迟滞非线性系统自适应鲁棒控制

介绍用超磁致伸缩材料与压曲放大机构组合设计的微位移驱动器,并设计了控制系统.建立了超磁致伸缩执行器基于输入电压-输出位移的机电系统传递函数模型.对微位移驱动器的迟滞特性用微分方程建立了模型.在此基础上构造迟滞模型与传递函数相结合的系统模型.由滑模控制理论,对所建模型提出了可以调节信号跟踪精度的自适应鲁棒控制方法,用Lyapunov稳定性理论进行了系统稳定性证明.通过系统模型仿真与simulink中的半实物仿真实现了该控制率,并验证了模型的准确性和补偿控制的有效性.     

超磁致伸缩致动器中的时滞建模与Smith控制策略

分析了超磁致伸缩致动器中的时滞环节及其机理,将可控恒流源和由驱动线圈组成的电感电路结合,运用试验方法对其进行整体建模,引入Smith控制策略来解决超磁致伸缩致动器中的时滞问题;研究了扰动情况下以及系统模型参数发生变化的情况下,时滞环节对超磁致伸缩致动器动态性能的影响;通过对比试验,给出了一种能同时满足系统动态性和鲁棒性要求的解决方案.     

变应力下超磁致智能结构的高精定位控制

超磁致作动器（GMA）以其高推力、大位移等优点作为超磁致智能结构（GMSS）的核心部件广泛应用于高精定位,振动主动控制等应用中。迟滞非线性特性是超磁致作动器的主要缺点,它不仅降低了控制精度,引起系统震荡,甚至导致系统不稳定,严重限制了超磁致作动器的应用。特别的,由于作用应力发生变化,而导致的超磁致作动器应力相关迟滞非线性特性在实际应用中必须加以考虑。根据实际情况,提出基于应力相关Prandtl-Ishlinskii（SDPI）模型的在线自适应迟滞逆补偿结合单神经元PID的控制方法,应用于具有应力相关迟滞非线性特性的超磁致智能结构的高精定位控制。仿真结果表明方法极大的提高了GMSS系统的动态响应品质。     

超磁致伸缩执行器自适应离散滑模控制

超磁致伸缩材料具有滞回和本构强非线性特性,由其制成的微位移执行器的快速、精确控制问题亟待解决。分别应用均质能量场模型和粘弹性分布参数系统模型建立磁化模型和动力学模型,采用模型参考前馈逆补偿的方法,在控制过程中使用卡尔曼自适应滤波器降低干扰,对执行器实施离散滑模变结构控制。利用指数趋近率设计了自适应离散滑模变结构控制率,使控制系统的抖振幅度正比于切换函数,加快趋近滑模面速度,减小抖振。对所设计的控制率进行了的抖振分析并证明了其稳定性。在MatlabR2006a上进行了仿真,仿真结果表明所设计的控制率能够快速的收敛到滑模面,抖振幅度很小,能够很好的追踪输入轨迹。     

超磁致伸缩定隔一体驱动系统集成设计与仿真

针对空间在轨环境下敏感载荷的超精密定位与振动抑制问题,提出了一种基于超磁致伸缩作动的定位、隔振一体化驱动系统方案,并以被动隔振性能为指标,进行了系统关键部件的优化;通过建立整个系统的动力学模型,进而利用Simulink搭建了系统仿真模型;通过仿真分析结合实验测试对所提方案的定位和隔振一体化性能进行了验证.结果表明:所提...     

功耗限制下高频功率变压器动态模型的研究

当采用计算机仿真进行开关电源设计时,变压器模型的精度对仿真结果的影响是非常大的;尤其当开关频率较高时,现有磁性器件模型因无法描述绕组的趋肤效应、磁芯材料的非线性等,而使得仿真精度急剧下降。本文提出了一种功耗限制下的动态变压器模型,在仿真运行期间其参数可根据工作温度的变化由软件动态调整,使得该模型能够很好地描述在不同工作温度下物理器件的特性,具有良好的精度。同时利用该模型可在仿真中得到变压器的功率损耗大小和温度变化曲线。     

一种简化的移动卫星网仿真方案

鉴于以星座组网模式建立的卫星网在仿真上实现的难度很大，提出了一种简化的卫星网仿真方案，利用地面固定的有线网络，在其中加入卫星网特性模型，使其完全呈现出卫星网固有的动态网络拓扑特性和动态网络时延特性。最后在OPNET上实现了本仿真方案。     

