结构振动系统建模与控制的仿真研究

根据建筑结构的机械运动学原理,建立了其带有参数摄动的状态空间模型.在此基础上,给出了基于极点配置的鲁棒主动控制算法,它不仅可以满足结构控制系统的动态性能,而且对系统参数摄动具有较强的鲁棒性.在ElCentro地震波作用下,采用该控制方法对一个单自由度建筑结构进行仿真研究,证明了这种控制方法的有效性和较强的对参数摄动鲁棒性.     

改进的GPC算法及其在火电机组的应用

结合实际工业过程模型，通过仿真曲线指出阶梯式广义预测控制算法（SGPC）参数调节的困难，并对其参数进行重新组织，得到了γ增量型阶梯广义预测控制算法（γ-SGPC），仿真结果表明其参教调节的简单直观性。通过在一套600MW火电机组的1：1仿真系统上对其烟气含氧量进行快速平稳的控制，说明γ-SGPC算法的实用性。     

基于干扰观测器的Fuzzy-PID控制及应用研究

针对大射电望远镜(LT)悬索粗调系统为一变结构、非线性、慢时变、大滞后、强耦合、多输入多输出柔性结构系统的特点,提出了一种Fuzzy-PID控制和干扰观测器相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪策略。这种方法通过构造干扰观测器来预测该柔性结构系统的各种干扰,并根据预测到的干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响,同时引入Fuzzy控制算法来自适应整定PID控制器的参数实现具有最佳组合的PID控制。最后,对LT悬索-馈源舱控制系统进行了数值仿真,结果表明该控制算法可以较好地满足馈源系统轨迹跟踪精度要求,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

DC/DC升压变换器自适应-PID串级控制系统仿真研究

为获得良好的电压控制性能,抑制模型非最小相位特性的影响,可使DC/DC升压变换器工作在电流控制模式下,采用串级结构的控制器,组成串级控制系统。系统的外环采用基于参数估计的自适应控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用一种特殊的PID控制算法,以电感电流为被控量。此种自适应-PID串级控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且不需确知负载电阻、电容、电感、输入电压等参数的信息,对参数变化有着很强的鲁棒性。对DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的。     

非线性双容水箱建模与预测控制

应用流体力学理论对双容水箱液位系统进行力学分析，采用机理建模方法，建立非线性数学模型。应用实测数据拟合模型参数，采用三组仿真，实测阶跃响应曲线，验证了机理模型．采用有约束一步非线性预测控制算法，并考虑了控制工程中多种实际约束问题，对双容水箱液位系统进行了实际控制。实验结果初步验证了控制算法，并进一步验证了模型的有效性。     

两自由度冗余驱动并联机器人的研究

提出了一种冗余驱动的具有两个转动自由度的新型空间并联机器人，以提高系统的稳定性，满足某水下运动模拟装置的要求。在对系统进行动力学分析并考虑消除内力的基础上，针对液压驱动并联机器人平台参数不确定及外界干扰的特点，设计了两层滑模的变结构控制器，采用Lyapunov方法进行控制律的选取。仿真试验表明了变结构控制算法对于系统控制的有效性和鲁棒性。     

广义预测控制的快速算法及其应用

针对工业过程控制中的典型回路 ,一般采用一阶或二阶系统加纯滞后模型的特点 ,提出了一种快速广义预测控制算法 (FGPC) ,与标准的广义预测控制算法相比 ,该算法具有结构简单 ,在线运算量小的特点 ,比较适用于实时控制 ,并讨论了其中的参数计算。最后以典型工业过程系统的控制仿真验证了所提出算法的有效性。     

基于CMAC的位置伺服系统神经元离散滑模控制

针对数控机床位置伺服系统参数不确定及存在外界干扰的特点,将小脑模型关节控制器(CMAC)与滑模控制相结合,设计了基于CMAC的神经元离散滑模制系统及其控制算法.仿真结果表明,该控制方法不但大大降低了普通滑模变结构控制中的抖振,而且具有良好的动静态特性及较强的鲁棒性.     

飞航导弹块对角模型组合控制算法的仿真

飞航导弹的运动模型可以表示成一种四层块对角结构，对基于导弹块对角模型的组合控制算法进行了仿真，结果表明，对导弹这样一个高时变非线性系统，采用组合控制算法较之解析逆解算法和变结构控制算法具有更好的鲁棒性。     

预测控制最新算法综述

随着预测控制在工业过程控制中的广泛应用，预测控制在算法和理论研究上都取得了长足进展。本文系统地总结了模型预测控制算法和非线性模型预测控制算法，并对各种算法的特征进行评述，指出预测控制算法存在的问题和研究方向。     

高层建筑风振反应的T-S模糊控制

研究了高层建筑在顺风向脉动风荷载激励下T—S模糊控制问题。受控结构为拟建于澳大利亚Melboume的一幢钢筋混凝土结构办公楼，高306米，总共76层，控制设备为安装于结构最顶层的主动调谐质量阻尼器，主动控制力由T—S型模糊控制器求得。选取LQG控制的仿真结果为T—S模糊控制器的学习样本，采用减法聚类法和混合学习算法对T—S模型进行结构与参数辨识，通过改变结构刚度束检验模糊控制器的鲁棒性。仿真结果表明：T—S模糊控制器鲁棒性好，控制效果能够满足高层建筑风振舒适度的要求；与Mamdani型控制器相比，在线计算时间短，无计算时滞问题。     

