一、变结构过程的协调预测控制及其应用(论文文献综述)
崔登祺[1](2018)在《轮履运动可变换的特种移动机器人平台关键技术研究》文中研究指明移动机器人是机器人领域的重要分支,它可代替人们被广泛用于自然灾害、反恐防暴、军事侦查和作战等。因此对其关键技术的研究也就成为机器人领域里比较关注的热点。如何在复杂环境中提高移动机器人的移动灵活性、越障通过性和稳定性等,则是决定该类机器人能否成熟应用的根本问题。在国家自然科学基金和机器人学国家重点实验室基金的支持下,本文提出了一种轮履耦合结构形式的特种移动机器人,并对机器人移动性能、越障性能、运动过程的稳定性及动力学等进行了深入分析,并进一步开展了典型地形越障稳定性和基于多传感器信息融合的定位等方面深入研究。论文首先提出一种实现轮履移动机器人耦合机构的设计方法,即将机器人轮体结构通过四连杆原理实现其自身轮式与履带式结构之间的相互切换,其根本思想是充分发挥轮式机器人的高机动性和履带机器人的高通过性。当机器人遇到台阶、楼梯等障碍物时,采用驱动轮体变形结构装置来实现机器人本体运动形态的切换。为了增强机器人越障性能,又提出在机器人本体结构的基础上加入尾杆机构,通过尾杆机构的运动姿态的变化实现对质心的调节,从而有效地提高机器人的越障性与稳定性。针对轮履移动机器人运动转向及通过性问题,考虑履带与地面的连续接触压力呈非线性分布情况下,对机器人履带所需的牵引力与转向阻力矩进行了分析,建立了转向过程中机器人的数学模型;在轮式与地面作用基础上,提出了在弹性履带作用下轮履机器人履带与地面作用的相互关系并进行了仿真分析。针对轮履移动机器人不同姿态形式的越障过程,分别建立了机器人越障过程中所采用的轮式、尾杆+轮式、履带式的动力学模型,对爬越台阶过程中轮履移动机器人采用尾杆+履带式的两种越障形式进行了动作规划分析;对前向越障方式进行了越障动力学建模及分析,采用虚拟等效力矩分配方式得到机器人本体与尾杆联动状态下越障所需的驱动力矩;对机器人不同状态下的越障方式进行分析,得到机器人所能翻越最大障碍物高度。此外,轮履移动机器人在转向以及越障过程中,由于机器人运动状态的不同其质心位置也会改变,从而给运动过程的稳定性带来影响。针对以上问题选择了机器人在平坦地面、斜坡环境对机器人转向的稳定性进行了分析。采用楼梯地形为研究对象,在无尾杆和有尾杆摆动两种情况下,分别建立了机器人爬楼过程的动力学模型,并分析了机器人有尾杆摆动状态下,与楼梯接触处于不同状态的动态稳定性判别方法。在建立机器人里程计以及超声波测距传感器模型的基础上,提出了扩展卡尔曼滤波定位,与航迹推算仿真对比,结合上述两者方法的优点,提出一种自适应的定位方法;此外考虑到周围环境影响,提出了自适应模糊卡尔曼滤波方法,降低环境噪声的影响;对于非匀速运动的定位问题,提出了多模型卡尔曼滤波方法,保证机器人能够实现精确的定位。最后对该轮履机器人系统进行实验分析。进行了变换机构、地形适应性、越障以及稳定性等实验,通过实验使论文的理论分析、技术方法和手段可行性得以验证。
余立[2](2017)在《倾转三旋翼无人机过渡阶段建模与控制技术研究》文中指出倾转三旋翼无人机同时具备旋翼与固定翼飞行器的特点,通过旋翼的倾转运动实现旋翼模态与固定翼模态间的切换,可实现垂直起降、空中悬停、高速巡航等飞行模式。变结构带来许多优点的同时也伴随着很多技术难题,特别是过渡模态的飞行控制,涉及最优倾转路径设计、旋翼及舵面冗余动力分配、姿态稳定与过渡策略等问题。本文针对课题组自行设计的飞行平台,深入研究了过渡模态的建模与飞行控制问题,提出了过渡模态飞行控制的改进方案,完成了飞行特性分析、控制分配方案制定、倾转策略设计、全模态飞行控制系统设计与仿真、飞行验证等研究工作。具体内容如下:(1)综合考虑多旋翼和固定翼的动力学特性,建立了融合旋翼和舵面控制的飞行动力学模型。基于旋翼几何布局、固定翼飞行动力学方程,完成了动力几何布局测量,电动旋翼拉力、扭矩特性测试,得到旋翼动力学模型。