三自由度直升机LQR控制器设计与仿真

本文采用状态空间表达式的形式对三自由度直升机系统进行了数学描述和LQR控制器的设计,并对控制效果进行了仿真,通过分析验证了该控制器设计方法的有效性。     

三自由度直升机模型的PID神经网络控制研究

以固高科技有限公司研制的三自由度直升机模型为控制对象,进行了PID神经网络控制器的设计.仿真结果表明,该控制器能够极大地改善姿态控制系统性能.     

三自由度直升机多模型LQR控制方法

针对三自由度直升机模型,为实现快速准确的跟踪控制,在现有线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulafor,LQR)最优控制理论的基础上,利用多模型切换控制的思想,建立多个模型,设计多模型LQR控制器,选择最贴近当前状态的模型,并将其所对应的控制量作用于直升机模型。MATLAB仿真及实物控制结果显示,控制响应时间缩短,跟踪误差减小,表明该方法是有效的,可以提高跟踪控制的快速性和准确性。     

基于模糊积分的三自由度直升机模型的飞行姿态控制

针对三自由度直升机系统的不稳定性、非线性、强耦合等特点,设计了模糊积分控制算法,进行了直升机模型的飞行姿态控制研究.基于MATLAB的仿真平台,进行模糊积分控制的直升机系统仿真研究,分析了系统的鲁棒性和抗干扰性,并与传统的PID控制算法进行比较,仿真结果表明,模糊积分控制算法能够有效地控制三自由度直升机模型的飞行姿态,并且具有良好的动态品质,较好的鲁棒性和抗干扰能力.     

三自由度直升机模型鲁棒控制器设计

鲁棒性是直升机的重要性能指标.针对三自由度直升机模型设计了基于线性二次型调节器(LQR)和模糊逻辑的鲁棒控制器.该控制器从控制率出发,首先采用LQR控制器来确保直升机模型的静态性能,然后设计积分切换函数与滑模切换控制分量来增强系统的抗干扰能力,接着采用模糊逻辑调整控制律以达到最佳效果.实验结果表明该策略具有较强的鲁棒性...     

三自由度电机及其解耦控制理论

本文建立了三自由度电机的电磁模型和力学模型,据此提出了三自由度电机的解耦控制理论.文中给出的仿真与实验结果表明,以上述理论为指导研制的三自由度电机伺服系统实现了无约束的三自由度运动.     

基于螺旋理论三自由度并联机器人型综合新方法

并联机器人的构型设计即型综合是并联机器人设计的首要环节,基于螺旋理论,从并联机构运动链分类的角度,提出用约束添加法对三自由度并联机构进行型综合,让主动链控制所需的自由度,而从动链约束不需要的自由度;提出了相应主动链和从动链各种类型,并对约束链作了较详细的分类,通过不同组合可得到不同性能的新构型.最后通过实例进一步阐明这一方法.该方法使型综合步骤更简洁,只要选择与自由度数相同个数的主动链,并合理选择约束链就可以组合出新的并联机器人.     

针对不稳定对象的三自由度内模控制

针对部分内模控制（Partial Internal Model Control）仅有一个可调节参数，性能调节不明确，调节范围小等不足，提出部分内模控制与三自由度内模控制相结合的控制器设计方法.理论分析和仿真结果表明，这种方法对存在干扰和模型失配的不稳定对象具有调节参数明确，控制效果好，调节范围明显增大的优点.     

基于改进LQR方法的汽车横摆稳定性控制研究

为提高极限工况下汽车行驶的横摆稳定性,提出了一种改进的LQR横摆稳定性控制方法,考虑了路面附着极限的影响。在轮胎特性处于线性区域时,以二自由度线性模型作为参考模型,其稳态横摆角速度及质心侧偏角作为理想状态,当轮胎特性处于非线性区域时,以由路面附着系数决定的横摆角速度作为理想状态。根据线性二次型调节器(LQR)理论计算出维持汽车稳定所需要施加的附加横摆力矩。最后利用所建立的七自由度非线性模型,在正弦转向输入以及单移线工况下对控制方法进行了仿真验证,结果表明所设计的算法能够合理地控制横摆角速度及质心侧偏角,提高行驶的横摆稳定性。     

时滞混沌神经网络的指数同步

本文研究了带有时滞混沌神经网络的指数同步问题,通过利用非线性回归控制和有效地控制定律,根据所给定的条件构造相应的线性矩阵不等式,得到了时滞神经网络的指数同步。这个方法比之前的线性控制方法更有效,数值结果进一步证明了该方法的有效性。     

基于LQR的四轮转向汽车控制方法

用选定的加权系数将轮胎较大侧偏刚度和轮胎较小侧偏刚度的车辆状态方程关联起来,并应用了线性二次型最优控制理论(LQR)设计了综合考虑轮胎非线性特征的四轮转向线性二次型最优综合控制算法;用Matlab/Simulink和Carsim建立了联合仿真模型对所设计的控制算法的控制效果进行了验证. 仿真结果表明:在低附着系数路面进行车道变换行驶时,基于定轮胎侧偏刚度LQR线性控制的四轮转向汽车与前轮转向汽车相比具有更加优越的操控性能;基于非线性轮胎侧偏刚度LQR权系数控制的四轮转向汽车比定轮胎侧偏刚度LQR线性控制的四轮转向汽车要有较好的操控性能.      

