面向节能控制的楼宇机理模型仿真研究

由于现有建筑系统能源消耗大,控制系统复杂,电力成本高,为降低电力成本,搭建建筑的机理模型进行仿真。为证明建立的模型适用于建筑系统,对模型的准确性进行仿真验证。通过对比恒定电价与时变电价的加热功率,可以看出系统通过模型预测控制能随着时间的推移响应电力价格的变化,进而很好地控制电力成本,节约能源。     

基于模型预测控制的轮式移动机器人轨迹规划

针对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot-WMR)自身欠驱动的特点,并考虑到实际工作时的各种约束和限制,提出了一种基于模型预测控制(Model Predictive Control -MPC)的多约束轨迹规划方法。可以对车体自身的运动学约束、物理约束以及避障等约束进行集中有效的处理,可以生成符合车体自身模型特点并满足各种约束的可行轨迹,充分保证了轮式移动机器人自主行驶的可行性,安全性,高效性。仿真结果充分验证了该方法的有效性。     

基于幂函数控制指令的垂直飞行仿真性能分析

基于模态直接切换的飞行高度控制方法,在输入控制指令后,存在控制量输出震荡,甚至发散的问题。幂函数符合飞行高度指令变化规律,以此为原型函数,推导给定高度,当前高度和垂直速度之间的关系,将这一变换关系作为垂直速度控制回路的输入指令,设计了平稳控制系统,该系统不需要进行控制模态切换,就可以实现飞行高度保持,以及飞行高度的改变。通过A320飞行仿真平台对设计的平稳控制系统进行性能分析,结果表明该系统可以实现高度的平稳控制,且稳态误差得到了很好抑制。     

能量平衡控制的稳态误差和全局稳定性分析

能量平衡控制是从能量角度出发的一种控制策略。相比传统控制方法,能量平衡控制通过将电压电流归结为储能元件中的能量而达到协调统一控制多个目标;根据系统数学模型由能量或功率控制目标精确计算控制信号,从而达到控制性能的协调提升。但现有的能量平衡控制既没有稳态误差分析也没有减小稳态误差的方法,还缺少全局稳定性分析。该文针对能量平衡控制提出了稳态误差和全局稳定性分析,首先将现有的3种能量平衡控制等价为"外环滑模面+内环"的形式,在此基础上定量分析稳态误差并加入了全局Lyapunov稳定性分析,给出了能量平衡控制参数的设置方法。     

4阶混沌电力系统的协同控制方法

针对目前众多电力系统混沌控制方法只针对简单2阶电力系统模型的现状以及为了应对电力系统混沌控制时广泛应用的滑模控制中出现的抖振问题及奇异问题,为4阶电力系统提出了一种用于抑制其混沌振荡的协同控制方法:利用分岔图及李雅普诺夫指数谱图找到能使4阶电力系统发生混沌振荡的参数范围;引入储能装置及静止无功补偿装置的动态模型,从而构成受控的6阶电力系统;为受控电力系统定义对应的宏变量,设计具有连续控制律的协同控制输入,并给出用于4阶混沌电力系统协同控制的控制框图。数值仿真表明:设计的协同控制器能够使受控电力系统由混沌振荡状态恢复到平衡态,从而有效控制了4阶电力系统的混沌振荡。     

基于改进幂次趋近律的滑模控制H桥逆变器的非线性行为

滑模控制具有响应速度快和鲁棒性强等优点,在H桥逆变器的控制中有广泛应用.为改善滑模控制中的抖振现象,将改进幂次趋近律引入滑模控制H桥逆变器.分析逆变器工作过程,运用频闪映射理论建立逆变器的离散数学模型;利用折叠图和分岔图,研究不同控制参数下逆变器出现的非线性行为.研究结果表明:逆变器中存在复杂的非线性行为,同时出现了多倍数的周期状态.     

不确定整数阶和分数阶R?ssler混沌系统的自适应滑模同步

提出不确定整数阶和分数阶R?ssler混沌系统的自适应滑模同步方法,构造新型的非奇异终端滑模面,设计鲁棒滑模控制律,使具有模型不确定性和外部扰动的R?ssler混沌系统同步.从理论上证明整数阶和分数阶误差系统具有稳定性.数值仿真结果表明所提方法是有效的.     

基于无人机遥感的绿化园林三维绿量估算与分析——以福州大学校区为例

三维绿量能够从立体空间上描述城市绿地的空间分布和定量评价城市绿化的环境效益。本文以福州大学为研究区，探讨了利用可见光无人机影像估算绿化树木三维绿量的方法，并对校园生态效益进行定量分析。首先获取高于10cm分辨率的无人机可见光遥感影像；其次结合可见光波段的光谱特征与无人机数据点云的高程特征获得研究区的冠层高度模型；然后通过局部最大值算法与标记控制分水岭算法提取单木树高、株数以及冠径参数，通过野外实测数据构建“树高-冠高”关系模型得到冠高；最后结合树种分布情况，按照不同的树冠形状构建三维绿量估算模型，并基于三维绿量估算校园不同树种的生态效益。结果表明：研究区内三维绿量总量达到了804405m3，其中休闲区的三维绿量总量为428566m3，占总绿量的53.3%，而科技园区的三维绿量总量为26568m3，仅占总绿量的3.3%；而常见树种中，三维绿量贡献最大的为榕树，达到404405m3，占三维绿量总量的50.3%，而丹桂贡献的三维绿量仅为509m3，占总绿量的0.063%。研究认为：基于无人机遥感数据，能够较好的估算出研究区内绿化树木的三维绿量。     

MLC型NAND闪存中基于MI异构的Polar码优化

为了进一步提高多级单元（multi-level-cell,MLC）闪存的耐久度和可靠性，提出了一种MLC闪存信道中基于互信息量（mutual information,MI）异构的polar码优化方法.该方法利用对数似然比（log-likelihood ratio,LLR）分布在MLC闪存信道和AWGN（additivewhite Gaussian noise）信道中的差异性，以MI重新拟合LLR分布，得到在闪存信道下等效的标准方差，从而进行高密度存储系统中的polar码优化设计.随后，分析了不同的polar码构造法对多级存储单元的纠错性能影响，并与所提的构造方法进行比较.仿真结果表明该文优化方法优于AWGN信道下传统的构造方法，当编程/擦除（program-and-erase,PE）循环为21 000次时，与蒙特卡罗法相比其误码率（bit error rate,BER）性能提升2个数量级，且在BER为2 × 10-5时可增加6 800次的编程/擦除循环.     

牵引理疗床控制系统的设计

设计了一种使用IAP15W4K58S4单片机作为主控芯片的用于腰颈椎牵引的多功能牵引理疗系统.阐述了该牵引理疗床的系统结构、主要功能和工作原理.分析了基于IAP15W4K58S4单片机实现运动控制的硬件电路,采取了保障患者安全接受治疗的软硬件措施.硬件电路配以相应的软件程序,从而实现腰牵、颈牵、旋转、成角等各种功能.