利用飞行试验对固定翼空气动力学参数进行了辨识,得到相应的参数。综合各项物理测试数据,建立精确的过渡模态飞行动力学模型。(2)以倾转过程的理想飞行状态为目标,利用体坐标系下的静力学平衡方程,设计最优倾转路径。过渡飞行过程中,受旋翼最大转速限制,旋翼倾转过快或过慢都不利于稳定飞行,为确保过渡飞行稳定性,旋翼拉力和气动力必须合理匹配以克服飞行过程中的重力和阻力,达到最大的控制裕度。通过配平过渡飞行模态的力、力矩平衡方程,得到倾转角度与飞行速度的关系,采用最小二乘法拟合出最优倾转路径。(3)综合固定翼的气动力和旋翼的拉力,完成了过渡模态控制分配方案设计。过渡飞行模态是本文的研究重点也是难点,针对过渡模态的飞行特性提出了两种控制分配方案,解耦控制分配和基于效率优化的控制分配,解耦控制中速度较小的第一阶段采用旋翼操纵方式,速度较大的第二阶段采用固定翼操纵方式;基于效率优化的控制分配中同时利用旋翼及固定翼操纵方式进行飞行控制,根据空速采用不同的控制权重。通过仿真分析,新的算法可有效降低过渡阶段高度抖动。(4)以最优倾转路径为基础,采用新设计的控制分配方案,设计了转换策略,有效降低了模态转换过程的姿态晃动和掉高。由于当前转换策略不够平滑,飞行高度存在抖动,以最优倾转路径为基础,设计了连续倾转及回转策略;分别搭建了PID控制器和自抗扰控制器,对比分析不同控制器的控制效果及转换策略的可行性,为后续的研究奠定基础、指明了方向。
王超[3](2017)在《炮控系统电动负载模拟器辨识与智能控制研究》文中进行了进一步梳理现代战争对火炮的机动性、快速性、可靠性和准确性均提出了较高的要求。炮控系统作为火炮的控制核心,配合现代化智能弹药,是实现“先敌开火,首发命中”的取要保证。由于在火炮调转和射击时炮控系统负载端受力复杂多变,产生的干扰力矩对炮控系统性能影响较大。电动负载模拟器能够实时模拟炮控系统负载端的载荷变化,在炮控系统研制总装前对其动态性能进行调试和考核,可有效地缩短炮控系统的研制和生产周期。由于电动负载模拟器自身存在复杂的非线性,传统控制方法难以保证较高的控制精度。因此,对电动负载模拟器数学模型辨识和控制策略进行深入研究,可进一步提高电动负载模拟器力矩电机的跟踪精度,具有重要的理论论意义和工程应用价值。本论文的主要研究工作集中在以下几个方面:(1)分析炮控系统电动负载模拟器的结构组成和工作原理,并采用矢量控制方法推理交流永磁同步电机的数学表达式;在研究该型电动负载模拟器的电流环、速度环、和位置环基础上,分别建立炮控系统电动负载模拟器力矩电机和位置电机的数学模型;研究讨论该系统中存在的不确定性因素,并深入分析其对系统性能的影响,为系统辨识、控制和半实物仿真的研究奠定了理论基础。(2)由于电动负载模拟器存在复杂的非线性因素,难以建立系统的精确数学模型,因此提出基于自适应差分进化的变结构小波神经网络的智能算法进行系统辨识。选取伪随机多幅值和线性调频信号作为辨识输入数据,结合文中提出的多种辨识算法,利用t检验对相关性能指标进行重要性评估,比较各种智能算法对系统辨识的精度,验证所提出辨识算法的有效性和实用性。此外,构建的精确辨识模型对电动负载模拟器控制器的研究提供了仿真平台,可有效评估相应控制器的有效性和实用性。(3)在模糊控制、滑模变结构控制、粒子群、小波神经网络等智能算法的基础上,综合考虑智能算法内在优点和电动负载模拟器自身特点,规避相关算法存在的缺点,分别提出了基于动态补偿模糊多分辨率的小波神经网络(DCFMWNN)控制器和基于双滑模面粒子群变结构的小波神经网络(2S-PSOWNN with SL)控制器,并在Lyapunov稳定意义下分别分析所提出控制器的稳定性。最后通过收敛分析、阶跃响应、正弦跟踪等仿真与试验,表明两种控制器均能够满足系统辨识指标要求。(4)介绍炮控系统电动负载模拟器的硬件组成和软件设计,搭建炮控系统电动负载模拟器半实物仿真试验平台。并将上文提出的DCFMWNN和2S-PSOWNN with SL控制器,分别应用在电动负载模拟器的多余力矩抑制能力、变梯度加载试验和鲁棒性能试验中。试验结果表明两种控制器均能满足系统的性能指标要求,且2S-PSOWNN with SL控制器较DCFMWNN控制器拥有较高的控制精度和较强的鲁棒性。结合上述提出的电动负载模拟器对炮控系统位置电机进行阶跃调转、等速跟踪和等效正弦测试,试验结果均满足该型炮控系统性能指标要求,对实际工程应用有较好的指导和参考作用。
