运动控制系统自学习问题研究

研究了运动控制系统在重复运动方式下的自学习问题,设计了开环迭代自学习、闭环迭代自学习和预测自学习三种控制算法和结构,并对比分析了各种自学习控制算法的特点。实验结果表明,学习控制结构简单,计算量小,便于实现,对被控对象的动态模型没有严格的要求,可以明显改善具有周期性输入控制系统的轨迹跟踪精度。     

基于线性二次调节器算法的两轮自平衡机器人最优控制方法

两轮自平衡机器人作为一种多输入多输出系统,虽然已在许多日常使用中得到应用,但大多数研究只关注通过试验实验或使用简易的数学模型来达到平衡.为了研究两轮自平衡机器人完整数学模型建模和运动平衡控制器设计,首先,根据机器人的电机模型、车轮模型和摆体模型,推导机器人运动的状态空间模型;其次,分析系统的可控性和可观性,并结合状态估计和反馈控制设计具有状态估计的反馈控制器,同时引入线性二次调节器(linear quadratic regulator,LQR)控制方法以完善控制器在机器人运动中的控制效果.仿真实验结果表明:具有状态估计的反馈控制器和LQR控制方法对于这类自平衡机器人运动平衡控制具有良好的稳定性和鲁棒性.     

基于构形的冗余度机器人自运动规划方法

研究能够直接通过视觉信息进行实时规划的自运动规划方法．冗余度机器人的自运动受到构形约束．从构形出发就能够采用矢量方法规划机器人的自运动。以YJP-1型7自由度机器人为例，针对一类具有旋转自运动主平面的-冗余度机器人，采用基于线性约束的最小二乘法思想，即把机器人末端的运动速度为零作为线性约束条件，代入求机器人自运动逆解的极小最小二乘方程式中进行处理，得到自运动的解析表达式．数值仿真和实验验证了这种算法的有效性。     

应用自适应模糊控制实施船舶动力定位

在船舶动力定位中引入自适应模糊控制方法,即采用近似的线性模型通过Ｋａｌｍａｎ滤波得到船舶低频运动的状态估计值,模糊化后作为模糊控制器的输入实现定位控制。模糊控制器的核心为逢适应模糊逻辑系统,由于它具有任意的非线性映射能力,从而使控制器的参数能够在定位过程中不断调整,以适应外部环境变化。仿真结果表明,该方法在不同海况下均能达到很好的控制效果。     

新型无摆动双机驱动振动机自同步理论

研究了一种新型无摆动双机驱动振动机的自同步运动条件和自同步运动稳定性条件.该振动机由内、外两个质体组成,两偏心转子的旋转中心与内质体质心在同一条竖直轴上,偏心转子的惯性力对该轴的力矩为零,从而消除了该振动机的摆动.利用拉格朗日方程建立了振动机的运动微分方程,并利用平均小参数法得到了偏心转子的无量纲耦合方程;由偏心转子耦合方程零解存在条件得到了振动机实现自同步运动条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到振动机同步运行的稳定性条件.数值仿真验证了上述理论的正确性.     

智能自校正多模态轨迹跟踪控制

对于类似于机械手的运动轨迹跟踪和定位控制,为了获得良好的跟踪性能和定位精度,针对复杂多变的被控对象,运用智能控制理论,引入对象过程特征和行为特征的概念,以对象的过程特征状态和行为特征状态为条件元素,构造了1个分层递阶高阶产生式跟踪控制系统结构.系统在运行过程中通过对对象的过程特征和行为特征辨识,实现控制器参数的自动调节和多模态控制.为了具体实现该系统结构的应用,建立用于过程特征辨识、参数校正和控制决策的特征模型,以及从过程特征状态集、行为特征状态集到参数校正模态集和控制决策模态集的映射关系.针对机械手的运动特性进行了仿真研究,仿真结果表明,该系统结构具有较强的鲁棒性,是一种行之有效的方法.     

基于BP神经网络的船舶航向智能PID控制研究

针对船舶航向控制非线性的特性,以船舶航向运动一阶KT模型为研究对象,设计了基于BP神经网络的自整定PID算法航向控制器。将传统PID与BP神经网络结合,对被控对象由BP神经网络进行辨识,给出PID控制参数,由PID控制算法进行控制并优化收敛速度。根据真实渡轮船舶特征参数,利用MATLAB/Simulink仿真软件建立船舶航向运动控制系统模型。仿真结果表明,基于BP神经网络的PID控制系统超调小、鲁棒性好,可长时间稳定工作,几乎无稳态误差,控制算法的实用性以及动态控制系统的优越性得到验证。     

料斗式自动定量系统的控制算法

主要针对料斗式电子秤的落料模式和料斗式电子秤在称量过程中影响称量精度和称量效率的各种因素进行分析和研究，提出了一套有效的控制算法，以提高电子秤的精度和工作效率。其中对快速加料门的控制采用了模糊控制算法，对中速加料门的控制采用了自学习算法。经实验证明，效果良好。     

行进间跟踪轴线稳定技术

研究自行火炮行进间载体牵连给跟踪带来的扰动问题,采用补偿的方法抑制这种扰动.即采用开环前馈控制与跟踪闭环部分相结合的控制方法,取得了很好的控制效果.从扰动的机理入手,利用可测参量,对扰动部分进行线性化,并给出了补偿信号的解析式.用Matlab Simulink进行了仿真,仿真结果表明所提出的方法能够使载体的扰动造成的误差明显减少.其优点在于能够在不改变原有控制系统结构的情况下,实现有载体扰动时的跟踪轴线稳定.     

