信号处理的变步长自适应振动主动控制方法研究

针对自适应振动主动控制系统中次级通道的辨识精度严重影响振动控制效果的问题,分析了常规的次级通道在线辨识算法存在的问题,提出一种基于分数信号处理的双步长两阶段变步长策略的次级通道在线辨识方法。该方法使用基于分数信号处理的自适应算法代替传统的最小均方(least mean square, LMS)算法进行次级通道的在线辨识,同时给出了一种双步长的两阶段变步长策略,在次级通道辨识环节收敛前后应用不同的变步长策略以提高辨识精度和降低辨识环节的波动。仿真结果表明,与现有方法比较,该方法的次级通道辨识收敛速度更快,系统收敛后的波动更小,次级通道的辨识精度和系统的稳定性都有了明显的提升。经验证,该方法有效解决了常规的次级通道在线辨识算法收敛速度慢、辨识精度低和辨识环节波动大等问题,具有更好的振动控制效果。     

一种新颖的电压模式三输入单输出双二阶滤波器设计

提出了一种采用第2代电流传送器构成的电压模式三输入单输出通用双二阶滤波电路.该电路由2个电流传送器(CCII+/-)、3个电容、2个电阻构成,它能实现二阶低通、带通、高通、陷波、全通滤波函数,电路的无源、有源灵敏度很低.对该电路用PSPICE进行了仿真,仿真结果表明该电路设计正确.     

MIMO Adaptive Control System for Human Arterial Blood Pressure by Drug

This paper presents modeling and simulation of a multi-input multi-output (MIMO) adaptive control system (ACS) for human arterial blood pressure (HABP) by multiple drug inputs -infusion speed (IS) control of inotropic agent (IA) and vasoactive agent (VA). The MIMO ACS is able to choose the most appropriate IS of IA and VA at good IS in order to maintain the aortic pressure (AOP) and central vain pressure (CAP) at desired levels, and at the same time to increase the cardiac output (CO).This ACS simulation consists of 3 parts: the system model (SM), the identifier (ID), and the explicit multivariable self-turning controller (MSC). The SM is a 2-input 2-output bilinear model with nonwhite system noise. The variable ID is capable of estimating the variable onset delay model (BNVD). The ID is capable of estimating the variable onset delay online by compressing the value in gaining the unbiased parameter estimation with an improved generalized least-squares (LS) algorithm. The MSC employs the minimum variance one-step-ahead control law. These three parts make a closed-loop control system successfully for heart disease patients during and after the operation.     

主动振动控制的有限元分析

主动振动控制进行理论计算时,往往将体系简化为单自由度或多自由度,不能准确反映实际工程结构的真实状态。首先进行LQR主动振动控制解析计算,得到主动控制器;随之进入ANSYS/APDL环境,对振动控制体系进行有限元建模;再将主动控制器输入设计的主动振动控制程序,以对体系开展主动振动控制的有限元分析。结果表明,有限元法能够较好地实现主动振动控制,为实际工程结构的主动振动控制提供了一种有效的计算途径。     

无人直升机自抗扰自适应轨迹跟踪混合控制

为满足无人直升机高精度轨迹跟踪的控制需求,并降低直升机动力学模型误差对飞行控制器飞行控制效果产生的影响,提出自抗扰自适应直升机混合控制.该控制器的内环控制采用模型跟随自适应控制,通过使用动量反向传播算法(MOBP)对该内环控制参数进行实时优化.通过使用自抗扰控制(ADRC)对直升机的水平速度进行控制.仿真结果表明,该混合控制器能够实现直升机对预定轨迹的跟踪.相对PID和级联ADRC控制,该控制器具有更好的抗扰性和鲁棒性.通过在200 kg级的专业植保无人直升机XV-2上搭载所提出的控制器,使其自主飞行轨迹跟踪控制的均方根误差在0.6 m以内.     