方鲁杰,李悦,刘丽颖[4](2015)在《基于加权的区域预测控制算法研究》文中认为本文针对多变量有约束区域预测控制问题,提出一种基于加权的区域预测控制算法。该方法首先利用实际输出与预测输出之间的偏差对模型预测输出进行修正并对约束区域进行软约束处理,在此基础上对约束区域进行分段处理,最后提出基于加权的区域预测控制方法。该方法根据预测输出与给定区域之间的偏离值设定误差加权矩阵,如果预测输出超出给定区域,则重新计算控制变量的变化量,进而构成一种基于加权的区域预测控制算法。将本文方法与传统方法进行对比仿真研究。仿真结果表明:该方法能使违反区域的被控变量能快速返回给定区域,并能保证系统的稳定性,很好的协调了控制的快速性与保持系统稳定性之间的矛盾。
王新媛[5](2015)在《基于本体建模的微博信息管理机理研究》文中研究指明微博是互联网的新产物,微博已经具备了信息快速、广泛传播的基础条件,随着用户规模的迅速扩张,以及其内部运行机制的不断完善,它在社会信息传播中所能发挥的空间将越来越大。微博用户可以不受时间空间的限制,持续不断地对某条信息作出评论和转发,使得该信息可能在极短时间内以“核裂变”的方式被成百上千的用户转发,从而演化成引起舆论关注的社会新闻事件;面对内容庞杂、数量巨大的讯息,用户很容易眼花缭乱,为垃圾讯息所困扰。因此,庞大而琐碎的信息、频繁变化的话题,名人效应等等,都在一定程度上影响了微博的长期传播效果微博核心价值是建立在独特的信息发布机制、信息获取机制及信息传播机制上的,这些机制满足了大众及时、简单沟通的需求,迎合了“碎片化”的生活方式。微博的出现和迅猛发展,大大拓展了网络信息传播渠道,同时也对规范网络传播秩序、确保网络信息安全提出了新的课题。总体来看,微博具有的个体性、即时性、分享性、参与性,往往使其兼具“天使”和“魔鬼”的双重面貌,也给微博领域的信息评论引导带来了巨大的机遇和挑战。本论文的理论价值主要在于对微博的信息组织架构、传播模式和影响力形成机理进行研究,利用微本体技术改善微博信息资源的组织方式,寻找利于微博管理的最合适的信息架构,分析微博产生裂变式传播能量和海量信息的动因,提出基于微本体建模的微博信息管理体系,所有这些将有效地丰富现有微博研究的理论体系,丰富信息资源管理相关理论。本论文主要解决现有微博信息管理中的技术问题。从本体建模的思想出发,利用本体建模思想对微博信息的组织和传播进行了规范,有效的提高了微博信息描述问题的规范性,同时利用自由分类法和本体技术构造的微本体来组织微博信息,实现微博信息传播中的可检测和可控性,为微博信息管理在技术层面上提供了具体的实现方法,同时结合用户层面的管理提出基于本体的微博信息用户推荐机制。本论文的研究创新点主要存在以下三个方面:以形式概念分析和本体来规范微博信息组织。在形式概念分析的背景下构建一种基于Folksonomy的类似本体的结构——微本体,这种结构化的信息形式既可以结合Folksonomy的优点,让所有用户参与到本体构建中去,降低微博信息本体的构建成本和复杂度;又可以拥有本体的优点,形成结构化的、无歧义的、易控制的信息组织结构,便于信息的管理和传播。以系统学和本体来规范微博信息传播。以系统的视角,即以系统稳定性、系统临界行为、系统可控性来研究微博信息的传播。从信息建模的角度,通过对微博信息抽取而成的微博信息传播本体的监测从而达到微博信息传播预警的目的。基于信息创生系统演化提出了全方位的微博信息管理模型(研究方法创新)。利用信息创生系统和微博信息系统的融合演化,说明了信息架构在微博信息管理中重要性,通过提出得微博信息创生系统的分层演化模型来说明新构建的微博信息管理模型的合理性。
