边坡稳定性分析水平条分法及其进化计算

研究了层状边坡稳定性分析计算方法,提出了适合此类边坡稳定性分析的水平条分法．通过改进进化过程中的选择和复制机制以及交叉和变异操作,提高了进化算法的搜索效率和全局收敛性能,并据此提出了层状边坡稳定性分析和临界滑动面搜索改进进化算法．实例验证及对比分析表明本文方法与常用方法如Bishop法和Chen-Morgenstern法的计算结果的误差在5％以内,适合于非均质边坡稳定性分析且能快速搜索到全局最优解．     

高超声速飞行器非线性干扰观测器动态面滑模控制

针对高超声速飞行器纵向模型具有高度非线性、多变量耦合以及参数不确定等特点,提出一种基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器动态面滑模控制方案。利用非线性干扰观测器观测未知干扰,并通过动态面滑模设计控制器使观测误差指数收敛,针对高度和速度进行了稳定性分析,采用动态逆的方法设计速度控制器,控制律的设计保证了闭环系统的半全局一致稳定。仿真结果表明,该控制方案能够有效地的克服非线性干扰的影响,提高系统的鲁棒性。     

TCP/AWM网络系统的自适应有限时间漏斗拥塞控制

研究了具有外部扰动的TCP/AWM网络系统拥塞控制问题.首先,为了保证队列跟踪误差具有预设的暂态和稳态性能,引入漏斗误差变换对队列跟踪误差进行限制.其次,利用RBF神经网络处理系统中存在的非线性项.结合漏斗控制、有限时间控制、自适应Backstepping技术和RBF神经网络,提出了一种主动窗口管理算法,不仅保证了闭环系统的所有信号是半全局实际有限时间有界的,还使队列跟踪误差收敛到预先给定的漏斗边界内.最后,将本文所提方法与现有的两种同类算法进行了仿真对比,通过得到的仿真结果可以看出所设计的控制器使系统具有更快的收敛速度和更小的超调量,进一步验证了所提方法的可行性和优越性.     

基于MPGA的边坡三维稳定性分析

目前三维极限平衡法在边坡稳定分析中处于主导地位,为了达到静定可解,各种三维极限平衡方法均引入大量的假定,削弱了该方法的理论基础的应用范围.为了解决以上问题,将多种群遗传算法(MPGA)引入三维边坡的稳定性分析,结合有限元计算建立一种基于MPGA边坡三维稳定性分析的新方法.通过边坡的数值应力场求解安全系数,并为多种群遗传算法构建适应度函数,再利用多种群遗传算法为安全系数的计算提供滑移面.根据滑移面的发展趋势动态产生滑移面,增加滑移面的约束条件以保证分析的高效性.最后通过三维边坡经典算例分析验证该方法以及程序的合理性.该方法摈弃了三维极限平衡法所做的种种假定,仅需要1次有限元计算结果,而且计算结果可靠且易于编程.     

数据协调与过失误差侦破的鲁棒估计同步方法

为获得较准确的满足物料平衡和热量平衡的数据,传统的测量数据检验法（MIMT）计算复杂,而已有的数据协调和过失误差侦破的同步方法存在着不能准确识别过失误差等问题。基于鲁棒估计原理以及影响函数提出了一种新的鲁棒估计方法,用于稳态情况下的数据协调和过失误差侦破,并对计算过程中遇到的变量相关性问题进行了分析。计算结果表明,这种方法对线性和非线性问题都具有良好的效果,在侦破出过失误差的同时,可得到相应的数据校正结果。     

一种简单的轮式移动机器人控制器设计

研究了轮式移动机器人的轨迹跟踪控制问题.针对传统控制器设计较为复杂的问题,通过构造Lyapunov函数,并根据Lyapunov稳定性定理,推导出了具有全局渐近稳定的跟踪控制器.该方法设计简单并具有直观的稳定性分析.仿真结果证明了该控制器能过保证闭环系统所有状态渐近稳定,达到了轮式移动机器人的轨迹跟踪控制目的.     

非线性Lorenz-Like系统的定性分析及控制

利用定性分析和优化控制方法, 实现了Lorenz-Like模型的Hopf分支和优化控制, 得到了模型的动力学演化机理和分支条件及变量同步控制器和误差系统的全局渐近稳定条件.     

