基于神经网络的迟滞非线性逆模型

为了补偿迟滞特性对系统的不良影响,提高迟滞非线性系统的控制精度,建立了神经网络迟滞非线性逆模型.由于神经网络不能够直接逼近迟滞逆这种具有记忆性的多映射现象,通过引入一个迟滞逆算子,将多映射的迟滞逆转换成一一映射,然后运用神经网络来逼近这个一一映射从而建立一个基于神经网络的迟滞逆模型.该模型的主要优点是结构简单、精度高,可以在线调整神经网络的权值以适应不同工作条件下的迟滞逆辨识.最后,运用该方法对压电执行器中的迟滞非线性建立了逆模型.     

非线性自回归模型在轨道车辆转向架运行状态辨识中的应用

提出一种基于非线性自回归模型(GNAR模型)的轨道车辆转向架运行状态辨识方法。对不同状态的转向架系统输出信号建立GNAR模型,通过模型特征量,辨识系统不同状态,实现转向架运行品质实时动态监测。在ADAMS/Rail平台下的虚拟样机仿真实验说明了该方法的有效性和可行性,GNAR模型的特征量能够体现车辆转向架系统运行状态信息变化,用于判别其是否偏离正常功能,通过对这些特征量的监测和辨识,可以保证车辆系统的运行安全。     

一种非线性隔振系统的分岔与混沌研究

分岔是通向混沌的主要道路.文章利用实验测量了非线性隔振系统中的力学参数,在实验基础上建立了非线性隔振系统的数值计算模型,通过对简谐激励下该非线性隔振系统的计算分析,并利用Poincare映射的方法得到了非线性隔振系统的全局分岔图,进而揭示了该非线性隔振系统的动力学特性.     

旅游业影响下新疆地区航空网络结构演化系统动力学仿真

旅游业的发展会对地区航空网络结构演化产生重要影响.通过分析旅游业发展和航空网络结构的主要特征指标,在R系数法分析指标间两两关系的基础上,构建旅游业影响下的航空网络结构演化系统动力学模型.以新疆地区2021—2030年间的航空网络结构演化为研究对象,通过模型仿真发现,在旅游业发展影响下,新疆地区航空网络结构演化呈现典型的非线性特征."旅游兴疆"发展政策将加快新疆地区航空网络结构在2022年第三季度前的演化速度,体现在航空网络结构中的机场数量、航空出行供给、航线平均距离和航班频次的演化速率分别提升17.5％、31.4％、17.4％和69.4％.在2022年第三季度后,该政策对航空网络结构特征演化的影响变缓,届时,在不对航空网络结构产生较大影响前提下,可考虑从提高旅游人数、提升旅游产品质量和增加旅游净收入三个方面发展新疆地区旅游业.     

变摩擦力下板带轧机辊系垂直-水平耦合振动特性

考虑轧辊振动情况下轧制界面间变摩擦力因素影响,基于Orowan变形区力平衡理论建立了垂直和水平方向的动态轧制力模型.在此基础上考虑轧机结构振动的影响,建立了板带轧机垂直-水平耦合非线性振动动力学模型.运用多尺度法对该系统进行求解,得到了系统的幅频响应方程,并采用1780轧机参数进行仿真,分析了非线性参数对幅频特性的影响.最后采用奇异性理论分析该耦合系统的分岔行为,得到该耦合系统在2参数平面内的6组不同转迁集及分岔图,这为进一步抑制轧机辊系振动提供了理论指导.     

基于Volterra级数分析的半导体激光器非线性模型

根据非线性系统Volterra级数分析理论建立了半导体激光器的非线性模型.半导体激光器由本征激光器与寄生网络级联而成.本征激光器的非线性传递函数利用谐波输入法从速率方程得到,而寄生网络的非线性传递函数由影响其非线性的主要因素决定.在此基础上利用非线性系统的级联关系得到半导体激光器的非线性传递函数,并利用模型计算了半导体激光器的二次谐波、三次谐波和三阶交调失真.计算结果显示,在宽频范围内模型计算结果与仿真结果接近,且寄生网络对于激光器非线性的影响随频率升高而逐渐加大.通过比较Volterra模型与直接仿真之间的误差随输入信号功率的变化趋势可看出Volterra模型更加适用于分析弱非线性系统.所建立的模型有助于半导体激光器的器件表征与射频光传输系统的设计.     