任丽丽,唐娟,夏伯锴[6](2014)在《动态链接库在先进控制软件包中的设计与应用》文中指出采用VC++和VB平台开发先进控制系统软件包。首先介绍了软件包的体系结构,并对状态反馈预测控制算法进行简要推导,着重探讨了基于VC++的动态链接库技术在先进控制系统软件包中的设计与应用。软件包采用组态王模拟下位机的DCS,对热水罐的液位和温度二入二出耦合模型进行仿真,结果表明:运行平台、预测控制算法、TCP/IP及OPC等各模块协调运行正常,且位于上位机的预测控制算法对下位机的模型实现了完美控制,验证了软件包功能设计的正确性。
施晓珍[7](2013)在《纯碱生产蒸氨过程的智能优化控制策略应用研究》文中研究表明本文针对氨碱法纯碱生产蒸氨过程的大时滞、时变、多变量耦合等复杂特性,在单座蒸氨塔预测控制的基础上,提出了以氨耗最小化为目标的基于MPC算法的两层优化控制策略,进而针对大型纯碱装置蒸氨过程采用多座蒸氨塔并行作业的现状,提出了蒸氨过程智能协调优化控制策略。本文的主要研究工作包括:1、在广泛查阅国内外文献资料的基础上简要介绍了纯碱生产的国内外现状,分析了纯碱装置蒸吸过程的工艺设备和过程控制要求,回顾了蒸吸过程各种控制策略的研究和应用现状。2、从纯碱装置蒸氨过程的工艺及设备特点出发,系统阐述了该过程的关键工艺指标和常规控制策略;并在深入分析蒸氨过程复杂动态特性和现有控制策略局限性的基础上,论证了蒸氨过程先进控制的必要性。3、针对单座蒸氨塔的过程控制要求,首先采用动态矩阵控制(DMC)算法将这个有约束多变量过程的关键工艺参数指标控制在合适的区域内;进而提出了以氨耗最小化为目标的基于DMC算法的两层优化控制策略;最后,通过仿真研究来说明,与多变量DMC算法相比,蒸氨塔两层优化控制算法具有更强的抗干扰性和鲁棒性,并能在满足过程平稳性要求和有自由度的条件下,实现工艺指标的“卡边”优化,达到降低蒸汽消耗的目的。4、针对大型氨碱法纯碱装置蒸氨工序多座蒸氨塔并联工作的情况,在单座蒸氨塔两层优化控制的基础上,结合基于专家系统的蒸氨塔实时工况监控,提出了蒸氨过程的智能协调优化控制策略,可根据各蒸氨塔运行工况的实时监控结果,在满足总生产负荷的前提下,自动调整各蒸氨塔的生产负荷。该控制策略已在实际工业生产中得到成功应用,取得了较好的控制效果。
金程程[8](2012)在《动态矩阵预测控制算法在甲醇汽油生产过程控制中的应用研究》文中研究说明大型化、复杂化、高度自动化是现代工业生产的一个重要发展趋势。当前,工业过程趋近于复杂化,设备结构和生产工艺更加复杂,而且控制回路的要求更加严格,一系列棘手的问题随之涌现出来,强耦合、大时滞、非线性、控制目标多、数学模型难建立以及众多不确定性,这样就提出了更高的控制要求——高效安全、优质低耗。目前在工业控制系统广泛使用的是集散控制系统,它的核心部分仍然为简单的PID算法,不能很好地解决现代工业生产过程暴露出来的新问题。为了满足现代工业的发展要求,本文对集散控制系统中常用的算法进行了改进研究,以提高现代工业的控制水平。本文对动态矩阵预测控制算法进行了分析和仿真,将其和常规PID的仿真结果进行对比,分析结果表明DMC算法对于解决大时滞、强耦合、非线性等问题有明显的优势。基于陕西宝姜新能源有限公司的甲醇汽油项目,提出了该项目控制系统的设计方法和步骤。探讨将先进控制算法应用到集散控制系统中的基本方案,并将动态矩阵预测控制算法应用到集散控制系统中。文章的主要工作和总结如下:(1)对动态预测控制算法(DMC)的三个特点——预测模型、滚动优化、反馈校正进行了分析,提出了DMC算法的主要特征和优点。以单变量DMC算法为例,进行了仿真研究。将DMC算法和PID算法仿真的结果进行对比。(2)以PLC(可编程逻辑控制器)为系统的控制中心,利用西门子STEP7软件完成DCS监控系统的硬件组态和程序设计,西门子WINCC组态软件实现了系统的可视化操作及实时监控。