用于多无人机广域目标搜索的扩展搜索图方法

多无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)广域目标搜索是协同控制的重要研究内容。针对传统搜索图在多平台协调控制上的不足,提出了基于数字荷尔蒙机制的扩展搜索图方法。将荷尔蒙的扩散传播机制引入到搜索图的更新中,建立了基于数字荷尔蒙和目标确定度的混合信息结构,在此基础上,研究了基于滚动优化策略的实时路径规划方法。仿真结果表明,扩展搜索图比传统搜索图具有更好的多平台协调能力,是一种有效的多UAV广域目标搜索方法。     

基于遗传算法的交通信号机器学习控制方法

通过对到达车辆数目的模糊分类,将交通信号控制方案以不同规则集的形式实施,根据实际控制效果利用遗传算法对规则集进行改进,形成了一种具有机器学习能力的单路口交通信号新控制方法.经过仿真实验,对该方法的控制效果与定时控制和感应控制进行了比较,仿真实验的结果说明该方法的控制效果明显优于传统控制方式.     

绣花机用感应电机矢量控制调速系统仿真研究

基于转子磁场定向矢量控制原理和空间矢量PWM技术,在MATLAB/Simulink环境下建立了离散化的矢量控制调速系统仿真模型,给出了仿真模型中每一子模块的模型,采用了基于输出反馈计算的Anti-windup PI控制器,并进行了系统仿真实验以及实际系统实验。仿真实验结果表明:矢量控制调速系统具有动态响应时间快、稳态精度高和良好的抗干扰性能,而实际系统实验结果表明:基于矢量控制调速系统方案设计的调速系统满足了实际电脑绣花机的主轴驱动要求,表明所建立的仿真模型正确有效。     

分布仿真实验管理系统中守护端的设计与实现

通常情况下,仿真实验过程需要专门的值守人员来辅助完成仿真实验的管理任务。分布仿真实验管理系统通过引入节点守护端程序,实现了仿真节点上的资源部署、仿真成员和工具等的控制、负载监测等功能。节点守护端的引入一方面使得分布仿真实验管理摆脱了传统的值守人员手工控制的方式,实现了仿真管理的自动化,另一方面,由于减少了控制过程中的人工干预,从而降低了出错率,提高了仿真管理的效率。     

基于CMAC的中性浮力实验体解耦控制研究

针对中性浮力实验体控制问题,提出一种动态解耦多通道复合控制算法.通过实验体受力分析,建立了其六自由度运动模型.设计了一种动态解耦神经网络,其优点在于能适应动态变化的耦合程度.采用CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)和PID复合控制进行单通道控制,其优点在于结合了CMAC前馈控制的快速响应性能和PID反馈控制的强抗干扰性.经MATLAB仿真验证,提出的算法能有效控制实验体位置和姿态.调整时间短且稳态精度高,效果优于PID控制.     

舵机自抗扰控制应用研究

根据制导武器电动舵机的使用特点,研究了将自抗扰控制用于舵机控制回路的设计方法.给出了自抗扰控制器的设计算法,分析了其控制特性,并在实际系统中进行了仿真实验.实验结果表明,和PID控制器相比较,自抗扰控制具有更好的动态性能、稳态精度以及抗干扰能力.     

基于多智能体的分布式交通信号协调控制方法

通过建立交通信号控制智能体BDI模型,提出了一种基于多智能体的分布式交通信号协调控制方法.通过相邻路口信号控制智能体的信息交互和协调,在确保路口绿灯时间利用率较高的前提下,尽量使相邻路口驶来的车队不停车地通过路口.编制交通控制微观仿真软件,在一个由8个路口组成的交通网络中对多种信号控制方式进行仿真实验,实验结果表明这种新控制方法的控制效果明显优于传统的定时控制和感应控制方式.     

最后接近段交会对接飞行器人机联合控制的仿真研究

建立了一套交会对接人、机联合控制特性仿真实验系统的方法,设定对接控制的精度要求,选用26名年龄在20～40岁的男性青年志愿者进行了最后接近段交会对接的人机联合控制实验。实验的评价指标为追踪飞行器姿控与推进发动机点火的累计时间以及对接任务的成功率。实验结果表明,当受试者完成控制不多于3个相对参数,而其余由自动控制来完成时所形成的人、机联合控制的成功率在88.24%以上。此外,经过充分训练后,也有二名受试者完成了全部相对位置和姿态参数的控制。因此,在设计两飞行器的交会对接任务时,若要考虑到航天员的参与作用,让其完成控制两航天器间的俯仰、偏航和滚转参数较为合适,并且可以节省燃料。如果让航天员承担全部的参数控制任务,这就要考虑两方面的条件,一是允许消耗足够多的燃料,二是操作时间没有限制。     

十字梁实验系统的分层变结构控制

分层控制理论就是将高阶的复杂系统划分成耦合程度很低的多个低阶子系统层次,然后对每个子系统分别设计控制器并实施控制。十字梁实验系统是为控制理论研究而开发的一个高阶非线性实验平台。本文设计了分层变结构控制器,并进行了仿真,仿真结果表明,该系统具有较好的抗干扰性和鲁棒性。     

感应电机模糊预测控制策略的研究

在感应电机IM(Induction Motor)的控制中,电阻、电抗等参数对转速控制产生较大的误差影响,从而影响控制精度和动态响应速度.基于感应电机的数学模型,将模糊逻辑系统引入预测控制.针对异步电机的强耦合特性,提出模糊模糊预测控制的方法,并用模糊预测控制的方法设计了高性能的转速控制器.并借助DSP实验平台,将系统模型下载到实时硬件中进行在线仿真,实验结果表明,所设计的控制器在提高速度控制的快速性和抗干扰能力上得到满意的效果.     

