无源侦察动态系统仿真研究

提出了一种利用脉冲重复周期变化的规律性进行信号分选、匹配的方法,通过模拟雷达脉冲信号的产生和无源侦察系统的信号处理,对无源侦察系统进行了仿真研究。本系统使用内存拷贝技术对显示信号进行动态刷新,使仿真过程更接近侦察系统的信号实时分析。该系统仿真过程和结果显示皆具有良好的可视性,为侦察设备的终端显示提供了一种新的模式。     

二级倒立摆的摆起控制

以往对非线性系统主要是采用线性化的方法进行控制，提出了一种基于专家系统及变步长预测控制的实时非线性系统控制方法。用变步长一步预测避开复杂的非线性推导，结合专家系统对控制参数进行修正，从而实现对复杂非线性系统的实时控制。利用这种方法，实现了二级倒立摆的摆起及稳定控制。     

不确定T-S模糊广义系统基于观测器的无源控制

针对一类范数有界不确定性T-S模糊广义系统,研究了其在满足不确定性的基于观测器的无源控制器的设计问题.在状态不可测的情况下给出了使得闭环系统广义二次稳定且无源的基于观测器的控制器存在的充分条件和设计方法.通过求解若干线性矩阵不等式,获得系统的观测增益与控制增益.最后通过数值仿真例子,说明所提出的设计方法可行、有效.     

非线性不确定时滞系统观测器型鲁棒无源控制

将无源性概念引入到非线性不确定时滞系统中,研究了带有时滞和不确定性的非线性系统的鲁棒无源控制问题.首先,利用多层神经网络近似代替系统中的非线性部分,采用线性微分包含(LDI)技术来线性化该非线性环节.其次,基于LDI模型,构造适当的状态观测器和反馈控制器,利用Lyapunov稳定理论,通过一定的矩阵变换,将设计问题转化为线性矩阵不等式(LMI)的可行解问题.从而使控制器的设计简单易行.接着,引入无源化的损耗指标,给出具有指定损耗指标的鲁棒无源控制器设计方法.最后以Lo-gistic混沌系统为例进行仿真试验,结果表明该设计方法的有效性.     

单站无源定位注入式仿真系统探讨

介绍了单站无源定位注入式仿真系统的组成及工作原理，阐述了注入式仿真系统中信号模拟器的组成、功能及软硬件实现思路，给出了在该系统和外场试验相对应的试验结果，该系统中针对常规脉冲信号和线形调频信号（LFM），对于径向加速度和脉冲到达时间（Toa）两种观测量的仿真结果，验证了单站无源定位的理论的有效性和可行性，对该系统的应用前景进行了展望．     

基于改进PSO算法的多变量PID型神经网络控制

充分利用PID结构简单、稳定性强的良好性能以及神经网络的自学习和自适应的特长,引入粒子群优化(PSO)学习算法,设计一种多变量自适应PID型神经网络控制器。神经网络的隐含层由带有输出反馈和激活反馈的混合局部连接递归网络组成,采用PSO学习算法优化神经网络参数。在深入研究分析PSO算法的基础上,引入变异因子和惯性权重自适应策略对该算法进行改进,既发挥了PSO算法随机优化收敛速度快的优点,又克服了该算法易陷入局部最优点的缺点,显著提高了控制系统的性能指标。最后,通过对二级倒立摆控制的仿真分析,证明该算法具有较强的鲁棒性。     

一类T-S 模糊广义系统的无源控制

研究了一类T-S模糊广义系统的无源控制问题.通过矩阵分解方法,证明了这类系统容许的充分必要条件.在此基础上,将严格无源的概念引入到T-S模糊广义系统中,得到了使闭环系统容许、严格无源的充分条件,并将此条件用线性矩阵不等式(LMIs)表示.通过解这些矩阵不等式得到状态反馈增益矩阵.这个充分条件,可以一次判定系统的容许、严格无源.最后的数值算例说明所给方法的可行、有效.     

T-S模糊时滞系统的鲁棒无源控制

基于Lyapunov稳定性理论,时具有参数不确定性的T-S模糊时滞系统的鲁棒稳定性和无源性进行了研究.具有参数不确定性的T-S模糊模型可以任意精度近似连续非线性不确定系统.假设系统中的参数不确定性是范数有界的.运用Lyapunov稳定性理论给出了鲁棒无源控制器存在的充分条件.通过解一组线性矩阵不等式(LMIs),可直接获得鲁棒无源控制器.所设计的鲁棒无源控制器能够保证对于T-S模糊时滞系统中所有的参数不确定性,闭环系统都是鲁棒稳定的并且是严格无源的.并且,通过求解带有约束条件的线性矩阵不等式问题,可以设计出具有最大耗散率的鲁棒无源控制器.数值例子验证了所提出设计方法的有效性.     

两级并联单相电压源整流器的无源性控制

单相电压源整流器(VSR)是一种四象限的AC-DC变换器,可以应用于单相有源电力滤波器和固态变压器.为了提高功率等级,需要采用多个单相VSR输入并联和输出并联的工作方式,为此需要解决各级单相VSR之间的均流问题.提出了一种基于无源性控制的均流方案,首先在理论上证明了单级和两级单相VSR均为无源性系统,且可以产生良好的均流效果.在此基础上,采用MATLAB/SIMULINK进行了仿真验证.结果表明,在功率电路主要参数不一致的情况下,采用无源性控制、交错控制的两级并联单相VSR具有良好的均流效果,网侧功率因数接近于1,输出直流电压幅值可调,并且允许多级单相VSR并联.     