六旋翼飞行平台的视频稳像技术

低空飞行器监控平台在突发事件现场往往面临恶劣环境以及飞行器自身抖动影响监控质量的挑战,而现有的视频稳像技术无法很好地解决较大场景变化和显著景深影响的问题。该文针对六旋翼低空监测平台在复杂环境下应急视频监控稳像的难点,提出了一种基于运动分解估算和混合基准帧比照的视频稳像算法。基于运动分解估算的运动估计算法利用矩阵分解原理,将全局运动分解成帧间运动和前帧运动的合成,保证了场景快速变化条件下运动估计的准确性和时效性。混合基准帧比照方法运用基于阈值设定的形式,综合考虑计算误差和稳像连续性两方面的因素,寻找较为平衡的基准帧更新算法,有效地解决了视频景深影响造成的误差。实验结果表明:该算法提高了运动估计的准确率和计算效率,可满足六旋翼飞行器监控视频的稳像要求。     

惯性导航中转位控制系统的自适应控制

针对未知非线性、外界干扰和参数摄动等不确定性因素对惯性导航中转位控制系统的影响,采用Back-stepping方法对转位系统进行控制.通过引入动态面技术(dynamic surface control,DSC)降低Backstepping方法设计控制器的复杂度,利用Lyapunov稳定性分析,证明了设计后的闭环系统半全局渐近稳定.仿真结果表明,当外部干扰存在非线性和不确定性时,作者所设计的控制器表现出良好的自适应性和鲁棒性,稳态精度满足惯性导航系统多位置初始对准的使用要求.     

多参数控制的全频数字积分器及其稳定性设计

基于数值积分器的线性组合构造一类新的多参数控制数字积分器,从绝对幅度误差、绝对幅度误差面积和绝对幅度误差能量方面提出了全频数字积分器控制参数的选取原则,选取适当的参数得到了幅频误差很小的全频数字积分器,并与已有比较精准的数字积分器进行了比较,分析了各数字积分器的幅频误差,证明了该新积分器具有良好的逼近精确性。对该积分器进行稳定性分析,转化为s的式子并进行最小相位处理,对全频数字积分器做了稳定性处理,得到了稳定的全频数字积分器。     

基于复合干扰观测器的三相逆变器控制方法

为确保三相逆变器系统能在干扰下保持良好的动态和稳态性能,设计了一种基于复合干扰观测器的三相逆变器抗干扰控制方法.首先,建立含干扰的三相逆变器系统数学模型;其次,设计基于复合干扰观测器的三相逆变器抗干扰控制方法,能同时准确估计和补偿负载侧突变干扰和输入侧周期性干扰,并进行严格的闭环系统稳定性分析;最后,通过仿真验证了该控制方法的有效性.     

某中学边坡稳定性分析

首先阐述了边坡稳定性分析的常用方法,然后以某中学学校地区边坡工程为研究对象,分析该边坡的地形地貌、地质构造、岩层岩性、气象水文等地质条件,确定了该区域边坡存在滑坡的隐患,运用极限平衡法进行稳定性分析,定量地计算了不同工况下边坡的稳定性。     

小型无人直升机的双时标鲁棒控制系统设计

针对小型无人直升机,提出一种双时标鲁棒飞行控制器的设计方法.首先根据小型无人直升机模型的特点和时标分离思想,将快速变化的姿态控制回路作为控制系统内环,慢速变化的平移控制回路作为控制系统外环,分别采用基于四元数描述的方法和基于反步法的鲁棒控制完成控制器设计.然后运用Lyapunov方法对所设计的闭环控制系统进行稳定性分析,证明这种双时标飞行控制系统在没有干扰时可以实现跟踪误差的指数收敛.最后对该控制器进行仿真验证,结果表明,在阵风干扰下这种控制器仍然能够保证小型无人直升机实现良好的位置跟踪控制.     

磁力轴承的模糊控制

介绍了磁力轴承系统的工作原理和数学模型,针对该系统的高度非线性、本质不稳定性和参数不确定性,提出了一种控制算法较为简单的模糊控制方案,通过分析得出影响模糊控制器稳态误差大小的两个主要因素为比例因子ke和误差e的量化论域中"0"点的量化策略.在Simulink中的仿真结果表明,将模糊控制器用于磁力轴承系统的控制,与PID控制相比,系统超调小,调节时间短,抗扰动能力强,且能达到一定的控制精度.     

