基于CPG模型的推进器运动控制方法

为了生成仿生长鳍波动推进器的多种运动模式,提出了一种基于中枢模式发生器(CPG)模型的运动控制方法.利用改进的Matsuoka振荡器,建立了一个含有10个神经振荡器的CPG模型,通过调节CPG模型的输入参数协调控制推进器各鳍条的摆动,得到多种运动模式,基于CPG模型建立了长鳍波动推进器的运动控制器.通过在FPGA中实现CPG控制器,实现长鳍波动推进器的实时在线控制.通过推进器的游动实验,验证了控制器的有效性.     

基于动态矩阵控制的自主移动机器人模型预测控制方法研究

自主移动机器人运动转向系统的精确控制是其实现直线运行、原地转向功能和完成自主巡航、自治搬运任务的重要基础。为实现对机器人运行转向系统的有效控制,通过分析自主移动机器人的运动转向系统的数学模型,构建出传递函数的表达形式,提出了一类基于动态矩阵控制(dynamic matrix control, DMC)的模型预测控制方法。此外,面向自主移动机器人的运动转向系统,利用Matlab平台开展了基于DMC的模型预测控制方法的仿真研究,仿真结果表明,在运动转向系统的控制过程中,基于DMC的预测控制方法同传统比例-积分-微分(proportion-integral-derivative,PID)控制器相比,在抑制超调、防止稳态误差等方面具有更强的控制性能;开展针对模型失配问题的仿真研究,进一步证明了该算法的鲁棒性和适应能力。同时,通过无障碍和有障碍两类情形下的机器人行走实验,验证了机器人运动系统的有效性。     

基于相关性分析的下肢假肢步行模式预识别方法

为了减小假肢执行器延迟以及判断程序延迟对动力型假肢协调控制带来的影响,采用步行模式预识别的方法,提前控制动力型下肢假肢的运动,以达到最佳的协调控制效果.利用假肢接受腔装配的陀螺仪传感器、加速度传感器以及安装在假肢足底的压力传感器来进行数据采集,通过分析传感器采集数据与模版数据之间的相关性信息来实现步行模式的预识别.实验结果表明利用分析多传感器数据的相关性预识别步行模式的方法是有效的,可使假肢及时调节、及时动作,增强了假肢的智能性,该技术对智能假肢的发展具有重要的实用价值.     

基于TCSC的新型动态矩阵控制方法

在日益复杂、多样化的电力系统中,柔性交流输电系统（FACTS）是近年来电力系统研究的前沿课题,FACTS能够提高交流系统潮流的稳定性。可控串联补偿（TCSC）作为FACTS家族中的一个重要成员,它的控制过程是一个时变和不确定的复杂电力控制过程,具有结构简单、价格低廉、提高输电线传输能力和改善系统稳定性等优点,因此,对TCSC的研究有很好的理论意义和实用价值。针对可控串补（TCSC）的非线性和不确定性,采用动态矩阵控制方法对TCSC进行控制,并对动态矩阵控制方法进行改进,在滚动优化的性能指标中引入了偏差变化率项,最终通过仿真,验证了改进的动态矩阵控制方法对TCSC触发控制的有效性。     

基于分层策略的智能下肢假肢运动意图识别

智能下肢假肢运动意图识别数据集包含不同地形下的运动模式及模式间的转换,即稳态模式与转换模式.在此类数据集为前提的意图识别方法常将各个模式直接进行分类,导致类间与类内的模式都易混淆.为解决这一问题,尝试使用分层策略,利用类间差异性对稳态模式与转换模式进行二分类,再用类内差异性进行再分类.在分层策略中,第一层至关重要,根据...     

基于算子矩阵模型的程序诊断方法

提出了用算子矩阵对程序进行建模的一般方法.在此模型上,使用合理的同构假定,运用基于模型的诊断方法对程序进行逻辑错误的诊断,并与经典的诊断模型作了比较.显示了该方法对的适用性,并可以在诊断过程中,有机地结合关于问题的知识和关于程序的知识,使得诊断范围缩小,从而使诊断更精确,效率更高,显示了该方法的优越性.     

肌电信号控制下肢假肢的机理

阐述了肌电信号用于生物控制的控制原理,并根据其特点把其作为控制下肢假肢的信号源;通过分析下肢的动力学模型,对肌电信号控制下肢假肢的机理进行了分析和研究.     

