基于控制分配的过驱动系统稳定性设计方法综述

过驱动系统是一类控制输入数多于输出数的系统,冗余控制为控制器的设计提供更大自由度的同时也提出挑战。控制分配是处理冗余控制的一种常用方法,同时对驱动器故障具有一定的容错能力。但是控制分配可能会导致系统不稳定,所以设计控制器时必须考虑这种不稳定因素的影响。基于控制分配的稳定性设计方法正是针对这种情况而提出。根据不同原理,这些方法可以概括为零动态方法,优化方法,内动态方法,滑模方法,模型预测方法和智能方法等。概括了这些方法的基本思路,并指出其不足之处,进一步提出新的研究方向。     

低资源消耗多边类型LDPC码译码器的FPGA实现

以低资源消耗和低功耗应用为基础设计了多边类型低密度奇偶校验码译码器. 该译码器采用缓存有效连通校验点计算单元与变量点计算单元. 分析和实验表明,与传统的部分并行译码器结构相比,若校验矩阵不具有特殊结构,该译码器可以减少近50% 的用于存储迭代信息的存储器;节约近90% 的用于传输迭代信息的多路选择器;节省80% 的变量点计算单元.     

高超声速滑翔飞行器动态逆解耦跟踪控制方法研究

针对临近空间高超声速滑翔飞行器再入段俯仰偏航以及滚动三通道运动存在非线性耦合严重的情况,建立了高超声速滑翔飞行器的多变量强耦合非线性时变倾斜转弯控制模型,提出了一种将过载控制转化为所需迎角侧滑角及滚转角误差的三通道联合跟踪控制方法,根据高超声速滑翔飞行器制导回路快速性的动态性能要求,设计了一种基于非线性动态逆及状态反馈的解耦综合控制器,闭环仿真结果表明该方法能够实现三通道运动解耦控制和制导指令跟踪,满足系统动态性能的要求。     

基于滑模观测器的非线性系统故障检测与重构

 为提高控制系统的安全性和可靠性,针对非线性系统传感器的故障诊断问题,提出一种利用滑模观测器进行故障检测和重构的方法。首先引入积分变量将传感器故障转化为执行器故障,通过对执行器故障的诊断间接诊断传感器故障。针对转化后的系统构造滑模观测器,进而实现传感器故障重构。采用Lyapunov稳定性理论,证明设计的滑模观测器的稳定性。对于构造的滑模观测器,给出一种用线性矩阵不等式方法求解的简便算法。最后,对于文献中给出的非线性系统,就不同的故障类型作用在传感器上的几种情形进行仿真。仿真结果表明,所设计的滑模观测器能够准确地重构非线性系统中传感器的缓变故障和突变故障;当系统存在未知扰动时,所设计的滑模观测器也能准确地重构故障。该方法从开始就对故障进行重构,避免了产生和评价残差信号的复杂性。     

基于FPGA和布尔差分的某型雷达电路故障诊断

为解决求解布尔差分异或运算量大的问题,针对高速实时数据处理的需要,提出了用现场可编程门阵列（FPGA：Field Programmable Gate Array）实现故障测试码生成的方法,并阐述了用该方法对某型机载雷达电路进行故障诊断的全过程。通过仿真结果得出,采用48 MHz的时钟,对八输入的电路生成全部测试码只需43 μs,尤其是对较复杂电路,优势更为明显,为实现该雷达的快速故障诊断提供了一条新思路。     

基于量子遗传算法的子空间拟合测向

针对子空间拟合算法对独立信源和相干信源求解过程中,多维搜索运算量大的问题,通过采用实数编码的量子位表示染色体和用量子旋转门更新量子位的方法,提出一种实数编码的量子遗传方法(RC-QGA)来实现加权信号子空间拟合(WSSF)测向,从而有效地降低传统算法的计算量.还研究了WSSF算法的一维解相干性能和二维波达方向(DOA)估计性能.实验仿真表明,RC-QGA方法在进化代数为10时就可以达到收敛,有效提高了传统遗传算法的收敛性能,并且具有计算量小和估计性能优良的特点.     

模糊控制技术在灌区闸门远程自动控制系统中的应用

在灌区闸门远程自动控制系统中,现地控制单元承担着根据监控中心指令控制闸门开度调节泄水量的任务,闸门实时控制的优化与否直接关系到整个灌区的灌溉效率和灌溉用水利用率.采用模糊控制技术设计一种基于PLC的模糊控制器,对灌区闸门实施实时监控,可以有效地降低闸门动作频度,提高闸门的控制精度,从而达到优化和节约灌溉用水的目标.     

基于状态机的汽车电动滑移门控制逻辑分析

以某特定车型作为研究分析对象,开展电动滑移门操控和系统响应测试,总结归纳了电动滑移门系统在操作触发下的动作响应。将电动滑移门运动状态划分为:完全关闭、完全开启、开门运动、关门运动和运动停止五种状态,基于有限状态机建立电动滑移门各状态间的逻辑关系和状态迁移引发事件、条件,搭建电动滑移门控制逻辑有限状态机模型仿真环境。通过比较控制逻辑仿真和测试试验结果表明,基于有限状态机建立的控制逻辑模型与实车电动滑移门系统测试试验结果相一致,可正确反映电动滑移门在实际使用中的操控逻辑和响应。     

应用输入向量约束的门替换方法缓解电路老化

为缓解负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability, NBTI) 效应引起的电路老化,提高电路可靠性,提出一种在电路待机状态下应用输入向量约束的门替换方法. 运用动态和静态的NBTI 模型进行感知NBTI 的静态时序分析,确定潜在关键路径,考虑路径相关性的关键门算法以确定关键门,并生成能使关键门
最大限度处于恢复阶段的输入向量. 对输入向量无法控制的关键门采用门替换方法进行内部控制. 对ISCAS 标准电路的实验结果表明,电路时序余量为5% 时,该方法的平均门替换率降低到9.68%,时延改善率提高到39.65%.     

基于滑动模型的车辆里程仪标度因数标定方法

为提高车载导航系统中里程仪标度因数在非匀速条件下的标定精度,建立了车辆运动的动力学简化模型,分析了车辆加、减速时轮胎相对路面滑动对里程仪测量精度的影响,推导了基于路面附着系数的相对滑动模型,利用导航初始阶段惯导精度高的特点,将惯导解算位置作为基准,采用卡尔曼滤波器对里程仪标度因数进行估计。验证实验表明,经过改进的算法可以在车辆非匀速条件下对里程仪标度因数进行精确估计。相比未经滑动修正的估计值,里程仪测量精度由0.16%提高到0.02%。