基于人工蜂群算法的水平条分法边坡稳定性分析

根据极限平衡原理,推导出了适合地震作用下成层状岩土体边坡稳定性计算的水平条分法公式,并将人工蜂群算法用于水平条分法边坡最危险滑动面搜索,提出了基于人工蜂群算法的边坡稳定性的极限平衡水平条分法.算例分析表明,该方法能快速搜索到全局最优解,稳定性计算结果是可靠的,适合成层状岩土体边坡稳定性分析.     

一种新型长冲程抽油机动能平衡系统的设计

介绍了一种新型长冲程抽油机动能平衡系统的工作原理,对其变直径卷筒的形状与参数进行了合理设计,可达到大幅度降低能耗的目的。将动能平衡原理应用于抽油机的平衡系统中,对其进行系统的运动学和动力学分析,通过建立以变直径卷筒和飞轮卷筒为等效构件的等效力学模型,推导出动能平衡系统中下冲程稳态运行阶段挠性件在变直径卷筒上缠绕时其中心的轨迹方程,提出了挠性件及变直径卷筒相关参数的设计方法、选择依据。研究表明,利用变直径卷筒的特殊外形轮廓来控制飞轮卷筒的旋转速度,解决了动能平衡系统中飞轮连续加速、储存能量的问题。     

具有矩形模糊参数的大工业过程关联平衡法

为解决大工业过程稳态递阶优化控制中普遍存在着的模型－实际差异问题。将子过程模型中的系数处理为矩形模糊数，提出了有矩形模糊参数的大工业过程稳态关联平衡法。基于模糊模型，关联平衡算法能找到使目标函数更小的解，并且迭代次数更小。对开环的关联平衡法和有全局反馈的关联平衡法进行了研究。分析和讨论了关联平衡法中矩形模糊参数的选取方法。仿真结果表明，有矩形模糊参数的关联平衡法能有效地解决模型－实际差异问题。     

不确定非线性系统的自适应反推终端滑模控制

针对一类具有未知非线性函数的严格反馈型不确定非线性系统,提出了一种自适应反推终端滑模控制方法。反推控制的前n-1步结合动态面控制技术设计虚拟控制律,第n步仅采用一个神经网络函数逼近器补偿系统所有未知非线性函数,得到了基于全局快速终端滑模控制的自适应神经网络控制器；通过引入一阶滤波器，不仅避免了传统反推控制存在的复杂计算,提高了系统的收敛速度,而且通过引入逼近误差和不确定干扰上界的自适应补偿项来消除建模误差和参数估计误差的影响,改善了稳态跟踪精度。理论分析证明闭环系统所有信号半全局一致终结有界，仿真结果验证了该方法的有效性。     

粘弹性拟线性波动方程的全离散有限元方法及数值分析

讨论了粘弹性拟线性波动方程全离散有限元方法 ,利用不动点定理构造性地证明了逼近格式解的存在性和唯一性 ,给出了稳定性分析和误差分析 ,得到了最优H1模和L2 模误差估计     

基于Lyapunov函数的三电平SAPF控制策略

提出了一种基于Lyapunov函数的三相中点箝位型三电平并联有源电力滤波器(Neutral-Point Clamped Shunt Active Power Filter,NPC-SAPF)的控制策略.建立了NPC-SAPF的数学模型并在此基础上构建包含输出电流和直流电压误差项的能量函数;进一步推导出关于控制增益的特征方程,并绘制出其三维函数图,结合Lyapunov大范围渐进稳定条件和系统极点位置得到控制增益选取范围,在此区间选取合适的控制参数,保证系统在不同负载类型下动态和稳态性能.针对NPC特有的中点电位平衡问题,采用连接直流电压中点与配电变压器中点并引入中性点电位误差反馈控制的方法实现中点电位平衡.对电压源型和电流源型这两类非线性负载的动态和稳态性能进行了仿真和实验,结果表明:该控制策略对电流型和电压型非线性负载均取得较好的谐波补偿效果.