甲板上舰载机牵引系统的行驶特性分析

对甲板上飞机有杆牵引系统的行驶特性进行仿真分析.考虑舰船横摇、纵摇和垂荡3个自由度的耦合运动对牵引系统产生的惯性力,建立三自由度时变、非线性牵引车-飞机系统动力学模型.借助Matlab/Simulink以及多体系统动力学软件,研究甲板上牵引系统的行驶特性机理,给出牵引系统在不同海况、负载状况、行驶速度等条件下的表现特征.理论分析和仿真结果表明:海况以及负载是影响舰载机牵引系统行驶特性的主要因素.当系统以不同速度行驶时能够很快地达到稳定状态,即使在侧风扰动后,仍表现出良好的操纵稳定性.     

多自由度碰磨转子系统非线性动力学特性分析

大型旋转机械转子、静碰摩故障具有高维非线性特征,由此产生的机械故障时有发生.根据某航空发动机转子,考虑非对称圆盘的陀螺力矩效应条件下,利用拉格朗日原理建立8个自由度弹性支撑转子系统的碰磨动力学模型.研究表明,当系统发生碰磨时,其幅频特性有明显变化;引进改进的POD方法成功将具有碰磨故障的系统降维为具有两个自由度低维非线性系统.数值模拟结果显示降维系统具有与原系统一致的非线性动力学特征,表明本方法对解决高维非线性问题具有较好的有效性.此外,还利用C-L方法对其进行分岔分析,讨论了系统参数与系统动态行为之间的关系,得到了含碰磨故障转子各种不同分岔模式,准确反映了碰磨转子的动力学特征.     

双跨弹性转子系统弯扭摆耦合非线性故障特征分析

建立了非对称弹性支承下,带有基础松动-碰摩耦合故障的双跨转子系统弯扭摆耦合非线性动力学模型.应用数值方法研究双跨转子弯扭摆耦合振动下的动力学特性,利用分岔图、幅频特性曲线图、相图及幅值谱图,分析了摆振对于双跨转子系统的影响,揭示了不同结构参数下该类转子系统的典型非线性特征,为该类转子系统故障诊断提供依据.结果表明:摆振对双跨转子系统的运动影响显著;具有松动故障的转子系统非线性幅频特性曲线呈现不光滑的多个波峰     

基于CFD仿真的平板非线性气动力系统特征研究

为研究平板气动力系统的非线性特征,基于非定常雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程和SSTk-ω湍流模型,数值模拟了在单位位移激励下平板非定常运动的绕流场,获得了作用在平板上的气动力时程,并基于Volterra理论开展了平板非线性气动力系统识别.研究表明,本文建立的平板非线性气动力模型能对一定频率带宽和一定幅值范围的激励产生合理的响应;在本文研究的强迫运动位移幅值和频率范围内,平板非线性气动力模型响应没有表现出对振动幅值和频率的明显相关性,且其气动力的非线性效应并不明显,因而可以认为小攻角下的平板绕流属于气动力弱非线性系统.本文研究证明了CFD模拟在桥梁主梁气动力系统识别上的明显优势.     

利用非线性反馈控制Henon混沌系统的低周期态

对混沌系统实施有效控制是利用混沌的重要环节,提出1种利用非线性反馈控制Honen系统混沌运动的方法．根据混沌系统稳定性理论,确定反馈系数的取值范围;利用描绘系统分岔图和计算Lyapunov指数数值研究方法,验证理论分析的正确性．采用连续控制不仅可以实现不动点的镇定,而且可以将混沌系统控制到二周期态;使用间歇控制可以将混沌系统控制到三周期态．该方法控制目标明确,反馈增益的取值范围容易确定。     

一类切换系统的鲁棒控制

考虑了一类标称系统存在共同Lyapunov函数的非线性不确定切换系统的鲁棒镇定问题·不确定性不满足匹配条件,分别设计出了经过状态反馈和输出反馈鲁棒控制器·在不确定项满足一定的限定条件下,使不确定闭环系统仍然具有共同Lyapunov函数,从而在任意的切换策略下,确保闭环系统在其平衡点处是渐近稳定的·最后的仿真说明了文中结论的正确有效性·     

