基于新型扩张干扰观测器的船舶航向滑模控制

采用非线性船舶运动模型,利用滑模控制对参数变化、扰动不敏感性、响应速度快和容易实现的特点,研究船舶航向变化的自动运动控制.针对外界海浪的干扰,借鉴非线性干扰观测器的设计原理,运用扩张状态观测器对状态干扰的抑制性,设计出新型的扩张干扰观测器,补偿系统的外部干扰,减少滑模控制的抖动影响.探讨了系统的稳定性、船舶转向的可靠性和削弱航向变化时的波动性.最后,通过对船舶转向控制系统的仿真,验证了新型干扰器对干扰具有良好抑制性能,能对船舶航向进行稳定控制.     

基于状态空间模型的机床热误差动态建模

提出了一种基于状态空间模型的机床热误差建模方法,以几个关键温度点的温升为输入,结合状态变量和干扰来确定热误差输出,由子空间辨识算法得到模型参数.同时,在一台数控车床上进行实验,以探究模型的精度和鲁棒性.结果表明:在不同的转速条件下,所提出的模型能够补偿70%的热误差;与自回归模型的建模方法相比,状态空间模型表现出更优异的鲁棒性.     

飞控蓄电池盒检测系统设计

蓄电池作为航空电力系统交流停电时的直流后备电源,担负着在故障状态下为各种直流操作机构提供不间断供电电源的重任,国内外屡有因蓄电池故障导致电网崩溃的事件发生。提出一种基于工控机和固态继电器的蓄电池组在线监测系统的设计方案,并进行了系统的硬件和软件设计,可以实现实时在线监测蓄电池的充放电状态,以便及时了解蓄电池组的电压和电流等参数,为解决目前定期检修计划不足等问题提供了有效途径。     

Utility-optimization dynamic subcarrier allocation algorithm for SC-FDMA systems

Two utility-optimization dynamic subcarrier allocation （DSA） algorithms are designed for single carrier frequency division multiple access system （SC-FDMA）. The two proposed algorithms aim to support diverse transmission capacity requirements in wireless networks, which consider both the channel state information （CSI） and the capacity requirements of each user by setting appropriate utility functions. Simulation results show that with considerable lower computational complexity, the first utility-optimization algorithm can meet the system capacity requirements of each user effectively. However, the rate-sum capacity performance is poor. Furthermore, the second proposed utility-opti- mization algorithm can contribute a better trade-off between system rate-sum capacity requirement and the capacity requirements of each user by introducing the signal to noise ratio （SNR） informa- tion to the utility function based on the first utility-optimization algorithm, which can improve the us- er requirements processing capability as well as achieve a better sum-rate capacity.     

不确定时滞状态饱和系统的稳定性分析与综合

主要研究了不确定时滞状态饱和系统的稳定性问题。首先,假设不确定参数矩阵满足范数有界不确定结构,然后将系统的饱和函数项利用凸组合的方式表示。以凸组合形式的表示方法便于对饱和函数项进行适当的放缩处理,同时根据李雅普诺夫稳定性理论,给出了系统大范围渐近稳定的充分条件。通过变量变换和矩阵理论,将系统稳定的充分条件转化为Matlab软件可求解的线性矩阵不等式的形式,同时也给出了系统状态反馈控制器的设计方法。最后利用Matlab软件中的LMI工具箱求解线性矩阵不等式,得到使系统稳定的解矩阵,验证了结论的有效性和可行性。     

基于绿灯时间等饱和度的TD学习配时优化模型

首先对传统的绿灯时间等饱和度概念进行了扩展,提出了分级绿灯时间等饱和度.在此基础上,针对分级绿灯时间等饱和度目标,构造了奖赏函数,采用了模糊方法解决流量状态空间维数爆炸问题,建立了定周期和变周期两种模式下的四种离线TD学习配时优化模型.通过Matlab编程,开发了这四种模型的计算程序,相对于在线TD学习模型,离线TD学习模型更适合交叉口信号配时优化.以一个两相位控制的单交叉口配时优化作为算例,对比分析了四种模型的性能.总体上变周期模式的离线TD学习模型可以获得解的结构、最优解的分布,这是传统配时理论不具备的.定周期条件下,奖赏分级的效果不明显;变周期条件下,奖赏分级效果明显,交通性能更优.     

一类不确定T-S模糊系统的H_∞控制器设计

基于线性矩阵不等式的方法,研究了一类带有不确定参数的T-S模糊系统的H∞控制器设计问题.给出了参数不确定的T-S模糊系统的系统建模以及系统的二次稳定性,并且对此类T-S模糊系统的H∞控制问题进行了探讨,给出了新的基于状态反馈H∞控制器的设计方法.     

基于子空间方法的非均匀多采样率系统辨识

针对非均匀多采样率系统的建模问题,根据因果关系,建立了非均匀多采样率系统的状态空间模型.对于含有提升变量的状态空间模型,提出基于子空间技术的辨识方法.首先,由系统的输入输出数据建立由Hankel矩阵组成的扩展状态空间方程;其次,利用斜交投影的原理,以及奇异值分解,通过子空间辨识算法确定增广观测矩阵和状态向量;最后,通过最小二乘方法确定模型的参数矩阵.该方法简单有效且对初值具有鲁棒性.仿真实例验证了方法的有效性.     

考虑随机性和服务水平的地铁站自动售票机仿真优化配置

为优化配置地铁站的自动售票机数目,将自动售票过程抽象为具有状态相关性和容量限制的单服务台排队系统.基于实际调查数据发现,客流到达间隔和自动售票时间分别服从对数正态分布和伽马分布;根据地铁设计规范,将排队区域行人的等待忍耐极限转化为排队系统容量.在此基础上,利用Anylogic软件设计排队系统仿真优化实验,获取不同服务水平等级下的最优自动售票机台数.最后,对排队系统仿真实验进行微观仿真验证.结果表明,排队系统仿真与微观仿真实验结果高度吻合,由此证明了所提方法的可信度和适用性.     

已交配雌性克氏原螯虾的择偶行为

动物在繁殖期间会随自身繁殖状态的变化而调整择偶行为,这会导致它们择偶的多样性.本文研究具交配经验的雌性克氏原螯虾(Procambarus clarkii)在Y型水迷宫中对不同婚配状态的潜在配偶的择偶行为.雌虾对空白与原配、童子、非童子3种信息源虾的访问总时间P值均小于0.05,结果表明雌性克氏原螯虾与原交配雄体有再次交配的显著倾向,对该现象本文从螯虾繁殖成功率方面进行了探讨;面对3种信息源虾的选择差异性的P值均大于0.05,表明雌虾不区分潜在配偶的婚配状态,本文就螯虾的择偶偏好进行了讨论,此外对螯虾定向配种方面的应用进行了初步探讨.本研究以期为克氏原螯虾的繁殖行为学的理论研究及生产实践积累具参考意义的基础数据.