DC/DC变换器中的斜坡补偿法扩展及其理论分析

针对峰值电流模式控制Boost变换器的动力学模型,详细分析了斜坡补偿法控制混沌的原理,并针对占空比D>50%时发生分叉的现象,将传统的锯齿波补偿控制混沌改为三角波扰动,通过仿真发现可以很好地控制混沌且控制结果可以得到原混沌吸引子中的不稳定周期1,而且可以找到最优扰动相位和最小扰动幅度。对此进行理论分析可以给出三角波有效控制的最优相移和幅度的预计,从而为变换器的稳定设计提供了理论指导,有一定的实用价值。     

立辊轧机主传动系统的扭振非线性分析

为了掌握立辊轧机主传动系统的扭振理论并且加以控制和利用,根据4200立辊轧机主传动系统的实际参数,建立立辊轧机主传动系统的4自由度非线性扭振模型,采用Matlab软件, 得到分岔图、相图和庞加莱截面,通过仿真分析其周期运动的稳定性以及通过倍周期分岔进入混沌的过程.仿真结果表明,当激振力频率与系统固有频率相近时,角位移增大,系统不稳定,在实际生产中要避免激振力频率与系统固有频率相近的工况;随着角频率的变化,系统由周期运动、准周期运动,经过一系列倍周期分岔最终导致混沌产生.     

随机扰动下的电力系统强迫振荡分析

为了研究随机扰动下电力系统强迫振荡的特点,基于同步机机械功率上随机扰动的功率谱密度模型,为多机系统建立了模态叠加形式的频率响应模型.由功率谱密度分析方法得到了同步机功角的功率谱密度表达式,进而分析了随机扰动下系统强迫振荡的4个影响因素.在新英格兰39节点系统上比较了不同随机扰动的激励下同步机功角的随机振荡情况.结果表明,当随机扰动功率谱密度的峰值频率和系统固有频率一致时,发生随机意义上的共振现象.发生随机共振时,同样强度的随机扰动,谱密度峰度越大系统振荡越剧烈,而随机扰动的峰值频率在固有频率附近、扰动谱密度峰度较小时更容易激起系统强迫振荡.     

悬臂梁系统的脉冲控制

为解决悬臂梁碰撞系统的混沌控制问题,利用脉冲微分系统理论和数值模拟技术,对悬臂梁系统的混沌控制进行了研究.结果表明:当悬臂梁碰撞系统出现混沌现象时,若在满足一定条件的时间点上对该系统施加脉冲信号,系统的混沌状态将会得到有效控制.利用龙格-库塔方法对施加了脉冲信号的系统进行了数值模拟,模拟结果表明:在固定时间点处系统的混沌状态得到了有效控制,验证了脉冲控制方法的可行性与有效性.该方法对研究建筑物的动力学行为具有一定的参考价值.     

基于弱周期扰动方法的FDI中的混沌现象控制

运用弱周期扰动方法,对外商直接投资中的混沌现象进行了控制.用离散模型描述的外商直接投资动态系统在一定参数条件下表现为混沌状态,通过选取合适的扰动量,即外部控制信号的幅值和频率,可以将其调整到期望的周期轨道.仿真实验结果证实所提出的方法结构简单,易于实现.在实际操作过程中,通过政府干预手段可达到抑制FDI经济混沌的目的.     

分数阶Sprott-F不确定混沌系统的适应滑模同步

研究分数阶具有不确定项和外部扰动Sprott-F混沌系统适应滑模同步, 通过构造合适的分数阶滑模面和控制律及适应规则, 得到分数阶Sprott-F不确定混沌系统取得适应滑模同步的2个充分条件. 结果表明, 分数阶Sprott-F不确定混沌系统在一定的假设条件下可取得适应滑模同步.     

一种复合的混沌序列加密算法

本文针对有限精度条件下混沌系统动力特征退化会产生短周期现象,介绍了几种加入扰动的混沌序列加密算法,并在此基础上得到一种复合的混沌加密算法,这种加密算法既用到了混沌系统参数扰动、又用到了混沌系统变量扰动,既具有级联混沌系统的优势又具有复合混沌系统的优势,能够得到复杂度高、分布均匀的混沌加密序列,并且便于实现.     