(3)针对我国工控领域先进控制算法不能广泛应用到实际工业过程控制的状况,把研究重点放在如何将先进控制算法成功应用于集散控制系统。由于动态矩阵预测控制算法控制精度高、强抗干扰性、鲁棒性等特点,结合陕西宝姜新能源有限公司的甲醇汽油项目具体特点,选择将动态矩阵预测控制算法应用到甲醇汽油的生产过程中,对控制系统进行仿真,取得了较好的效果,并将其应用在实际项目中,获得良好的控制效果,提高了系统的控制水平。(4)根据甲醇汽油项目提供的生产要求,设计监控系统,通过对系统整体设计、编写程序、现场调试等,能够实现对罐区的高液位报警、可燃气浓度超限报警等顺序控制,以及对自动调和系统实现自动比例调和等控制任务,最终平稳运行,达到了系统控制要求。
王仕韬[9](2011)在《基于一种半直驱式风力发电装置的整流器研究》文中进行了进一步梳理风能是新兴的绿色能源。为了降低每千瓦时的发电成本,风力发电机组正朝着大功率方向发展,单机功率等级不断提高。快速提高的功率容量带来了新的机遇和挑战。本文对风力发电系统,主要侧重于机侧整流器部分,做了以下几个方面的研究和尝试。多个发电机与单级增速箱相结合的半直驱式替代永磁直驱装置,实现了发电机功率密度的提高和增速装置机械强度要求的降低。根据该装置特点,提出了新型整流器输出端串并联组合的多脉整流装置。由于机组多个发电机之间转速相同、输出端之间电气隔离,利用发电机输出交流电压的电角度不同和发电机之间电气角度的错位安装,整流器的输出电压串联叠加后,电压峰值脉波数增加,幅值变小,从而获得平稳的直流功率输出,降低滤波电容容量。多组整流模块并联扩容,并可以根据风速范围切入切出,提高变流器效率。为了克服现阶段IGBT器件对发电机输出端口电压和变流装置容量进一步发展的限制,在变拓扑柔性变流器理论的基础上,提出了具有宽电压输入范围的变拓扑晶闸管整流器。该整流器由两个晶闸管整流桥和包括二极管与开关的辅助电路组成。通过改变辅助电路中开关的状态,实现了两个晶闸管整流桥在串联和并联模式之间的动态切换:当风机转速比较低时,开关闭合,两个整流桥串联在一起,提高输入电压;当风机接近额定转速时,开关断开,两个整流桥并联在一起扩大功率容量。变拓扑整流器替代常用的三相六管PWM整流器或者不控整流加boost升压的二级串联整流器,整流侧完全采用晶闸管器件,使得电力电子器件不再是限制发电机输出电压等级和功率容量提升的瓶颈。工作过程中的动态结构切换是变拓扑变流器控制的核心问题,也是困扰变拓扑柔性变流器的难题。采用传统的PI控制时,虽然控制方法成熟,但是动态效果不理想,无法补偿变拓扑过程存在的电流过冲。新型电流峰值预测控制替代了传统方法用来消除拓扑切换过程的电流过冲,不但获得了切换过程中平滑的功率输出,而且取得快速的电流动态响应,提高了整流器抗谐波干扰能力。新的电流峰值预测控制方法基于交流电压伏秒积分的周期性变化。利用交流电压伏秒积分变化的周期性,晶闸管触发后,电感电流在本周期内将要到达的最大峰值可以根据上个周期的电压伏秒变化趋势做出预先判断。因此,预测模型只涉及直流侧电感上的电压伏秒积分与电流之间的关系,与负载无关,大大简化了控制计算,避免了以往预测控制中超越函数的求解。而且晶闸管的触发不再依赖电压相位信息,提高了抗谐波干扰能力。仿真和实验结果表明并行计算的两个电流峰值预测控制器成功实现了拓扑结构动态切换的平滑过渡,消除了电流过冲。说明变拓扑的变流器装置采用合理的控制策略,完全能够克服动态拓扑变化带来的不利影响,在拓扑切换的过程中仍保持平滑的功率输出。新型变拓扑结构的晶闸管整流器不能实现发电机的单位功率因数运行。但是六相双Y永磁同步发电机与变拓扑变流器配合使用时,发电机内部5、7次谐波磁势显着削弱,使得转子表面附加损耗和转子温升大大降低,因此,由于非正弦波形包含谐波所造成的发电机降额使用的情况显着得到改善。沉重的机舱通过细长的塔架支撑树立在半空中,是典型的欠阻尼系统,在受到风力作用将长时间前后振荡。采用多变量状态反馈扰动调节控制,对造成塔架振荡的风速扰动进行主动的变桨距调节,增加塔架阻尼,降低运行中塔架的机械应力和疲劳。
