二级倒立摆的参数自整定模糊-PI控制

基本模糊控制器在面对复杂控制对象时，其稳态精度比较差。针对这一问题，文中以二级倒立摆系统为控制对象，提出了一种新的模糊控制器。该模糊控制器通过对基本模糊控制器中结构参数的寻优和调整，以及系统输出结构的完善，实现了二级倒立摆的稳定控制。仿真研究表明，提出的模糊控制算法无论是在动态指标还是在稳态精度方面与基本模糊控制器相比，都有了明显的改进。     

单时滞倒立摆系统的稳定性分析

对单时滞倒立摆系统方程进行稳定性分析,通过对系统线性化方程的特征方程根分布的分析,给出了时滞量改变对系统稳定性影响的具体结论和公式.适当的滞量值会使倒立摆系统具有良好的稳定性.     

单级倒立摆系统的仿真研究

对单级倒立摆系统的平衡控制问题进行了研究. 首先建立了系统的数学模型，然后分别采用PID方法、最优控制策略的LQR方法和极点配置方法设计控制器，最后对控制系统进行了仿真实验研究. 仿真实验结果不仅证明了三种方案对系统平衡控制的有效性，同时也展示了它们的控制品质和特性.     

具时滞倒立摆系统的稳定性与Hopf分支分析

研究具时滞倒立摆系统的数学模型。通过分析系统线性化方程对应的超越特征方程根的分布情况,研究系统平衡点的局部稳定性以及Hopf分支的存在性,得到系统平衡点稳定的充分条件,确定了系统平衡点的线性稳定性区域以及产生Hopf分支的条件。利用Hassard规范型方法和中心流形理论,讨论系统Hopf分支的分支方向和分支周期解的稳定性,给出关于分支方向和分支周期解稳定性的详细计算公式。利用Matlab软件进行相应的数值模拟,验证了理论分析的结果。     

基于胎/路啮合作用的纹理化路面行车稳定性分析

为了给隧道水泥混凝土路面纹理设计提供指导,对路面进行纹理化参数设计试验,并以此来保证行车的稳定性,减少隧道行车的横向摆振效应。由于目前水泥混凝土路面纹理参数设计理论缺乏相应的依据,在分析轮胎与粗糙路面接触作用的基础上,基于压力胶片测试技术考虑胎/路啮合特性对车辆轮胎的转向阻力矩计算方法进行了优化。通过依托项目的隧道纹理化路面和室内试验,对四种不同路面的轮胎接触特性进行分析,提出一种基于实际测量的胎/路接触应力分布的原地转向阻力矩评价方法。结果表明:根据实测的轮胎接触应力计算得出汽车轮胎转向阻力矩,可有效地表征轮胎的转向阻力矩状态;纹理化水泥混凝土路面汽车转向阻力矩比沥青路面上高10%～20%,加之纹理化构造与轮胎纵向沟槽的啮合作用产生较大的侧向力矩,导致纹理化路面的行车稳定性较差;通过设置一定的刀组间距进而干涉轮胎与道路的接触界面,最终达到降低轮胎转向阻力矩的目的。     

基于SimMechanics的直线二级倒立摆仿真研究

倒立摆是一个非线性、高阶次和绝对不稳定系统,广泛用于测试各种控制算法。为了对直线二级倒立摆进行建模、控制和仿真,首先讨论了倒立摆数学模型并利用MATLAB中第二代SimMechanics工具箱进行三维建模。此外,实现了两种控制算法的稳定性控制并进行对比,针对比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制,提出采用主导极点配置方法进行参数整定,而模糊控制采用了基于线性二次型(linear quadratic regulator, LQR)融合的模糊控制器设计。结果表明,两种控制方法均取得较好的控制效果,且模糊控制在快速性、超调量及抗干扰能力上都比PID控制性能优越。     

无急回特性曲柄摇杆机构的图解分析和设计

在许多教材或专业资料中,常把具有急回特性的曲柄摇杆机构作为重要知识点来讲解,而无急回特性的曲柄摇杆机构几乎未提及。事实上,生活中许多机械都是靠无急回特性的曲柄摇杆机构实现的。因此,研究无急回特性曲柄摇杆机构非常有意义。文章中运用了CAD软件,采用图解法分析了该机构存在的条件、特点并提供了典型的设计方案。     

关于“按许用传动角设计曲柄摇杆机构的非迭代方法”一文之浅见——与王洪欣等位老师商榷

在深刻剖析文献[1]提出之非迭代方法求解思路、步骤及例题的基础上，指出了其出现问题的根源与症结所在。     

摆运动微分方程的分析

本文给出了在复杂运动条件下,单摆的运动微分方程。对文献[1]、[2]、[3]所给的问题的解答进行了分析,指出了这些解的局限性和不足之处。     

平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管

首次提出并制作了一种全新的平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管，该器件垂直于沟道方向的电场Ez为一非均匀场。理论计算，TCAD三维器件仿真以及实验结果均表明，通过改变该器件其中任何一个栅极偏置电压，能够得到可以调节的输出特性（增益系数）及转移特性曲线，可以很方便地调节器件的阈值电压及亚阈值摆幅，并具备低功耗特点。这为电路的设计及器件制作提供了更多的灵活性，既可以简化电路的设计，又可以降低MOS集成电路制造工艺的复杂程度。平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管制作工艺与目前常规的CMOS工艺完全兼容。