稻麦联合收获机清选智能调控模型仿真与试验

如何根据清选损失率和含杂率的变化进行清选智能调控建模与仿真是智能化稻麦联合收获机智能调控的研究重点和热点问题。基于清选调控流程图构建了清选智能调控专家经验知识获取方法,基于产生式规则表示法构建了面向田间作业环境的清选智能调控知识库;基于仿人智能控制原理,构建了自适应选择清选调控策略的知识推理算法,完成了清选智能调控模型的构建。基于Matlab的Simulink模块库构建了清选智能调控模型仿真与测试环境,通过模拟清选含杂率和清选损失率的输入,对该智能控制算法进行了仿真试验与分析。     

一类大机动导弹的非线性控制问题

本文研究了大机动飞行情况下飞行器姿态控制系统的设计问题。首先，基于非线性系统输出解耦控制的设计思想，重点解决了一类既有姿态角控制要求，又有弹道设计要求的控制系统设计问题，设计得到一种复合控制规律。最后，通过数值仿真验证了该方法的有效性。     

基于反步法及控制分配的导弹直接侧向力/气动力复合控制

基于L2最优控制分配策略,提出一种直接侧向力与气动力复合控制导弹自动驾驶仪设计方法。导弹复合控制系统由控制分配策略和虚拟控制律2个部分组成。基于干扰抑制不变集的分析思想,采用反步法设计虚拟控制律。将虚拟控制律产生的控制量通过L2最优策略分配给实际执行机构。设计过程中,考虑了执行机构的动特性以及外界干扰的影响。仿真结果表明,导弹复合控制系统对过载跟踪指令响应快速且平稳。跟踪过程中,直接侧向力与气动力之间相互配合,验证了控制方法的有效性。     

基于CANbus的网络控制系统仿真平台

传感器、控制器与执行器的数据经网络进行传输与交换的闭环控制系统称为网络控制系统。网络控制系统是随着计算、通信和控制发展起来的新一代控制系统。目前针对网络控制系统的研究已愈来愈受到业内人士的关注，但是大都是通过软件模拟的方法。网络控制系统作为应用型的领域，软件模拟忽略了实际中的不确定性，因此有局限性。本文介绍基于CAN总线的网络控制系统仿真平台，包括硬件和软件，在现实的网络环境下解决网络控制系统中的种种问题。同时通过一个在此仿真平台所做的实例，以证明网络引起的时延会引起控制系统的不稳定。     

基于RBF网络非线性系统逆控制的一种设计方案

基于逆动力学控制的思想,提出一种RBF神经网络逆控制与PID控制相结合的在线自学习控制方案。辨识器采用RBF神经网络结构和最近邻聚类算法,实现了对系统逆动力学模型的动态辨识。并将辨识模型作为控制器模型,与被控对象串联,构成一个动态伪线性对象,从而使非线性对象的控制问题转换为线性对象的控制问题。仿真实验证明该控制策略不仅能使系统具有良好的动态跟踪性能和抗干扰能力,而且具有较强的鲁棒性。     

碟式飞行器复合控制中的控制分配策略

针对碟式飞行器复合控制中的控制分配问题,提出了两种控制分配策略:基于误差的非线性分配策略和基于能量的最优分配策略。这两种分配策略的设计和控制律设计相分离,控制律确定总的控制量,分配由单独的环节实现。仿真表明,不考虑控制量受限时,这两种设计实现了变质量矩控制和推力矢量控制的优势互补,达到了良好的控制性能;考虑控制量受限时,相对于非线性分配策略,最优分配策略避免了控制量受限的影响。     

一种小型PEM燃料电池流量系统的建模与控制

给出了一种小型质子交换膜燃料电池流量系统的控制模型,根据此模型应用基于CMAC神经元网络的自适应PID控制算法以实现燃料电池阴极和阳极侧压力的协调控制。同时将这种控制算法在一种基于ARM微处理器的硬件平台和可视化的监控组态软件平台(netcon系统)上予于实现。仿真结果和实验结果具有良好的一致性,实际应用效果表明此控制系统运行可靠,使用方便,具有很强的实用价值。     

一种鲁棒自校正预测控制的简化算法

给出了鲁棒自校正预测控制的简化算法。主要内容有 :对系统参数的鲁棒辨识方法 ;预测控制的简化算法 ;鲁棒极点配置方法 ,以及自校正控制的简化算法。在全部算法中 ,控制结构简单 ,而控制效能却很优越。仿真结果表明 ,所给的控制算法是成功的     

基于偏差分离原理的卫星执行机构故障诊断

提出一种同时估计输入时滞和控制输入故障的方法。首先,基于偏差分离的思想,分别建立含有输入时滞和控制输入故障的一般控制系统与卫星姿态控制系统的数学模型。其次,基于二阶Kalman滤波对控制输入故障以及输入时滞进行估计。最后,对所提出的方法进行了数学仿真验证,特别地,基于“快舟一号”卫星控制系统半物理仿真平台进行了半物理仿真验证,证明了方法的可行性和有效性。     

基于约束规划的小天体接近段鲁棒制导控制方法

以小天体接近段任务为背景,提出了一种基于约束规划的鲁棒制导控制方法。该方法将目标天体引力模型引入轨迹规划过程中,并将具有控制约束与轨迹状态约束的非线性动力学路径规划问题转化为以优化燃耗为性能指标的二阶圆锥规划(second order cone program, SOCP)问题|同时考虑目标天体引力模型与外界干扰等不确定因素对轨迹跟踪的影响,基于模型不确定界设计鲁棒反馈控制律。数学仿真证明,在相同条件下,基于凸规划的制导控制性能无论在制导控制偏差或是状态与控制约束满足方面均优于传统多项式拟合制导控制算法。