基于LBM的城市建筑群系统洪水灾害模拟

极端气候变化背景下,东南沿海地区遭受的潜在洪水灾害风险不容忽视。基于格子玻尔兹曼计算流体力学方法,针对沿海城市建筑群系统开展了海啸冲击情景下内涝过程三维仿真研究,对理想建筑群洪水冲击实验开展了数值模拟方法可靠性和准确性验证。研究结果表明：沿河道、海岸线布置的建筑群的遮掩效应明显,城市内部建筑群受洪水的影响较小;建筑的布置方向和间距分布对洪水路径影响明显。开展的大尺度洪水情景下城市建筑群小尺度模拟分析方法,解决了二维模型不能计算复杂流场、地形、湍流等问题,克服了建筑群三维网格划分困难,为当前基于城市信息模型的洪水灾害应急管理和城市建筑规划提供技术参考。     

基于Wishart距离和超像素的极化SAR图像车辆检测

针对极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)在城市区域复杂地物条件下的密集车辆目标检测问题, 提出了一种结合超像素分割和Wishart分类器的非监督目标检测方法。首先，根据不同地物的极化散射特征检测出建筑物。然后，利用不包含建筑物的Wishart分类器和超像素分割获得目标的形态信息。接着，利用包含建筑物的Wishart分类器获得目标中心点。最后，通过区域生长对二者进行信息融合并完成目标检测任务。基于X波段的机载极化SAR数据表明, 所提算法不仅可以对密集目标进行区分和定位, 并且目标形态保持完整; 相比于传统方法, 目标检测与虚警鉴别性能得到较大提升。     

闭环辨识条件下迭代激励信号设计方法

针对闭环系统辨识中激励信号的优化选择问题,提出一种迭代的优化激励信号设计方法.以优化控制的性能指标作为激励信号选择的目标函数,考虑闭环辨识的鲁棒性稳定性,以及激励信号、控制信号和输出信号的能量限定,求取激励信号的优化能量谱,并以迭代的方法逐步选择优化的激励信号和闭环辨识系统模型,从而得到满足闭环系统性能的系统模型和相应的激励信号.仿真验证结果表明,使用该方法得到的激励信号去激励闭环系统,进行模型辨识,能够有效提高辨识模型的准确性.     

新型汽车用爪极发电机系统效率计算

用场路结合方法计算一种新型汽车用爪极发电机系统效率。和普通电励磁爪极发电机相比,混合励磁爪极发电机提高了效率。有限元方法虽然计算精度很高,但计算时间很长,不适合计算效率。给出一台混合励磁爪极发电机三维等效磁网络模型,在磁场计算的基础上,由电路分析计算各种损耗得到混合励磁爪极发电机系统的效率。     

汽车非线性悬架动态特性研究

文中详细研究了非线性弹簧汽车悬架系统的动态特性,主要从理论上分析了变刚度弹簧代替定常刚度弹簧后悬架的动态特性,探讨了用小参数动法研究分析非线性系统响应特性的有效性;同时将结果与数值仿真研究结果进行了比较,研究结果表明,用小参数摄动法可以得到系统周期激励了响应的近似解析解,为分析悬架系统动态性提供了一有效的方法,同时也为悬架设计提供了理论依据。     

双线系统双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验方法

针对平行双线耦合通道线缆两端设备同时进行试验考核的技术需求, 开展了双线系统双探头大电流注入等效替代辐照试验方法的研究。以非线性响应系统为受试设备, 建立了辐照和注入这两种条件下受试设备响应的分析计算模型, 推导出了注入激励源电压与辐照场强之间的等效对应关系, 提出了双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验的条件和方法, 并进行了试验验证。试验验证结果表明, 双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验的方法可以排除双线系统两终端阻抗参数的影响, 同时使两端的响应在辐照和注入的条件下一致, 可以实现精确等效。     

Fast and Robust Control of Excitation Systems: A Finite-time Method

1　 IntroductionExcitation control plays a very importantrole in the security operation of power systems.It has drawn a greatdeal of attention and many contributions have been made( Bittanti etal.1 996;Lahdhiri et al.1 997;Lu et al.1 989,1 996;Mak,1 992 ;Savaresi et al.1 997;Chapman etal.1 992 ) . This paper proposes a new design method of finite-time excitationcontrol of the following widely used 5th-order model of synchronous generators ( Savaresietal.1 997;Brasca etal.1 993,1 994 ;Bitta…     

基于手机大数据的城市建筑物人口时空估算

随着城市化过程的加快,掌握精细尺度上的人口分布对城市灾害评估、应急响应管理和公共资源配置具有重要意义。智能手机普及和互联网快速发展促使手机成为人类活动的传感器。提出一种基于手机大数据的城市建筑物人口估算方法,该方法基于典型区域的手机定位大数据分析了不同功能建筑物人群活动规律,计算不同使用功能建筑物的人口容纳能力,建立城市建筑物人口时空分布模型。实验结果表明,该方法基本实现了城市建筑物尺度上人口的时空分布。     

Adaptive Optimization with Periodic Dither Signals

Optimization methods in cyber-physical systems do not involve parameter uncertainties in most existing literature. This paper considers adaptive optimization problems in which searching for optimal solutions and identifying unknown parameters must be performed simultaneously. Due to the dual roles of the input signals on achieving optimization and providing persistent excitation for identification, a fundamental conflict arises. In this paper, a method of adding a small deterministic periodic dither signal to the input is deployed to resolve this conflict and provide sufficient excitation for estimating the unknown parameters. The designing principle of the dither is discussed. Under dithered inputs, the authors show that simultaneous convergence of parameter estimation and optimization can be achieved. Convergence properties and convergence rates of parameter estimation and optimization variable updates are presented under the scenarios of uncertainty-free observations and systems with noisy observation and unmodeled components. The fundamental relationships and tradeoff among updating step sizes, dither magnitudes, parameter estimation errors, optimization accuracy,and convergence rates are further investigated.