机器人多指爬取的力封闭判别

在机器人多指操作过程中,需要判断抓取姿态是否满足力封闭条件,基于非线性摩擦锥约束转换为对称矩阵的正定线性约束,进一步将抓取摩擦锥约束转换为线性矩阵不等式约束,使抓取力判别问题转化为带线性矩阵不等式约束的可行解问题,给出了力封闭以的充要条件。     

热连轧厚度系统的多目标鲁棒预测控制

针对热连轧厚度控制系统模型(AGC),提出基于线性矩阵不等式的多目标鲁棒预测控制算法,有效处理了液压厚度控制系统的参数不确定性、扰动以及约束等问题. 由于所得结果以非线性矩阵不等式形式给出,采用锥补线性化思想将控制器的设计转化为一个受线性矩阵不等式约束的非线性规划问题,求解线性矩阵不等式,根据其可行解构造控制器,实现系统的多目标优化控制策略. 仿真结果表明,该方法有效并具有较好的控制性能.     

应用线性矩阵不等式解决控制问题

介绍了有关控制系统线性矩阵不等式（LMI）的一些基本概念。介绍了用于求解线性矩阵不等式的3个常用求解器,通过实例给出了如何运用MATLAB线性矩阵不等式（LMI）求解器求解锥补线性化问题,并给出了锥补线性化问题的算法和求解程序。     

具有离散和分布时滞系统的鲁棒有限时间能量-峰值控制

研究了不确定线性时滞系统在有限时间能量-峰值性能指标约束下的鲁棒控制问题.系统的系数矩阵包含范数有界的不确定性,状态包含离散时滞和分布时滞.引入一个含参数的Lyapunov泛函,通过检验它的指数增长情况,为状态和输出定界,据此得到了闭环系统对于所有允许的不确定性有限时间有界以及满足预先指定的能量-峰值性能指标的充分条件,同时给出了状态反馈控制率.这些条件是有特征值约束的线性矩阵不等式,通过把特征值约束转换成非线性矩阵不等式,设计了锥补偿线性化(CCL)算法来求解这样的矩阵不等式,最后用数值算例验证了所得方法的有效性.     

低阶H_∞控制器设计中的数值秩优化问题

低阶 H∞ 控制器设计问题可以表示为一组线性矩阵不等式加上一个矩阵秩条件 ,本文通过定义一个目标函数将其表示成满足一组线性矩阵不等式约束的矩阵秩优化问题 ,并利用数值秩概念证明了采用数值方法求解该优化问题的可行性 .     

低阶H∞控制器设计中的数值秩优化问题

低阶H∞控制器设计问题可以表示为一组线性矩阵不等式加上一个矩阵秩条件，本通过定义一个目标函数将其表示成满足一组线性矩阵不等式约束的矩阵秩优化问题，并利用数值秩概念证明了采用数值方法求解该优化问题的可行性。     

发展型变分不等式的正则线性分离性

作者引进了一类锥和等式约束的发展型变分不等式,讨论了这些发展型变分不等式的像空间分析,并利用像空间分析方法刻画了这类锥和等式约束的发展型变分不等式的正则线性分离性.     

多性能指标约束下的模糊容错控制系统设计

研究模糊非线性系统在同时具有区域极点、H∞和方差约束下的容错控制器的设计. 利用分解和等价原理,将模糊非线性系统多性能指标约束下的可靠控制问题,转换为一系列线性极限子系统的容错控制器的设计问题;利用线性矩阵不等式理论,给出多性能指标约束下的线性系统容错控制器设计方法,分析了相容指标的取值范围,并给出相容指标约束下的容错控制器设计步骤.仿真实例验证了结果的有效性.     

非负线性组合多指抓取动态力优化方法

为了提高多指抓取动态力优化方法的快速性,提出了一种非负线性组合求初值,结合半正定规划(SDP)算法进行动态力优化的方法。该方法根据抓取力集为凸锥的特性,首先将外力旋量分解为12个单位力向量的线性组合,然后离线计算各单位力向量对应的初始基可行解,通过线性组合得到抓取力优化问题的初值,在此基础上调用SDP算法进行动态抓取力优化。以有摩擦点接触三指抓取长方体的仿真为例,该初值算法仅需100步迭代即可收敛,耗时0.471 ms,且初值与最优值的偏差小,在线计算量小。该方法可以用于多指机械手的抓取控制与仿真,能够实现对连续变化外力旋量的抓取力优化。     

拉格朗日——牛顿法的一个局部超线性收敛算法

桂胜华等曾提出含弱互补函数的不等式约束最优化问题的拉格朗日一牛顿法和拟牛顿法，但算法中计算Hesse矩阵的工作量较大，且该算法仅能解不等式约束最优化问题．论文改进了桂胜华等的算法，用拟牛顿公式代替了Hesse矩阵，并把解不等式约束最优化问题推广到既含不等式约束又含等式约束最优化问题；证明了此算法具有全局收敛性和局部超线性收敛性．     

求解一类二阶锥规划问题的神经网络及应用

考虑了一类二阶锥规划问题.利用两个光滑函数分别将二阶锥约束转化为光滑的凸约束,提出了求解这类二阶锥规划问题的两个新神经网络,并在适当的条件下证明了提出的神经网络是Lyapunov稳定的,且以任意精度收敛到原问题的解.数值实例说明了两个新神经网络的有效性.     