基于状态反馈的四轮转向汽车LQR优化控制

为了提高汽车的操纵稳定性,以4轮转向(4WS)汽车为研究对象,建立了2自由度系统的数学模型和状态方程。并以横摆角速度和侧偏角为优化目标,设计了线性二次型调节器(LQR)。通过质心侧偏角和横摆角速度的共同反馈,控制汽车后轮转角,实现4WS控制。在MATLAB/Simulink环境下完成了传统前轮转向汽车、零侧偏角比例控制及LQR控制的4WS汽车仿真。结果表明,相对于其他控制策略,基于状态反馈的LQR优化控制能够改善汽车的操纵稳定性,但不能够既将汽车的质心侧偏角降到基本为零,同时又保证横摆角速度处于理想状态。因此,汽车动力学集成控制将是未来汽车发展的重要方向。     

求解非线性方程组的一个修正非单调L-M算法

利用非单调搜索准则提出求解非线性方程组的修正Levenberg-Marquardt算法(L-M算法).算法中,当试探步未被接受时,执行非单调线搜索来获取下一个迭代点.在适当的假设条件下,证明了该算法具有全局收敛性和局部二次收敛性.数值实验表明该算法是有效的.     

基于微分几何法的半主动油气悬架LQR控制

为了对某工程车辆半主动悬架的油气弹簧进行有效控制,分析了油气弹簧弹性力和阻尼力的非线性特性,建立了车辆半主动油气悬架非线性动力学模型.提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行精确线性化,利用线性二次型调节器实现了非线性状态反馈最优控制,并用Matlab/Simulink编程进行仿真实验.仿真得出半主动油气悬架与被动油气悬架相比,显著地提高了车辆的平顺性.研究结果表明此方法可为车辆悬架控制的研究提供参考.     

超线性矩阵微分方程新的Kamenev型振动准则(英文)

通过积分平均技巧、Riccati技巧及定义新的预备解,研究了一类二阶超线性矩阵微分方程的振动性,得到这类系统新的Kamenev型振动准则,文末还给出了一个例子说明这些结果的应用.结果推广和改进了已有文献的相关结果.     

基于多尺度积的磁共振图像增强算法

结合磁共振图像(MRI)特点,分析了噪声对小波变换的影响,对小波系数间的相关性进行分析和归类,根据图像类型的不同,选取不同的函数进行MRI增强。本文提出了一个新的分段函数对未定点进行增强,实验表明,此函数在对图像中的未定点进行增强的过程中,能较好地抑制其中的噪声点,有效地增强像素点。     

浅谈钻孔灌注桩施工质量的控制

本文根据省道S263线南北长山联岛大桥工程的钻孔灌注桩实际施工情况,详细分析了钻孔灌注桩的施工工艺及施工质量的控制措施。     

船与桥墩相撞后的二维流体动力学数值模拟研究

将不可压缩Navier-Stokes方程与浸入边界法相结合,研究在流体中平面运动的物体(船)绕另一个静止物体(桥墩)的二维运动过程,分析船所受到的流体阻力、升力以及受流体作用后船的运动轨迹。结果表明在船绕着桥墩运动的初期,升力和阻力曲线出现有限振幅的起伏现象,不久,船的升力和阻力系数逐渐趋向稳定,做周期性小幅振荡。船的顺时针方向角速度受水流作用逐渐变小,然后变为逆时针方向。最后船的尾部远离桥墩,表明不会与桥墩二次碰撞。船的运行轨迹与实船实验的结果非常接近。     

浅谈钻孔灌注桩首件工程施工的质量控制

本文通过钻孔灌注桩首件工程现场施工,详细分析了钻孔灌注桩首件工程在施工过程中出现的问题及出现问题的解决措施。     

如何提高老路加宽施工质量的分析

S202威青线(威海至青岛)全长260.3公里,本次改建莱阳境内一合同段(K171+000～K179+040)全长8.04公里,现状为三级公路标准,改建后采用二级公路技术标准,设计速度60公里/小时。老路加宽段施工存在的问题在S202威青线路基施工过程中,我们遇到了老路加宽施工接缝、水位较高、路基填筑后局部有翻浆等问题。1.本段路地形复杂,地下水位较高,一般填土不能直接运用于路基填筑,而且路基施工基本要求0沉降。2.水位较高的情况下修筑路基,根据工期要求及施工质量要求,按时完成施工任务有难度。3.经济效益,考虑到如果我们全部外借材料填筑,造价较高,对利润有一定影响。