基于LMI的H_/H∞故障检测观测器设计

考虑未知输入信号的影响,研究了线性系统鲁棒故障检测观测器的设计问题。利用描述残差对故障灵敏度的H_指数和表示残差对未知输入鲁棒性的H∞范数,将鲁棒故障检测观测器的设计问题描述为基于H_/H∞的优化设计问题。利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)理论,给出故障检测观测器的存在条件,提出一种新的迭代LMI算法求解最优观测器增益。仿真结果表明,利用这种方法设计的故障检测观测器对故障的灵敏度高,对未知输入的鲁棒性强。     

奇异时滞系统的鲁棒故障检测和分离观测器

讨论了一类不确定奇异时滞系统的鲁棒故障检测和分离观测器(RDO)设计问题,设计所有的观测器使得它们的冗余信号对非故障因素具有鲁棒性,并设计每个观测器使其冗余信号对一组特定的故障不敏感而对其余故障敏感。给出了RDO存在的充分条件及有效的设计算法,并讨论了故障集合不同划分的RDO设计之间的关系,最后给出一具体算例来说明该方法的有效性。     

基于高阶PI观测器的不确定线性系统鲁棒故障检测设计

针对一类受干扰影响的不确定线性系统,研究了基于高阶比例积分 (proportional integral, PI)观测器的鲁棒故障检测设计问题。通过对一类Sylvester矩阵方程的参数化解,将基于高阶PI观测器的鲁棒故障检测问题转化为具有多约束的优化问题。基于该优化问题的解,给出了具有鲁棒故障检测功能的高阶PI观测器存在的充要条件,并给出受干扰影响的不确定线性系统的鲁棒故障检测设计方法。最后,数值算例及仿真分析结果验证了所提方法的有效性。     

线性系统的故障检测和最优容错控制

针对系统中含有执行器故障和传感器故障的情况,研究了线性系统的故障检测和最优容错控制问题。利用Riccati矩阵方程和Sylvester方程设计了故障情况下的动态最优容错控制律,并设计了能同时检测出故障状态和系统状态的增广的降维故障检测器,解决了最优控制中故障状态的物理不可实现问题,从而实现了系统的故障检测和容错控制并能满足二次型性能指标。仿真实例验证了这种故障检测方法和最优容错控制的有效性。     

基于自适应动态无偏LSSVM的故障在线监测

针对无法建立精确数学模型的非线性动态系统,提出一种基于自适应动态无偏LSSVM的故障在线监测模型.该模型通过改进LSSVM的结构风险形式得到无偏的LSSVM,并能够自适应的选择滑动时间窗的长度.在此基础上根据模型动态变化过程中核函数矩阵的特点设计了基于ChoIesky分解的学习算法提高了模型训练效率,实现了非线性系统的在线监测.通过系统输出预测误差的变化,利用Parzen核密度估计方法判断故障的程度.仿真结果表明该故障监测模型在系统正常工作的情况下,能够跟踪系统的动态变化趋势;在系统出现突变故障的情况下,能够快速检测系统故障;在系统出现缓变故障的前提下,能够对系统的故障进行预报.     

一种基于神经网络的机器人故障检测方法

在对多种故障检测方法进行分析比较的基础上，提出一种基于神经网络的机器人故障检测系统结构，给出在线学习逼近机器人标称模型的故障检测方法。仿真结果表明，该方法能对机器人运行过程中出现的故障进行检测和定位。     

基于模糊集的故障检测方法

针对limit checking故障检测方法的缺点,提出了一种基于模糊集的故障检测方法。该方法基于传感器测量值的不确定性和门限值具有模糊的客观属性,在检测值所有可能值的论域上划分模糊子集,将检测值偏离门限值的程度用隶属函数与模糊子集报警权重表示。考虑到时间因素对检测结果的影响,提出采用时间窗函数的方法计算时间窗内的报警权值之和作为模糊检测决策依据。仿真结果表明,基于模糊集的故障检测方法相比于持续性计数(Persistence Counter)方法具有更好的检测性能。     

基于反面选择原理的智能融合故障检测模型及其应用

针对反面选择算法用于故障检测所存在的局限性,提出了一种基于反面选择原理的智能融合故障检测模型.该模型利用人工免疫系统的反面选择原理来构建神经网络检测器,通过训练将系统的异常模式信息存储在分布的检测器中,根据检测器的激活来发现系统的故障.通过混沌时间序列的异常检测仿真实验,研究了模型参数对故障检测性能的影响.最后以发动机压气机失速检测实验为例,证实该方法对失速信号的模式特征具有较强的分辨能力,同时表明神经网络检测器比常规的二进制编码检测器具有更好的故障识别能力.     

具有异步时延的网络化控制系统故障检测

针对具有异步信号时延的离散系统，研究了在异步时延下基于观测器的故障检测及其设计问题。首先提出了一个存在异步时延下系统的故障检测模型，该模型保持了系统的定常性和时不主特性。同时在此模型上构造了异步时延系统的状态观测器，并依据系统观测误差通过合理地选择湮灭加权矩阵的方法构建了频域内的故障检测残差发生器。最后通过一个摆式列车试验模型的仿真检验了设计方法的有效性。     

基于KPCA冗余检测的故障识别算法

工业过程中，采用传统贡献图方法识别故障时，由于没有考虑传感器发生故障而导致测量数据异常的情况，可能得到错误的辨识结果，对此提出一种故障识别的新思路。访方法通过设置多个传感器监测某一变量的变化情况，建立起测量值与待测变量之间的冗余关系，提出将检测这种关系是否保持作为翔定故障戍因的依据，并利用KPCA方法将原始测量数据映射...     