弹丸连续挤进过程中身管坡膛受力和磨损分析

为研究弹炮匹配设计中弹丸连续挤进身管过程中坡膛结构的受力规律和摩擦磨损规律,建立了精细化的身管坡膛结构有限元网格模型. 在弹炮耦合热力学有限元模型基础上,综合考虑了火药燃气温度和压力、弹带与坡膛之间摩擦因数的影响,并结合Archard磨损模型,通过数值计算的方法,获得了连续射击环境下,身管坡膛结构的受力规律和由于摩擦导致的磨损量. 研究表明:所建立的精细化身管坡膛有限元模型在反映坡膛摩擦磨损方面具有一定的可信度,同时表明弹带的结构对坡膛受力规律及受力大小有重要影响;单发或者连续射击环境下,膛线起始部阳线过渡处受力和磨损较为严重.      

考虑摩擦时机构力分析的矩阵解法

考虑摩擦时机构力分析是个非线性问题。本文提出了摩擦力矩系数的新概念。把非线性问题转化为线性问题并建立矩阵求解法。     

考虑摩擦的平面多刚体系统的冲击问题

由于经典的多体系统冲击动力学的方法无法在冲击的瞬间计算摩擦力的积分,所以在考虑滑动粘滞、反向及保留经典的近似冲击假定的情况下,通过采用分段分析的方法,得到含摩擦的平面多刚体系统的冲击问题的理论解,即根据冲击的初始条件及几何特性,以及作者提供的公式,可以直接得到冲击后的动力学响应。     

受到多点打击的非理想离散系统冲击动力学

研究受到多个打击的离散系统考虑库仑摩擦时动力学的求解方法.当离散系统受到冲击时,若约束为非理想时,摩擦作用点的滑动速度的变化及黏滞现象会带来相应的摩擦力方向的变化,所以按照经典的离散系统的冲击动力学的方法无法处理在无限小的冲击时间内摩擦力的积分问题.在引入新的无量纲的时间参数后,通过建立相应的动量-冲量的一阶微分方程,在趋近于零的冲击区间的讨论变为在有限区间中来分段研究含滑动-黏滞的冲击过程,得到了受到多点打击的离散系统考虑库仑摩擦时的动力学的求解方法,即根据冲击前的初始状态无需回到繁琐的微分方程的求解便可以得到冲击后系统的动力学响应.给出了计算流程及算例.     

高速水面无人艇动态障碍物危险规避算法

水面无人艇(USV)是一种重要的海洋自主机器人,在障碍物环境中自主航行问题是当前USV的重要研究内容。针对高速USV在动态环境中的危险规避问题,提出一种基于行为的动态危险规避算法。算法首先对USV的运动特性进行分析获得基本运动空间,采用碰撞锥理论对USV与障碍物之间的情况进行判定,将海事规则约束和碰撞约束转换为USV基于行为的约束,通过求解基于偏航角度和速度的优化问题获得USV最优规避行为。仿真实验结果证明所提出的算法能够有效引导USV在高速(30 kn)情况下对动态障碍物实现有效危险规避。     

平面闸门行走支承滑动摩擦系数计算方法

为了解决平面闸门行走支承滑动摩擦系数计算方法问题,提出了基于黏着理论的滑动摩擦系数计算方法,并将滑动摩擦问题转化成接触面之间的犁沟效应和黏着效应.其中硬材料表面粗糙峰被简化为圆锥体,顶峰的高度在均值附近呈现正态随机分布,应用此随机平面模型对软硬材料之间的犁沟效应进行分析.另外采用"鹅卵石"模型计算黏着效应.此公式在计算摩擦系数与相对滑动速度之间的变化关系时与前苏联学者Крагепьский等提出的变化趋势非常相似,此外其结果还与丁华东等所做的试验结果近似.另外钢对钢、钢对青铜以及钢基铜塑复合材料对不锈钢的摩擦系数随着速度变化的数值与《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74—95)中规定的摩擦系数变化范围很接近.因此证明所提出的公式在计算行走支承滑动摩擦系数时具有一定的可靠性.     

Minty型含参数拟变分锥的稳定性

通过集值映射的各种上、下半连续性,研究一类参数拟变分锥的Minty型类似不等式的解集特征,给出其解集,近似解集的上、下半连续的充分性条件,进而研究Minty型含参数拟变分锥的稳定性,并通过建立近似解集的上半连续的充分条件给出拟变分锥优化问题解的刻画．     

压裂液强制返排及支撑剂回流模型研究

如何科学合理选择放喷油嘴尺寸,同时准确预测裂缝闭合时间,是压裂液强制返排的核心.根据支撑剂运移和压裂液强制返排机理,同时考虑支撑剂受力、压裂液二维滤失、压裂液压缩性和井筒摩阻,并结合物质平衡原理、岩石力学和流体力学的相关理论,建立了裂缝闭合前后放喷油嘴尺寸选型的支撑剂运移及力学模型和裂缝强制闭合时间计算模型.采用建立的模型,不仅可使放喷油嘴尺寸定量化,同时在不需要冗长的压降数据情况下,就能确定裂缝强制闭合时间.经实例验证,本模型的计算结果稳定可靠,可用于实际分析.