基于变增益LQR控制方法的二级倒立摆自动摆起

为了实现导轨受限情况下二级倒立摆非线性系统的自动摆起控制,提出了基于变增益LQR控制方法的自动摆起控制方案. 首先,基于Lyapunov函数, 设计了变参数切换控制器, 通过限制小车运动的最大速度,将小车位移控制在一定的范围内,并将第一级摆杆从下垂位置摆起到倒立位置; 其次,采用变增益LQR控制方法将第一级摆杆稳定在倒立位置, 同时,采用等效小车法将第二级摆杆摆起到倒立位置;最后,采用变增益LQR控制方法将两摆杆同时稳定在倒立平衡点.变增益LQR控制器的鲁棒性较强,避免了由于摆杆状态变化而引起小车位移的冲击.仿真和实物实验均验证了该控制方案的有效性.     

舰载特种起重机仿真系统

基于插值样条函数的轨迹规划法、机器人拉格朗日动力学方程和模糊控制器，以及基于OpenGL技术的三维动态显示，建立了舰载特种起重机的仿真系统模型。对系统的功能、结构及系统的实现进行了较详细的阐述。     

一种船载特种起重机作业仿真培训系统

船载特种起重机系统的研究刚刚起步，综合分析了其工作特点和作业环境，设计了一种船载起重机仿真培训系统，其相应的组成部分由计算机根据相应数学模型进行仿真，本文主要介绍该领导具培训系统的设计方法，主要功能和特点，为今后实际物理模型和系统的建立以及进一步研究船载起重机的特性提供了必要而可信的模型基础，对指导海上作业和培训操作人员有着重要的实际意义。     

采用VR技术的集装箱吊装模拟器原型机的研究

介绍了集装箱吊装模拟器原型机的系统构成。根据拉格朗日运动方程建立了系统的运动模型,并在模型中增加了对集装箱吊减摇系统的仿真。仿真结果表明,所建立的运动模型可以模拟由于加速运动所产生的货物不规则摇摆及在减摇控制装置起作用时,货物摇摆角的收敛情况。尝试采用一种基于层次结构和均衡二叉树的面向对象实时三维碰撞检测技术,实现了虚拟场景的实时碰撞检测。视景系统采用半球形显示系统,满足系统对垂直视场角的要求,具有较强的沉浸效果。     

舰载起重机的智能控制系统及仿真研究

该舰载起重机是我国正在研制开发的多关节、可折叠式船用起重机。针对这种作业复杂的控制系统,本文设计了一种分层递阶智能控制系统, 给出了它的结构和实现功能。该系统的伺服控制级由模糊神经网络控制器完成。经仿真实验, 结果显示了控制系统具有良好的控制效果。     

三维桥式吊车建模与仿真平台设计

利用拉格朗日方程对三维(3D)桥式吊车系统进行了动力学建模.在该模型中,不仅考虑了台车在两个水平方向上运动对负载摆动的作用,同时分析了吊绳长度变化对系统状态的影响,此外还考虑了环境中动、静摩擦力,空气阻力等对台车运动以及负载摆动的作用.根据建立的动力学模型,搭建了三维桥式吊车仿真平台.该平台将有助于对桥式吊车这类非线性欠驱动系统动态特性的研究,以及各种控制策略的检验与评测.最后通过实验结果验证了所建立的动力学模型以及仿真平台的正确性.     

非线性姿态镇定控制律设计与仿真研究

研究了具有轴对称特性的飞行器姿态镇定问题。根据球极投影原理引入两个姿态角的微分同胚映射,将原姿态运动模型变换为一新的形式;并在此基础上,通过将飞行器的一个旋转角速度分量先镇定到原点,得到了具有串级形式降维的姿态系统模型。根据降维模型的特点,渐近得出完整的姿态镇定控制律,并用Ｍａｔｌａｂ语言和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ实现了系统仿真模型。仿真结果证明了本方法的有效性。     

基于CAVE的集装箱装卸仿真系统

介绍了基于CAVE系统的集装箱装卸模拟器的硬件平台,给出了本实验室已搭建的CAVE系统的详细配置.阐述了多通道立体显示技术在集装箱装卸模拟器视景系统中的应用,分析了基 于被动立体显示的集装箱模拟器的系统构成.通过船舶的压载水调节系统,建立了集装箱装卸操作人员与船舶驾驶员的联系.最后根据拉格朗日运动方程建立了系统的广义坐标下四自由度的运动模型.     

基于DCS的控制系统仿真方法

基于DCS（Distributed Control System-集散控制系统）的控制系统仿真方法是测试控制系统的实施正确性、操作可靠性、操作等效性及DCS资源占用等性能的有效手段,通过这种方法可以缩短新型控制系统的开发周期,减少新型控制系统试投用期的风险。本文对基于DCS的控制系统仿真方法的必要性、特点进行了分析与讨论,并提出了基于DCS的仿真控制系统的架构和分类。一个应用实例验证了基于DCS的控制系统仿真方法的有效性。     

基于二次稳定算法的结构主动控制仿真分析

采用二次穗定的鲁棒镇定控制算法解决地震作用下参数不确定系境的结构振动控制同题．通过对两个安装有不同控制装置的多自由度结构的主动控制仿真分析，证实了这种控制算法不仅能有效减小结构的地震反应，同时对结构参数摄动具有很强的鲁棒性。     

行车操作人员培训计算机仿真系统

本文以某钢铁厂项目《行车操作人员培训计算机仿真系统》为背景，结合我国职业培训的特点，自行开发研制、设计和实现了合小型行车实体、运用多媒体技术和三维实时动画仿真相结合的计算机仿真系统。