基于Simulink的无人机六自由度仿真

加装滑翔增程组件的炸弹气动外形和无人机类似,研究无人机的运动特性将对研究滑翔增程组件起到重要作用。利用Simulink对无人机进行六自由度建模,分析无人机在滑翔过程当中的运动姿态特性,副翼对无人机运动的影响,无人机在风干扰的环境中的运动姿态特性,通过这些分析,可以对炸弹的滑翔增程组件的设计起到至关重要的作用,可为后续的控制、制导、导航研究打下基础。     

基于Simulink的子导弹全弹道仿真

在MATLAB／Simulink环境下，针对子导弹武器系统，应用全弹道建模方法开发了包括运动学与动力学模块、制导与控制系统模块，弹目相对运动模块等组成的仿真系统数学模型，进行了全弹道数字仿真。仿真实验表明，该仿真系统较好的模拟了子导弹的飞行弹道，为子导弹武器系统的开发研制提供了必要的仿真工具。     

基于Simulink的直升机动力学仿真模型

建立了完整的直升机飞行动力学数值仿真模型。建模时综合考虑了直升机的主要气动力部件的建模以及气动干扰等问题,详细讨论了与主旋翼相关的翼型气动力模型、诱导速度模型和挥舞运动模型的建模方法。基于层次化、模块化的建模原则,整个仿真模型最终在Simulink平台上得到了实现。最后采用算例直升机数据,根据提出的建模方法进行了定直飞行的配平计算和操纵响应分析,仿真结果证明了建模理论和方法的合理性和有效性。     

基于Simulink的磁悬浮控制系统仿真

在MATLAB/Simulink环境下,对电磁型(EMS)磁浮列车,利用Lagrange方程,结合动力学和电磁学基本理论,建立了单磁铁磁悬浮系统的数学模型,给出了采用线性二次最优控制策略的系统仿真模型,分析了影响该系统动态性能的主要因素.仿真结果表明,所提出的方法是对磁悬浮系统建模和控制进行研究的有效途径.     

基于Simulink的液压起升机构仿真研究

探讨了基于Simulink平台的液压起升机构建模与仿真方法。利用Simulink的SimMechaics模块集建立了起升机构的机械模型,采用改进的节流流量模型,基于节点法建模思想建立了易于计算机求解的液压系统模型,根据液压、机械系统的参数关联关系将两个系统模型有机集成起来,得到较为完整的液压起竖机构仿真模型,并给出了仿真结果,对起升机构的性能分析和智能控制算法的应用研究具有实际意义。同时指出,该方法能够实现机械、液压、控制系统仿真模型的有机集成,对复杂机电液一体化系统的仿真与优化研究具有借鉴意义。     

基于Simulink的XCP仿真研究

针对NS-2仿真消耗大量运算时间,占用大量存储空间的缺点,利用Simulink构建XCP 的连续模型,并在此基础上构建多个XCP连接竞争一条瓶颈链路的仿真场景.对比实验表明,该模型能够真实再现XCP的收敛特性,并且运算时间在秒级,存储空间在KB级.     

基于MatLab/Simulink的GPS系统仿真

快速可靠的GPS（全球定位系统）系统仿真可对双频GPS接收机的设计、接收算法的研究提供有效的帮助。文中详细介绍了在MatLab／Simulink环境下GPS系统仿真平台构建的基本方法。首先分析了GPS系统的各个环节，说明了各模型在仿真中的实现方法；然后给出了完整的系统仿真框图，并在此平台上实现了GPS L2载波相位跟踪的仿真。结果表明该仿真平台有效、可靠。     

基于Simulink的航天服便携式生保系统仿真研究

探讨了基于Simulink的航天服便携式生命保障系统建模与仿真方法。采用集总参数法建立了能够计算温度、湿度、CO2浓度等参数的生保系统仿真模型。针对美国现有的舱外航天服生命保障系统建立了瞬态仿真模型,并进行仿真研究。分析仿真结果表明,建立的仿真平台能够较好地预测航天服便携式生保系统的运行状况。建立的模型,具有模块性和通用性,易于扩展,对我国航天服生保系统的研制与优化具有借鉴意义。     

基于Matlab/Simulink的永磁交流电动机仿真研究

在无刷直流电动机(BLDCM)和永磁同步电动机(PMSM)仿真研究中,通常采用不同的仿真模型.但是,两种电机结构相似,完全有可能用一个仿真模型统一起来.在对电机结构和反电势产生机理详细分析的基础上,引入一个反电势波形函数来拟合两种电机的反电势,建立了二者的统一仿真模型.当反电势波形系数较小时,反电势逼近梯形波,此时可仿真BLDCM;当波形系数较大时,反电势逼近正弦波,此时可仿真PMSM.与常规I仿真模型相比,统一的仿真模型应用更加方便,而且能较好地逼近反电势的实际波形.在Matlab/Simulink下的仿真结果表明,建立的仿真模型是可行的.     

基于Simulink的战损仿真研究

通过对现代信息化战争的特点和高技术武器的特性进行研究,分析了现代作战系统的基本框架,改进了传统的Lanchester作战损耗理论,建立了典型的和具有信息化战争特点的作战损耗模型,使之能够继续适用于现代战争,利用Simulink对所建立的模型进行了仿真分析,仿真结果表明,新的Lanchester作战损耗模型符合现代信息化战争的作战特点.