基于复合摆线的下肢假肢步态规划及运动仿真

摘 要 针对现有假肢产品步态质量不佳的问题,结合四连杆机构和磁流变阻尼器设计了一种磁流变阻尼下肢假肢。基于复合摆线理论对下肢假肢进行了步态规划,并对所得轨迹曲线进行了优化。通过对轨迹曲线的逆运动学求解,得到了下肢假肢的膝关节和髋关节曲线。为验证关节曲线和下肢假肢结构设计的合理性,采用SolidWorks Motion对下肢假肢进行了运动仿真吧,并且利用关节电机进行轨迹跟随实验。结果表明,在关节曲线的驱动下,下肢假肢能够实现连续稳定的行走,具有良好的步态特性。     

动态矩阵控制及其改进方法的仿真研究

在动态矩阵控制中,其跟踪性能中的快速性与无超调性之间经常存在矛盾,作者提出针对性能指标进行改进,形成动态矩阵PI控制.这一算法可以明显改善控制性能.表述了对动态矩阵PI控制算法的推导,并通过仿真实例与动态矩阵控制算法进行比较,证实动态矩阵PI控制算法的优越性.     

基于阶梯式动态矩阵控制的电烤箱温度控制系统

通过测试电烤箱的阶跃响应,用作图法得到电烤箱的模型.在此基础上将阶梯式动态矩阵控制应用于电烤箱温度控制系统中,该算法能有效处理系统的时延,对模型的依赖性较低;而且由于阶梯式控制策略的引入使得计算简单,控制量变化平缓,很适合于实际应用.在电烤箱上的实时控制效果显示出该算法的优良性能.     

比例-双信号动态矩阵控制

将动态矩阵控制与双信号对象相结合,可以得到双信号动态矩阵控制。双信号动态矩阵控制包括四个环节：预测模型,滚动优化,反馈校正和导前信号校正。但由于采样周期与导前区不匹配,当发生导前区扰动时过渡过程仍不理想。进一步在双信号动态矩阵控制的基础上引入比例调节器,形成比例—双信号动态矩阵控制。仿真结果表明,用该方法设计的蒸汽温度控制系统在跟踪设定值和克服扰动等方面都具有良好的控制品质。     

SISO动态矩阵控制的鲁棒性

为解决单输入单输出 (SISO)动态矩阵控制的鲁棒稳定问题 ,采用过程阶跃响应的变化界来描述模型的不确定度 ,利用 Jury定理推导了系统稳定的充分条件。在此基础上 ,对一类阶跃响应系数具有递增性质的系统 ,分析了具体的参数设计方案。最后针对一般的动态矩阵控制 ,通过引入具有多项式形式的失配滤波器 ,给出了一种鲁棒改进措施。该措施可有效地扩大鲁棒稳定域 ,有助于动态矩阵控制的工业应用。仿真结果表明了文中相关理论分析的正确性和鲁棒改进措施的有效性。     

电流变液智能下肢假肢摆动相控制原理与方法

建立了膝上假肢—残端系统的动力学方程,用解逆动力学问题的方法得出实现最佳步态所需的膝关节控制力矩。为实现对膝力矩的控制,研制了应用新型智能材料—电流变液的阻尼器及相应的微型数控高压电源。通过对步行速度的测量可以启动存储于单片机中相应的力矩模式,从而实现跟踪步行速度的膝力矩自动控制。与步速相适应的膝力矩模式是通过使假肢侧学习健侧步态的学习系统获得的。实验表明这种控制方法是有效的。     

动态矩阵控制的稳定性分析

对预测控制中的内模控制进行了研究，并以此为基础，将动态和左阵控制化为内模控制结构，由动态矩阵控制多项式得到其重要的稳定性结论，对稳定的动态矩阵控制器设计具有指导作用，。     

核反应堆功率模糊动态矩阵控制

为了提高核电机组功率控制器的负荷跟踪性能,基于T-S模糊模型,针对点堆中子动力学方程设计了模糊动态矩阵控制器.利用改进型的动态矩阵控制算法在工作点附近设计局部控制器.在强非线性的全局控制范围内,利用并行分布补偿(PDC)方法,将各工作点处的局部控制器统一起来,从而扩大了反应堆功率控制中动态矩阵控制器的适用范围.计算机仿真结果表明,对于所选取的3种典型的运行工况,所设计的控制器都能在保证安全的前提下,在全局范围内表现出良好的负荷跟随能力.     

基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。