解秀萍,冯哲[10](2011)在《多变量预测控制算法在DCS中的应用与研究》文中研究说明针对实际生产中多变量无法建立准确数学模型的复杂控制系统的缺点,提出了基于多变量预测控制技术的先进控制方案。将多变量预测控制应用于集散控制系统(DCS),搭建了锅炉液位和温度控制系统的控制,进行了设定值跟踪及抗干扰实验研究。实验结果表明了广义预测控制算法的有效性。
二、变结构过程的协调预测控制及其应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、变结构过程的协调预测控制及其应用(论文提纲范文)
(1)轮履运动可变换的特种移动机器人平台关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 本论文研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 轮式行走机构研究现状 |
1.2.2 履带式行走机构研究现状 |
1.2.3 轮履复合式行走机构 |
1.2.4 移动机器人存在的问题 |
1.2.5 移动机器人的发展趋势 |
1.3 转向及地面作用研究现状 |
1.4 越障性能及稳定性研究现状 |
1.4.1 越障性能研究现状 |
1.4.2 稳定性能研究现状 |
1.5 定位研究现状 |
1.5.1 定位方法分类 |
1.5.2 定位算法研究 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 轮履机器人本体结构及运动分析 |
2.1 机械系统规划与设计 |
2.2 轮履机器人的机构设计 |
2.2.1 变换机构设计 |
2.2.2 整体系统结构 |
2.3 机器人控制系统 |
2.3.1 机器人控制硬件设计 |
2.3.2 控制系统的软件设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 轮履机器人运动与转向分析 |
3.1 土壤受力模型 |
3.2 运动过程力学分析 |
3.2.1 纵向牵引力分析 |
3.2.2 横向阻力及转向阻力矩分析 |
3.3 机器人转弯动力学模型 |
3.3.1 转向模型建立 |
3.3.2 仿真分析 |
3.4 轮履机器人与地面交互分析 |
3.4.1 地面类型 |
3.4.2 交互模型建立 |
3.4.3 仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 轮履变结构机器人的越障规划与分析 |
4.1 轮式越障分析 |
4.2 履带式越障分析 |
4.2.1 机器人无尾杆的越障分析 |
4.2.2 机器人有尾杆的履带式越障分析 |
4.2.2.1 机器人结构参数 |
4.2.2.2 台阶越障规划 |
4.3 机器人越障的动力学分析 |
4.4 不同状态下越障高度分析 |
4.4.1 履带支撑状态 |
4.4.2 不同越障方式分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 轮履移动机器人稳定性分析 |
5.1 平地转向分析 |
5.2 坡面转向分析 |
5.2.1 纵向稳定性分析 |
5.2.2 横向稳定性分析 |
5.2.3 转向稳定性分析 |
5.3 爬楼梯状态分析 |
5.3.1 爬楼梯过程分析 |
5.3.2 爬楼梯过程动力学分析 |
5.4 爬楼梯动态稳定性分析 |
5.4.1 履带与楼梯间交互作用 |
5.4.2 爬楼梯过程动态稳定分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 多传感器信息融合的定位方法研究 |
6.1 多传感器信息处理方法的分类 |
6.2 模型建立 |
6.2.1 里程计运动模型 |
6.2.2 超声波传感器模型 |