含参数扰动Liu混沌系统的反步设计自适应控制

针对混沌系统的控制问题,人们已经提出了很多控制方法。但是,大多数文献在混沌系统控制的设计中,未同时考虑系统参数由于内部噪声等未知扰动的影响而在有界范围内波动的情况,这就导致一些研究结果在实际应用中受到许多限制。因此,研究含参数扰动混沌系统的控制问题是当前混沌控制理论和应用的前沿课题之一。文中以含参数扰动的Liu混沌系统为例进行研究,采用反步设计自适应控制方法对该系统进行控制。首先从系统的反步设计控制理论出发,研究了基于反步设计法、Lyapunov稳定性定理及自适应控制系统控制律,讨论了系统满足设计要求的虚拟控制和控制律的时间响应,确定了同步控制器的结构和控制k的取值范围为47.716 0k57.222 2时,控制系统渐近稳定;然后根据所设计的含参数扰动Liu混沌系统的反步自适应控制器,得到了含参数扰动的Liu混沌系统在两种不同的情况下的不同控制器,实现了混沌系统在含有未知扰动下的跟踪及镇定控制。该方法在逆推设计过程中结合了反步设计法、Lyapunov稳定性定理及自适应控制律,使系统状态在每一步都能自适应跟踪并渐近趋近虚拟控制,有效地克服因各种未知扰动而产生的参数波动的情况,最后实现整个系统的渐近稳定。理论推导与数值模拟结果验证了控制器的有效性。     

具有扰动的统一混沌系统的混合同步

研究了具有参数扰动和外部扰动的统一混沌系统的混合同步问题.基于Lyapunov稳定性定理,得到了两个混沌系统达到混合同步的条件.利用自适应控制方法,针对从动系统的系统参数未知的情形,设计出了控制器和参数自适应率;并对参数扰动和外部扰动的界限及从动系统的参数事先都未知的情形,给出了控制方案.最后,通过数值仿真验证了结论的正确性和有效性.     

一个新混沌系统的脉冲鲁棒镇定与鲁棒同步

考虑了一个新混沌系统,利用脉冲控制的方法,给出了不确定扰动的系统渐近稳定到平衡点的一个充分条件。同时,考虑了存在扰动的两个混沌系统同步问题,得到了充分判据。最后,给出了数值例子说明本文算法的有效性。     

基于B-小波提高寻北仪抗基座扰动的能力

为消除静基座寻北时外部基座扰动对寻北仪精度的影响，提出采用波形反对称的三阶B-小波对寻北仪原始输出信号进行滤波处理，通过对多尺度下小波变换模极大值的分析，可以确定低频基座扰动在时域上的作用点，从而消除受污染数据对寻北精度的影响，利用实测数据进行的仿真表明，该方法能有效地提高寻北仪抗基座扰动的能力。     

Disturbance Observer Based Sliding Mode Controller Design for Heave Motion of Surface Effect Ships

In order to damp the heave motion of surface effect ships(SESs),a sliding mode controller with a disturbance observer was designed.At first,a disturbance observer was proposed to estimate the unknown time-varying disturbance acting on SESs due to waves.Then,based on the disturbance,a slide mode controller was designed to minimize the magnitude of SES's heave motion position.It was theoretically proved that the designed sliding mode controller with the disturbance observer could guarantee the stability of the closed-loop heave motion control system of SESs.Simulations on a Norwegian Navy's SES were carried out and the simulation results illustrated the effectiveness of the proposed controller with the disturbance observer.     

基于新型扩张干扰观测器的船舶航向滑模控制

采用非线性船舶运动模型,利用滑模控制对参数变化、扰动不敏感性、响应速度快和容易实现的特点,研究船舶航向变化的自动运动控制.针对外界海浪的干扰,借鉴非线性干扰观测器的设计原理,运用扩张状态观测器对状态干扰的抑制性,设计出新型的扩张干扰观测器,补偿系统的外部干扰,减少滑模控制的抖动影响.探讨了系统的稳定性、船舶转向的可靠性和削弱航向变化时的波动性.最后,通过对船舶转向控制系统的仿真,验证了新型干扰器对干扰具有良好抑制性能,能对船舶航向进行稳定控制.     

Robust monocular SLAM towards motion disturbance

The standard extended Kalman filter-based simultaneously localization and mapping （EKF-SLAM） algorithm has a drawback that it could not handle the sudden motion caused by the motion disturbance. This prevents the SLAM system from real applications. Many techniques have been developed to make the system more robust to the motion disturbance. In this paper, we propose a robust monocular SLAM algorithm. First, when the motion model-based system failed to track the features, a KLT tracker will be activated for each feature. Second, the KLT tracked features are used to update the camera states. Third, the difference between the camera states and the predictions is used to adjust the input motion noise. Finally, we do the standard EKF-SLAM with the new input motion noise. In order to make the system more reliable, a joint compatibility branch and bound algorithm are used to check the outliers, and an IEKF filter is used to make the motion estimation smoother when the camera encounters sudden movement. The experiments are done on an image sequence caught by a shaking hand-held camera, which show that the proposed method is very robust to large motion disturbance.     

