基于策略的视盘机伺服控制

本文首先根据视盘机光学头执行机构模型,利用线性分式变换的方法得到模型参数摄动后的广义对象模型;控制器的结构为内外两环,内环采用鲁棒控制理论设计控制器,抑制参数摄动和外界扰动所引起的结构振动,外环为PID控制器,使系统达到跟踪性能指标的要求.最后是数值仿真,结果表明,该方法具有较好的跟踪和抑制振动性能.     

基于H∞策略的视盘机伺服控制

本文首先根据视盘机光学头执行机构模型,利用线性分式变换的方法得到模型参数摄动后的广义对象模型;控制器的结构为内外两环,内环采用鲁棒控制理论设计控制器,抑制参数摄动和外界扰动所引起的结构振动,外环为PID控制器,使系统达到跟踪性能指标的要求.最后是数值仿真,结果表明,该方法具有较好的跟踪和抑制振动性能.     

输入成型在卫星喷气姿态机动控制中的应用

针对空间飞行器常带有大型挠性附件,而挠性附件的振动往往使控制系统性能变差的问题,提出了一种能有效抑制系统残留振动的姿态机动控制策略,即机动控制内环结合前置补偿结构.控制内环为由姿态控制执行机构(PWPF modulator)、控制器(PD controller)构成的挠性卫星姿态闭环系统,前置补偿器采用多模态输入成型器.内环用于保证主刚体的期望转动,输入成型器则用于抑制系统的残留振动.仿真结果表明:在卫星姿态满足期望指向的前提下,基于Pade′拟合设计的多模态成型器更短,对于系统的参数摄动也具有一定的鲁棒性.该控制策略改善了姿态机动控制系统的过渡过程.     

用于机器人末端残余振动控制的控制误差优化输入整形器

针对工业机器人关节柔性引起的末端执行器残余振动问题,提出一种基于控制误差优化输入整形器的振动控制算法。该算法结合零振动二阶微分输入整形器(ZVDD)方程和系统响应时滞时间方程,构建了关于整形器脉冲幅值参数的线性约束方程组;以整形后末端运动过程控制误差和定位误差为优化目标,建立了控制误差代价函数;利用拉格朗日乘子法解出脉冲幅值参数的表达式并进行迭代运算求得最优解;采用预测路径规划来补偿系统时滞时间。实验结果表明:所设计的控制误差优化输入整形器能将机器人J5轴末端残余振动加速度减少至整形前的11.7%,与ZVDD输入整形器相比能减少系统响应时滞时间约88%和最大过程控制误差约60.3%,与CEM输入整形器相比能减少定位误差约53.7%。该算法可以在有效抑制残余振动的基础上,减小传统输入整形器引起的系统响应时滞时间、末端运动过程控制误差和定位误差,对提高工业机器人的定位速度和精度具有一定的参考意义。     

有界参数结构特征值的区间分析方法

针对具有不确定但有界参数的结构系统的固有振动频率问题,提出一种近似求解结构固有频率上、下界值的区间特征值摄动法.该方法基本上是两步法,首先,将结构系统的振动描述为区间数学中的广义区间特征值问题,形成矩阵方程.其次,把特征值看作是摄动矩阵的函数,利用区间分析和摄动理论计算特征值的上下界值,从而根据其值来估计结构固有振动频率的范围.通过两个数值例子表明,该方法在结构参数的不确定量较小时可得到满意的结果.     

非比例结构阻尼系统的振动控制

提出了一种非比例结构阻尼系统的振动控制方法.把模态阻尼矩阵分为对角阻尼矩阵和对角元素为零的非对角阻尼矩阵,将非对角阻尼矩阵视为小量,用摄动方法求解这个受控系统,可得到非比例阻尼系统的近似解析解,实现对非比例阻尼系统的振动控制.数值模拟说明此方法有较高的精度,可在土木工程高层结构的振动分析中应用.     

带输入饱和的奇异摄动双线性系统的无源控制

针对具有输入约束和变时滞的奇异摄动双线性系统,提出一种状态反馈无源控制器的设计方法,以消除时滞因素和输入饱和对闭环系统的影响.首先,在Lyapunov稳定性理论和无源性理论的框架下,应用线性矩阵不等式技术和凸组合技术,将系统状态反馈控制器的设计归结为求解一组与时滞上界无关的线性矩阵不等式问题.所得控制器使闭环系统渐近稳定且无源,同时构造了与奇异摄动参数相关的椭圆吸引域估计,并将上述方法推广到不含时滞和外部输入的系统.然后,提出凸优化问题,得到闭环系统吸引域的极大估计,其中奇异摄动参数稳定界也是设计的目标之一.最后,通过数值仿真算例说明了所提理论方法的有效性.     

基于摄动法的不确定性汽车悬架振动控制特征值的凸模型分析

对含有不确定性参数悬架系统的振动控制问题进行研究.应用多维椭球凸模型理论将区间不确定参数悬架系统的振动控制问题转化为确定性问题来处理.基于矩阵摄动法利用凸模型理论分析不确定参数对汽车悬架系统的影响,推导具有不确定参数闭环系统特征值的上、下界计算公式.计算结果表明:所提出方法对两自由度汽车悬架系统有效.     

Duffing振动系统的全局吸引子研究

研究Duffing振动系统的全局吸引子.基于轨道摄动的思想,讨论非线性系统摄动轨道的快速求解算法,并应用到图胞映射方法中,提高了胞映射算法的计算效率.以典型Duffing振动系统为应用实例,分析了系统的全局空间结构.研究表明:系统存在全局吸引子共存现象,且随着参数的变化,系统发生边界激变.     

弹性运载火箭自适应姿态控制

针对弹性运载火箭存在振动、参数摄动及外部扰动等影响,提出采用自适应陷波器对测量信号进行预处理,消除弹性模态的影响,并利用通用积分观测器(GPI)同时获得系统状态和扰动的估计,在此基础上,根据极点配置方法,设计弹性运载火箭的自适应姿态控制律.仿真表明,文中所提出的方法能够在抑制弹性振动影响的同时,对外部扰动和参数摄动具有...