6.3 扩展卡尔曼滤波的运动定位 |
6.3.1 定位系统设计 |
6.3.2 定位算法实现 |
6.3.3 仿真实验及性能分析 |
6.3.4 基于位置估计偏差的自适应定位 |
6.4 模糊卡尔曼的定位分析 |
6.4.1 模糊卡尔曼思想的提出 |
6.4.2 Mamdani型模糊逻辑系统 |
6.4.3 传感器故修障诊断与复位 |
6.4.4 定位仿真分析 |
6.5 多模型卡尔曼滤波算法实现 |
6.5.1 定位算法流程 |
6.5.2 算法仿真实验分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 轮履变换式移动机器人的实验研究 |
7.1 机器人实验系统 |
7.2 变换机构实验 |
7.3 机器人转向实验 |
7.4 不同地面的实验 |
7.5 机器人越障实验 |
7.5.1 爬越台阶实验 |
7.5.2 爬越楼梯实验 |
7.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
作者简介 |
(2)倾转三旋翼无人机过渡阶段建模与控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究概况及关键技术 |
1.2.1 国内外研究概况 |
1.2.2 飞行控制系统研究概况 |
1.2.3 关键技术分析 |
1.3 研究内容与章节安排 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
第二章 过渡阶段动力学建模 |
2.1 引言 |
2.2 倾转三旋翼无人机飞行平台 |
2.2.1 飞行器结构 |
2.2.2 飞行原理 |
2.3 过渡模态非线性数学模型 |
2.3.1 坐标系定义 |
2.3.2 旋翼空气动力模型 |
2.3.3 固定翼空气动力模型 |
2.3.4 运动学及动力学方程 |
2.4 参数辨识 |
2.4.1 旋翼参数辨识 |
2.4.2 气动导数辨识 |
2.5 本章小结 |
第三章 倾转路径与转换策略设计 |
3.1 引言 |
3.2 倾转机构运动分析 |
3.2.1 理论分析及模型描述 |
3.2.2 机构测试及验证 |
3.3 最优倾转路径设计 |
3.3.1 倾转角度-速度分析模型 |
3.3.2 算例分析 |
3.4 模态转换策略设计 |
3.4.1 倾转策略 |
3.4.2 回转策略 |
3.5 本章小结 |
第四章 模态转换飞行控制 |
4.1 引言 |
4.2 旋翼模态飞行控制 |
4.2.1 位置及姿态控制方案 |
4.2.2 基于角度反馈的分配算法 |
4.3 过渡模态飞行控制 |
4.3.1 飞行控制架构 |
4.3.2 解耦控制分配 |
4.3.3 基于效率优化的控制分配 |
4.3.4 仿真验证及分析 |
4.4 飞行控制器设计 |
4.4.1 PID控制器设计 |
4.4.2 自抗扰控制器设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 飞行仿真与试飞验证 |
5.1 引言 |
5.2 飞行仿真分析 |
5.2.1 旋翼-固定翼转换过程 |
5.2.2 固定翼-旋翼转换过程 |
5.2.3 连续倾转过程控制性能分析 |
5.3 飞行实验系统及地面测试 |
5.3.1 试验系统组成 |
5.3.2 地面测试 |
5.4 飞行试验及结果分析 |
5.4.1 旋翼模态定点悬停 |
5.4.2 模态切换飞行 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结及展望 |
6.1 本文主要工作总结 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(3)炮控系统电动负载模拟器辨识与智能控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 负载模拟器的研究概况 |