数字旅游建设体系结构设计

数字旅游系统的总体框架和体系结构,是系统研究工作的核心和建设的依据.数字旅游的建设内容包括旅游信息基础设施的建设与旅游应用信息系统的建设;数字旅游的体系结构主要包括系统的逻辑设计、数据库设计以及功能设计.逻辑设计包括系统的硬件、软件和网络配置等组成部分.数据库是数字旅游系统的核心组成部分,是数字旅游应用系统运行的基础,数据库的合理设计有助于应用系统的高性能实现.数字旅游系统功能的设计是具有针对性的,主要包括数据管理、显示、查询、分析与评价功能、旅游信息网络发布功能、远程数据上报功能和三维景观系统功能等基本功能.     

催化裂化装置的非线性预测控制

基于反馈线性化方法,提出了一种有输入、输出约束条件的多入多出非线性系统的预测控制方法。催化裂化装置(FCCU)的反应再生部分是一个典型的非线性系统,基于FCCU的机理模型,采用该控制方法设计了非线性预测控制器,并对其跟踪能力和稳定性进行了仿真分析。仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的跟踪性能和稳定性。     

一种基于多面体描述系统的非线性预测控制

利用泰勒级数对系统线性化；采用对每个偏导数取最大最小的方法构造多面体，描述系统包裹原非线性系统；对由多面体描述系统各个顶点构成的多个线性预测模型设计相同的反馈控制器，该反馈控制器可以通过有线性矩阵不等式约束的半正定线性规划得到，满足系统实时优化的需要．系统的稳定性由多面体描述系统的稳定性保证．     

最小Lipschiz常数及其在稳定邻域估计中的应用

引入最小Lipschiz常数结合极坐标变换提出了一种新的估计最大吸引域半径的方法.并将该方法应用到混沌控制中的稳定邻域估计.以混沌的Henon和Ikeda映射动力系统为例,说明了所给算法的实施方法,并给出了相应的数值模拟以证明方法的有效性.     

基于滑模控制的空气悬架车高控制系统研究

以提高空气悬架车高控制精度为目的,充分考虑空气悬架系统充放气过程的非线性特性,建立了气体管路流量特性方程,并结合变质量气体热力学定律,建立电磁阀开启和关闭时的空气弹簧充放气压力梯度方程,实现空气弹簧充放气过程的非线性特性数学描述,并进一步完成空气悬架车高升降的1/4车模型. 针对充放气过程的非线性特性,基于微分几何理论,将车高升降模型通过状态反馈进行全局线性化,在线性域中设计滑模控制器,进而经过线性逆变换,得到原坐标系中的非线性车高控制算法. 仿真试验表明,基于状态反馈线性化方法设计的滑模控制器,能够有效克服充放气过程的非线性特性,消除过充过放现象,显著提高车高控制品质和精度.      

一类非线性系统的反馈控制

研究一类非线性系统的反馈控制问题。基于相对阶的概念，利用反馈线性化的方法，得到状态反馈控制律。当该控制律作用于系统时，原点是闭环系统的渐近稳定平衡点。     

主动磁悬浮推力轴承的状态反馈线性化控制

研究了无预磁化偏流的单边方式主动磁悬浮推力轴承的控制,针对系统的非线性模型,应用状态反馈线性化方法,构造出非线性控制器,使得系统在大范围内精确线性化,然后应用线性系统理论对线性化学系统进行综合。研究表明,系统具有良好的静、动态性能。由于这种单边方式推力轴承的电磁力线圈不需要预磁化偏流,与常规的差动式有预磁化偏流结构的系统相比,系统的功耗大为降低,效率显著提高,而且系统的温升及阻尼均大为减少。     

汽车电控离合器的反馈线性化控制

以汽车机械式自动变速系统（ＡＭＴ）的离合器结合过程为研究对象,建立起以输入非线性动力传动系统数学模型。进一步主基于微分几何的反馈线性化方法,将原非线性系统等价为完全可控型线性模型。对该系统实施ＰＩＤ控制,跟踪理想整车加速度,并作了计算机仿真,仿真及分析结果表明,系统稳定、跟踪性态良好。