飞机扰动运动方程特征根的数值求解

用一元四次方程精确解的解析公式，研究飞机扰动运动特征方程的求解方法，并讨论计算机编程中应注意的若干问题。通过对某型飞机典型扰动运动方程特征根的精确求解，表明本方法对研究飞机的运动模态有一定的积极意义。     

反步鲁棒镇定及其在舵减横摇中的应用

运用反步法的思想,结合自适应方法和鲁棒控制方法,为一类具有未知或不确定参数以及能量有限扰动的非线性系统设计了易于实现的标量控制;讨论了渔政船1500HP在小风浪作用下产生的弱混沌横摇运动,并将标量舵力矩控制律运用于舵减横摇鲁棒控制.仿真验证结果表明：加入舵减摇控制后,船舶抑制海浪扰动的能力较强,控制收敛的速度较快,并且不存在超调,船舶抑制横摇的过程比较平稳,有利于减摇过程中船上人员和设备的安全.此外,控制器的设计过程基于非线性时域模型,可以应用在其他类型船舶的舵减摇设计中.     

大展弦比飞翼刚柔强耦合飞行动力学与控制

针对大展弦比飞翼布局柔性飞行器在刚体和弹性自由度动力学强耦合情况下的控制问题,对相应的强耦合动力学特性与相应的控制方法展开研究.采用自由-自由模态法表征飞翼刚柔运动之间的惯性耦合;采用偶极子网格法和有理函数近似法完成广义非定常气动力计算;应用线性二次型最优控制方法进行飞行机动与弹性变形的联合控制律设计.与无控情况相比,闭环控制可有效减缓飞行器俯仰方向的阵风扰动至原来的40%.研究结果表明,飞行器一阶弯曲模态短周期之间存在明显动力学耦合.设计的闭环控制律可使动态弹性变形量始终向有助于减缓扰动方向变化.      

多控制面柔性翼飞行器阵风减缓研究

小型柔性翼飞行器遭遇较强阵风时会引起姿态和质心加速度的剧烈变化,并诱发柔性机翼的弹性运动,甚至导致失稳.柔性翼飞行器的阵风减缓控制需要同时考虑刚体自由度和弹性自由度.基于最小状态法,将频域非定常气动力转化成时域状态空间形式.推导了离散阵风和连续紊流扰动下,柔性翼飞行器的纵向状态空间方程.采用预测控制方法设计了阵风减缓控制器,提出了多控制面控制分配策略,解决了强阵风扰动下独立控制面控制力不足的问题.仿真结果表明,模型预测控制能够有效减缓离散阵风和连续阵风扰动下飞行器的结构载荷,稳定刚体运动和弹性运动,其控制效果优于线性二次高斯（LQG）控制.      

Study on High Accuracy Hybrid Controller for Periodic Motion Control

In order to realize high accuracy control for periodic motion,a hybrid controller with grey prediction was presented in this paper.Incorporating the grey prediction,repetitive control,and the traditional Proportional-Integral-Differential(PID)control,a design method of the grey prediction repetitive PID(GRPID)control algorithm was investigated,according to the characteristics of the periodic motion control.The hybrid control algorithm can estimate unsure parameters and disturbance of system using grey predi...     

非均匀噪声环境下网络小扰动入侵源定位检测方法研究

非均匀噪声环境下网络小扰动数据入侵具有信号振幅小、攻击性强等特点,传统方法对小扰动入侵检测准确率低、漏报率高,不能对小扰动入侵源进行准确的定位和检测。提出一种基于生物免疫学的入侵源定位检测系统设计,搭建适用于非均匀噪声环境下网络小扰动入侵检测的软硬件平台,对输入检测系统的数据进行预处理,模拟生物免疫系统信息处理机制,通过不断更新规则库识别出"友好"数据和"非友好"数据,最后进行亲和力计算和数据匹配,实现非均匀噪声环境下网络小扰动入侵源定位和检测。通过仿真试验证明提出的方法能够有效地完成对小扰动入侵源的定位和检测。