初中生学习自控力与自我形象的相关研究

修订了自我形象量表（包括现实自我和理想自我），并用自制的初中学生学习自控力量表测量同一批初中学生；把他们在自我形象所测的数据与学习自控计算相关。结果是：初中学生的学习自控与自我形象之间具有密切的关系。具体的说：学习自控与现实自我、理想自我都有显著的相关，并且与现实自我关系更密切。这也许说明学习自控是初中学生自我完善的一种主要途径。     

气动自激振动系统数值解及分析

给出了气动自激振动系统的模型和运动方程，通过数值求解方法研究了系统在不同参数下的振动情况，揭示了系统参数对系统振动特性的影响，为气动自激振动机械的参数设计提出了依据。     

双弹簧振子横振动的自洽场解法

本文用自洽场方法处理了一类特殊的非线性运动——对称双弹簧振子的横振动,发现在微振动条件下,该振子的运动具有周期性,但是其运动周期与振幅成反比。     

外加周期力控制漂移波湍流时运动对称性的研究

通过将一维驱动耗散非线性漂移波方程的解分成定态波和扰动波两部分,并对傅里叶变换后各模式的扰动波自能及其与定态波的相互作用能进行数值计算,我们发现,利用外加周期力成功控制漂移波湍流时,主模式在鞍形波势阱中的对称性质恢复到激变前层流时的状态.在激变前的层流态,振子的运动集中于负能态;激变引起了主模式对称性的突变,激变后的湍流态,振子的运动以正能态为主;而在强湍被成功控制后的层流态,主模式的对称性又一次发生了突变,振子运动又恢复到负能态.这种统计意义上的运动对称性的变化是强湍得以控制的内在原因.     

关于“schrdinger场”二次量子化过程逻辑自洽性的研究

"二次量子化"方法使处理全同多粒子体系的问题变得简单、方便.文章中详细介绍了分别从两种途径出发推导出量子场算符ψ^(x)的运动方程的方法,并根据所得运动方程的结果进一步讨论了二次量子化过程的逻辑自洽性.     

基于新型变指数趋近律的智能小车轨迹跟踪

针对一种跟踪运动精度低、鲁棒性弱的新型智能滑模小车的轨迹跟踪运动控制问题,提出了基于新型变指数趋近律的小车轨迹跟踪运动控制器的研究方法。该方法在趋近律中加入了变指数幂次项,且能保证趋近律在限时间内稳定运行来限制抖振现象,使小车在趋近阶段中按不同趋近速度做自适应调节。通过对滑模小车的运动学模型进行坐标变换,建立小车轨迹面的跟踪收敛误差模型,接着根据Lyapunov稳定性理论和新型趋近律的跟踪全局有限性和时间收敛误差性建立滑模面,设计跟踪误差控制律。控制小车的线速度和角速度使轨迹跟踪误差迅速趋近到0,来实现其对给定期望轨迹的快速跟踪。最后采用MATLAB仿真软件进行系统控制特性的仿真研究,通过对比双幂次趋近律的滑模控制方法验证实验的有效性。     

基于高效二阶最小化的运动模糊目标跟踪算法

针对运动模糊严重时容易导致目标跟踪失败的问题,提出了基于高效二阶最小化(ESM)的模板匹配目标跟踪算法.首先提出一种运动模糊模板匹配的图像构造模型.然后引入ESM算法,在ESM算法基础上,用改进的高效二阶最小化(ESM-MB)算法跟踪运动模板.引入摄像头快门估计时间作为参数,提出了自适应不同快门速度所引起的不同的运动模糊的ESM-MB-ST跟踪算法.最后,通过真实视频序列的跟踪实验,验证了提出的ESM-MB算法及ESM-MB-ST算法具有更强的鲁棒性与实时性.     

平面单质体非线性振动系统的自同步运动

以反向回转平面单质体非线性振动机为研究对象，采用拉格朗日方法建立了其机电耦合动力学模型.基于该动力学模型以及电机的电磁转矩模型，对系统进行了数值仿真分析，定量研究了振动机在理想工作状态下两电机偏心块重合角不同时以及电机2的供电频率发生改变的情况下两电机及振动质体的同步运动情况.结果表明，当两电机各参数在一定范围内，系统可以实现稳定同步运行.最后，对该振动机在三种工作状态下进行了自同步实验，通过实验结果与仿真结果的对比，证明了仿真计算的准确性.     

基于堆栈稀疏自编码器和微动特征的身份认证技术

从人体目标雷达回波数据中提取可分性较好的微动特征是实现目标分类的关键。针对传统谱图结构特征无法对体型相似的人体目标精细识别,提出了基于堆栈稀疏自编码器的人体身份认证方法。首先构造堆栈稀疏自编码器网络,利用人体微动数据进行无监督预训练,在不同层提取人体微动特征,然后将得到的特征输入softmax分类器进行有监督训练,用交叉验证调整网络参数,最后用训练好的网络进行人体目标分类。在不同人走路实测数据集上,3人平均识别率达到了83%,优于提取谱图结构特征分类的方法。     

初中生学习自控力特点的研究

用编制的初中学生学习自控力量表对初中学生进行了测量,结果发现：初中学生的自控力在学校、年级和性别方面都存着着显著性的差别,这可能与学校的风气、学生自身年龄、性别特点有关,初中学生在控制自己的策略上,还需要有人给他们进行有效的指导。     

局域定位系统拟应用于工程测量系统自定位法

提出了一种系统自定位方法.该方法采用控制点坐标进行约束,按照非线性最小二乘的Levenberg-Marquardt算法求解系统自定位参数.以双发射站为例,给出了新的系统自定位参数的解算模型.通过试验证明此方法是可行的,解算模型是正确有效的,其系统自定位精度完全能够满足工程测量的要求.