SISO动态矩阵控制的鲁棒性

为解决单输入单输出 (SISO)动态矩阵控制的鲁棒稳定问题 ,采用过程阶跃响应的变化界来描述模型的不确定度 ,利用 Jury定理推导了系统稳定的充分条件。在此基础上 ,对一类阶跃响应系数具有递增性质的系统 ,分析了具体的参数设计方案。最后针对一般的动态矩阵控制 ,通过引入具有多项式形式的失配滤波器 ,给出了一种鲁棒改进措施。该措施可有效地扩大鲁棒稳定域 ,有助于动态矩阵控制的工业应用。仿真结果表明了文中相关理论分析的正确性和鲁棒改进措施的有效性。     

用数据包络分析(DEA)方法进行企业管理的比较研究

本文应用数据包络分析(DEA)方法对我国机床工业企业管理进行了抽样比较研究。文中首先对DEA方法作了简略介绍,然后选用8个投入变量和4个产出变量对我国66家机床厂进行了综合评价。文章还对当前技术条件下我国机床工业企业的最佳生产规模(MPSS)问题作了分析,给出了MPSS下的投入、产出变量均值。     

我国和西欧地区机床工业企业管理的抽样比较研究

本文通过抽样数据分析对我国和西欧地区的机床工业企业的生产管理进行评价比较。文中首先应用多集合的数据包络分析(DEA)方法,选用3个投入变量和2个产出变量对之进行相对有效性的综合评价。然后,应用t检验和Kolmogorov-Smirnov检验对生产管理的诸方面作显著性差异的检验。指出差距所在,并提出了一些改进管理的参考意见。     

非线性主动噪声神经网络补偿控制

针对目前主动噪声控制方法需要对次级通道进行辨识,且辨识模型精确度严重影响控制效果的问题,提出一种基于神经网络前馈补偿的非线性主动噪声控制方法. 该方法利用神经网络的非线性函数逼近能力,将非线性次级通道作为被控对象,非线性主通道作为噪声模型,设计基于神经网络补偿的噪声控制系统. 该方法无需已知主通道和次级通道模型,且基于Lyapunov定理证明了控制系统的稳定性. 仿真结果表明了该方法的有效性.     

数据融合技术在火灾早期探测中的应用

提出基于过程特征信息的火灾早期探测数据融合方法.利用加窗函数的外推算法和最小二乘法,提取CO浓度上升速度与加速度、CO2的浓度上升速度作为火灾辨识的特征层信息,建立一个3输入,3输出的概率神经网络的系统决策层.选取58组具有代表性的火灾状况特征信息作为数据样本,对网络进行训练.仿真结果表明,经过50次训练,最终误差为10-3,方法能够快速、准确地对火灾的阴燃初期进行识别,正确判别明火,且对于干扰信号能够有效滤除.     

建筑结构的主动隔震控制

建筑结构的主动控制和被动控制可以有效地减少地震荷载时结构的动力反应。被动隔震控制已被广泛应用于实际的结构控制。为了进一步降低结构震动,主动控制无疑是一种比较理想的方法,它对于提高结构抵抗外界激励不确定性的能力,直接减少输入的干扰,以及在震动发生时连续自动的调整结构动力特性方面均优于被动控制。通过试验对建筑结构主动隔震控制进行研究,试验在伊利诺伊大学香槟分校的智能实验室进行。试验模型是3层2跨的剪切型结构,设置在底层的3个伺服千斤顶提供不超过2%建筑自重的控制力,控制结构的面内运动(X方向,Y方向和XY平面内的转动)。试验结果表明该控制技术不仅可以有效的控制基础隔震层的位移,而且可以控制基底剪力在5%结构自重以内。     

一种基于TMS320VC5416 DSK的有源噪声控制系统设计与实现

设计并实现了一种单通道有源前馈噪声控制系统.在TMS320VC5416 DSK、音频子板和扬声器等组成的硬件平台上,采用LMS算法实现次级通路辨识,采用Filtered-X LMS算法实现空间有源噪声控制.文中阐述了次级通路辨识和噪声控制的结构模型、原理与算法流程,介绍了硬件系统平台和软件设计,并给出了实验结果.     

冰箱压缩机室噪声主动控制技术研究

在分析了冰箱压缩机室噪声与振动特性之后，对其声场规范化后的辐射噪声实施了主动控制技术措施，使平均噪声级降低了６．６０ｄＢ，其中峰值频率噪声降低１５ｄＢ，这一结果表明，文中提出的误差通道半在线识别方法及特点定加速度振动作为自适应噪声主动控制系统的参考信号的方法是可行的，实验表明，基于ＡＡＮＣ系统收敛后的ＦＩＲ滤波器系数而进行的开环控制技术策略，对于冰箱压缩机室噪声的主动控制是一种行之有效的技术途径。     

基于一种新混合群算法(MOHO-SA)的结构主动控制多目标优化研究

基于粒子群(PSO)算法和差分进化(DE)算法提出了一种新的多目标混合群优化算法,对结构主动控制系统的作动器位置、数量与控制器参数进行同步优化.首先,分别采用PSO算法与DE算法进行对应种群的进化,使用庄家法则构造非支配解集,并引入边界点几何中心leader选择机制,同时利用模拟退火算法完成个体进化的二级局部搜索;以随机地震激励下反映结构振动控制效果和控制策略优劣的双指标作为优化目标函数.最后,针对ASCE 9层benchmark模型,采用本文提出的具有二级搜索功能的多目标混合群算法(MOHO-SA)对其主动控制系统进行优化设计,并分别与多目标差分进化算法(MODE)、多目标粒子群算法(MOPSO)、普通多目标混合群算法(MOHA)的优化结果进行对比分析,表明其Pareto解集具有更优的收敛曲线及分布性.     