发动机电致伸缩液压悬置隔振特性的仿真研究

一种采用电致伸缩作动器的主动悬置。采用Matlab软件建立了它的仿真模型，模型中考虑了包括惯性通道、解耦通道及电致伸缩作动器的非线性。选择滤波后的x—LMS算法作为控制算法，通过仿真计算研究该悬置的隔振性能。研究结果表明，采用主动控制能有效的改善悬置的隔振性能。丈中采用查表的办法由控制位移求解控制所需要的电压，消除了作动器非线性对系统性能的影响。     

结构智能半主动控制系统仿真设计

通过在电液伺服材料性能实验机MTS机上进行磁流变阻尼器动态特性神经网络辨识试验，建立了MR阻尼器的神经网络逆动态特性模型。通过离线训练设计了结构的神经网络辨识器、控制器模型，并提出了MR阻尼器神经网络半主动控制方案。将所建的MR阻尼器的神经网络逆动态模型、结构的神经网络辨识器模型、以及神经网络控制器模型用于结构的神经网络半主动控制并进行仿真，结果表明所建模型及控制方案能够有效降低结构的振动响应，同时最大限度地发挥MR阻尼器的动态特性。     

电动汽车用开关磁阻电机有限元分析及仿真

开关磁阻电机（SRM）广泛应用于电动车驱动系统。建立SRM数学模型,对其做深入的仿真分析,对电动车用SRM的设计、控制有着重要的指导意义。SRM具有非线性的工作特征,无法得到统一的数学模型与解析式,利用ANSYS对电动汽车用开关磁阻电机进行有限元分析,得到电机静特性,计算出样机的磁链特性曲线。然后通过ANSYS与SIMULINK之间的数据传递,将有限元分析的数据导入SIMULINK中,以磁链函数为基础建立相对应的SRM驱动系统模型,并对该系统进行动态仿真。通过分析三组不同导通角和关断角组合条件下仿真系统的绕组电流、转矩和转速的仿真曲线,验证SRM的有限元分析结果及所建立的仿真模型的正确性及合理性。     

生态工业系统--一个开放的复杂巨系统

工业生态学是一门新兴的学科，在该理论指导下形成的生态工业系统建设已开始成为世界工业发展的主体。这篇文章从系统学的角度出发，剖析并揭示了生态工业系统的本质，指出生态工业系统是开放的复杂巨系统，它具有一切复杂巨系统的特点：开放性、复杂性、进化与涌现性、层次性和巨量性等。然后从开放性的角度出发，利用综合集成研讨厅体系的思想，把智能控制技术、响应曲面方法和实验设计综合在非线性多目标决策支持系统的框架中，提出了一个新的设计生态工业系统的方法。     

考虑不确定复合控制系统动态特性的前向拦截三维导引律

为实现高空高速目标的精确拦截,研究了考虑直接力气动力复合控制动态特性及不确定性的前向拦截三维导引律设计方法。对采用复合控制的慢旋导弹的动力学模型进行了线性化处理,在气动舵控制的基础上设计连续直接力,然后对其进行离散化处理,避免复杂的控制分配问题。在三维弹目相对运动模型和不确定导弹动力学线性化模型的基础上,利用时标分离的思想将系统划分为慢变子系统和快变子系统,应用基于李雅普诺夫稳定性理论的鲁棒控制方法对慢变子系统和快变子系统分别进行鲁棒动态逆设计,得到考虑不确定复合控制系统动态特性的前向拦截三维导引律。对单通道控制和双通道控制的情况分别进行了仿真研究,验证了本文方法的正确性和有效性。     

简单巨系统自组织的一个范例——沙波自组织现象的研究

沙波的形成是典型的简单巨系统自组织现象。我们以河床沙波为例，采用确定型描述方法，针对河床沙波系统自组织是表面波的特点，用中观变量描述系统状态，并在此基础上确定系统的动力学方程。应用协同学的支配原理，找到决定形成沙波的序参量，很好地解释了河床沙波自组织现象。这项研究为简单巨系统自组织提供了一个范例，同时也为河床沙波形成理论开辟了一条新的研究途径.     

基于Gamma滤波的压电陶瓷动态迟滞建模研究

融合Gamma滤波和PI模型的结构,提出压电陶瓷的动态迟滞模型.借鉴PI模型的结构, 对Gamma滤波的各个环节的输出通过RBF神经网络进行静态非线性变换,并在其后与一个动态神经网络串联, 构成了一种新的神经网络迟滞模型.与静态PI 模型不同,由于新模型中含有动态的类迟滞算子与动态神经网络串联.所以, 所提出的迟滞模型是一种动态的迟滞模型.对压电陶瓷实际测量数据逼近和预测的结果表明,所提出的动态迟滞模型精度高,具有较强的泛化能力.     