负电容在主-被动混合压电振动控制中的应用

针对压电被动振动方法中分支电路参数环境适应能力差、电路复杂和压电主动振动方法需要较高输入功率的问题,提出了一种基于负电容压电分支电路和小波变换自适应算法的振动主-被动混合控制策略.文中阐述了这种主-被动混合振动控制方法的原理,分析了被动控制效果、主动控制电压与负电容参数的关系.仿真和实验结果表明,这种主-被动混合振动控制方法能够有效抑制结构振动,其控制效果优于单独的主动控制或被动控制.     

大跨越输电塔线体系风振控制新策略

为了抑制输电塔线体系的风振并考虑体系动力特性存在的不确定性,基于多目标优化理论设计了鲁棒H2/H∞控制器.运用达朗贝尔原理建立了输电塔线耦合体系平面内外振动的受控运动方程,在状态方程的摄动矩阵中引入塔线体系模型的不确定性,运用MATLAB的线性矩阵不等式(LMI)工具箱设计了鲁棒H2/H∞的输出反馈控制策略,并结合改进的限幅最优(MCO)控制算法设计了H2/H∞_MCO半主动控制器.以汶河-青云大跨越输电塔线体系为工程背景,分别对其进行在无控制、调谐质量阻尼器+黏弹性阻尼器(TMD+VED)控制、铅芯橡胶阻尼器(LRD)控制、固定增量(FI)控制和H2/H∞_MCO控制下的风振响应数值计算.结果表明:H2/H∞_MCO控制策略对输电塔的位移、加速度和塔底内力的峰值和均方差的减振效果比TMD+VED、LRD及FI控制策略的都要显著.     

不同安装位置下主动阻尼装置对管道振动的控制效果研究

在设备运行过程中，管道经常会产生振动问题，给设备的安全运行带来严重的隐患。针对管道振动问题，采用主动阻尼装置，通过惯性作动器向振动管道系统施加作动力，实现了对管道振动的主动控制。以某化工企业往复式压缩机出口管线25 Hz的振动为例，搭建门型管道振动实验台进行实验，利用SAP2000软件模拟仿真了主动阻尼装置的减振效果。实验研究了惯性作动器在不同安装位置时主动阻尼装置对管道振动的控制效果，探究了惯性作动器的安装位置对管道系统振动控制效果的影响规律。通过对比惯性作动器安装在所选取的4个位置时的减振效果，得出当作动器安装在振动最大的位置上时，主动阻尼装置对管道整体的减振效果最好。     

LQR算法对粘弹性阻尼器参数的优化设计

鉴于粘弹性阻尼器(VED)对结构减震控制的局限性,采用等效刚度和等效阻尼的力学模型,对VED的参数优化问题进行了研究。基于LQR的最优控制算法,提出一种以VED控制下结构的振动响应去逼近最优控制下结构振动响应的VED参数优化的新方法,通过对一个加入VED的3层混凝土框架结构进行动力响应数值分析,得出结论：本文方法是相对简单的;所提出的VED参数优化方法能够使结构动力响应得到有效的控制,该方法的控制效果与采用最优控制算法的计算结果较为接近,验证了该方法的有效性;利用上述方法优化VED参数,对结构进行振动控制,虽然无法达到全状态最优增益反馈控制力的主动控制效果,但经过优化后的动力反应逼近最优控制算法的结果。该方法为VED在结构减震控制方面取得更好的减震效果提供了理论参考。     

Analysis and implementation of FURLS algorithm for active vibration control system with positive feedback

While positive feedback exists in an active vibration control system,it may cause instability of the whole system.To solve this problem,a feedforward adaptive controller is proposed based on the Filtered-U recursive least square(FURLS) algorithm.Algorithm development process is presented in this paper.Real time active vibration control experimental tests were done.The experiment results show that the active control algorithm proposed in this paper has good control performance for both narrow band disturbances and broad band disturbances.