浸出过程浸出率预测与在线优化

本文建立了浸出过程浸出率混合预测模型;基于该预测模型及生产的实际需要,将一个动态浸出问题转化为带约束的优化问题;针对在线优化计算时间长,精度要求高的难题,提出了变邻域搜索PSO算法及基于该算法的动态生产过程在线优化策略.通过实际应用证明混合预测模型预测精度高;在线优化算法自适应性强、运算量小、精度高,具有较高的实际应用...     

基于动态规划的装配线物料搬运节能调度方法

为有效提升混流装配线的生产效率与环境效益,提出了装配线多载量小车物料搬运节能调度方法.以最小化最大线边库存与总能耗为目标,建立了多目标混合整数规划模型.通过问题性质分析,将混合优化问题转为离散优化问题,降低了模型复杂度.针对动态规划算法维数灾问题,提出了基于剪枝规则的多目标规划算法:通过剪枝规则剪除被支配状态,缩减搜索空间以提高计算效率.其中,为满足动态规划的马尔可夫性,定义了新的状态表示方式.最后,仿真实验验证了所提出的调度方法的优越性与算法的有效性.     

基于GA-BP神经网络的巨项目投入评价的改进研究

考虑到巨项目巨大的资源投入量、投入产出的多样性、复杂性和社会性等特点, 根据决策"核心三原则"构建适宜的投入产出评价指标体系, 通过DEA法对巨项目各投入方案进行初评并筛选出有效的方案, 在此基础上运用遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP), 结合DEA的初评结果对多个有效方案进行二次评价, 从而选择最优方案. 实证分析表明, 此改进的巨项目投入评价模型, 能较好地适应巨项目的特征, 既保证了投入评价的客观性, 又能够实现投入方案的完全排序.     

基于主模型CAD/CAE集成的卷绕锭轴结构参数优化

高速卷绕头是化纤长丝纺丝机的重要单元机,国内之前研究相对较少。采用虚拟产品开发技术进行高速卷绕头新产品开发的技术创新,提高卷绕头产品开发效率。与同类研究类似,在高速卷绕头产品的虚拟开发过程中,集成CAD/CAE系统存在若干技术瓶颈。基于CAD/CAE系统集成方法的对比分析,建立了主模型CAD/CAE集成框架,并在该框架下进行了高速卷绕头锭轴结构参数优化设计,其优化设计的动力性能分析结果验证了基于主模型CAD/CAE集成框架进行高速卷绕锭轴部件虚拟开发的有效性。

Abstract：

Researches based on the high speed winder, which is a key unit machine for filaments treatment, are relatively rare in China. The techniques of virtual product development （VPD） were applied to improve the new product development of the high speed winder, which would raise the product development efficiency of the high speed winder. Similarly to the research of this kind, in the procedure of developing the virtual product for the high speed winder, there were several key technical problems in the CAD/CAE integrated system. The contrast analysis of the CAD/CAE integrated methods was given; furthermore, the CAD/CAE integrated framework based on master model was built, in which the structural parameters of the high-speed winder chuck was optimized for design. The dynamic characteristics analysis for the optimization design was done; consequently, the result indicates that in the CAD/CAE integrated framework based on master model, the structural parameter optimization of high-speed winder chuck is available.     

供应链管理的复杂性研究

供应链是企业适应市场环境的变化演化出来的运作模式，它属于开放的复杂巨系统范畴，而处理开放的复杂巨系统的有效方法是综合集成研讨体系，本文首先介绍了复杂性，复杂系统；分析了供应链的复杂性；指出供应链是一个开放的复杂巨系统；提出用综合集成研讨厅体系的思想研究供应链管理问题，为解决供应链管理问题提供了一个新的思路。     

S-粗集与新材料发现-识别

S-粗集(singular rough sets)具有两类形式:单向S-粗集(one direction S-rough sets)和双向S-粗集(two direction S-rough sets)。S-粗集具有遗传特征、记忆特征。把S-粗集与材料科学进行学科渗透,互补共享,给出新金属材料的发现-识别的讨论,利用属性生成模型给出新金属材料的属性值分析,给出的结果与实际相符。S-粗集是粗集研究的一个新方向,是新材料发现-识别的一个新的数学工具。