1.2.1 常见的分类 |
1.2.2 发展趋势 |
1.2.3 关键问题 |
1.3 负载模拟器的建模方法 |
1.4 负载模拟器的控制方法 |
1.4.1 传统控制方法 |
1.4.2 智能控制方法 |
1.5 主要工作和章节安排 |
2 电动负载模拟器数学模型 |
2.1 引言 |
2.2 系统组成和工作原理 |
2.3 系统数学模型 |
2.3.1 交流永磁同步电机模型 |
2.3.2 力矩电机模型 |
2.3.3 位置电机模型 |
2.3.4 电动负载模拟器数学模型 |
2.4 系统存在的不确定性 |
2.4.1 电机及驱动器模型 |
2.4.2 系统连接刚度 |
2.4.3 摩擦和间隙因素 |
2.4.4 位置电机耦合运动 |
2.5 本章小结 |
3 基于优化小波神经网络的系统辨识方法 |
3.1 引言 |
3.2 系统辨识的简介 |
3.2.1 辨识的内容与步骤 |
3.2.2 辨识数据的获取 |
3.2.3 系统辨识的评价指标 |
3.3 优化的神经网络算法 |
3.3.1 神经网络基本结构 |
3.3.2 自适应参数学习 |
3.4 改进的小波神经网络算法 |
3.4.1 以小波函数为神经元的小波神经网络 |
3.4.2 以尺度函数为神经元的小波神经网络 |
3.4.3 多分辨率小波神经网络 |
3.4.4 自适应小波神经网络 |
3.4.5 变结构小波神经网络算法 |
3.5 自适应差分进化算法 |
3.5.1 基本原理 |
3.5.2 改进的差分进化算法 |
3.6 基于自适应差分进化的变结构小波神经网络辨识 |
3.6.1 算法补充介绍 |
3.6.2 仿真试验 |
3.7 本章小结 |
4 基于融合智能算法的小波神经网络控制器 |
4.1 引言 |
4.2 模糊控制理论 |
4.3 滑模变结构控制理论 |
4.3.1 滑模控制的简介 |
4.3.2 滑模控制的稳定性 |
4.3.3 滑模控制的不变性 |
4.3.4 滑模控制的抖振问题 |
4.4 优化的粒子群算法 |
4.4.1 基本原理 |
4.4.2 自适应参数学习 |
4.5 基于动态补偿模糊多分辨率的小波神经网络控制器 |
4.5.1 控制器设计 |
4.5.2 稳定性证明 |
4.5.3 仿真试验 |
4.6 基于双滑模面粒子群的变结构小波神经网络控制器 |
4.6.1 控制器设计 |
4.6.2 稳定性证明 |
4.6.3 仿真试验 |
4.7 本章小结 |
5 半实物仿真试验 |
5.1 引言 |
5.2 炮控系统电动负载模拟器设计 |
5.2.1 炮控系统简介 |
5.2.2 电动负载模拟器简介 |
5.3 半实物仿真试验 |
5.3.1 多余力矩抑制能力 |
5.3.2 变梯度加载试验 |
5.3.3 鲁棒性能试验 |
5.3.4 联合仿真试验 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)基于加权的区域预测控制算法研究(论文提纲范文)
0引言 |
1区域预测控制算法 |
1.1区域预测控制问题描述 |
2.2系统模型 |
2.3目标函数 |
2.4基于加权的区域预测控制算法 |
3仿真实例 |
4结论 |
(5)基于本体建模的微博信息管理机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 开题背景及意义 |
1.1.1 论文研究背景 |
1.1.2 论文研究意义 |
1.2 国内外研究综述 |
1.2.1 微博信息组织研究 |
1.2.2 微博信息传播研究 |
1.2.3 微博用户推荐研究 |
1.3 研究的主要内容 |
1.4 创新点 |
1.5 研究方法与技术路线 |
1.6 论文架构 |
1.7 本章小结 |
第2章 微博信息管理的相关理论 |
2.1 本体 |
2.1.1 概念及内涵 |
2.1.2 分类与功能 |
2.1.3 构建方法与技术 |
2.2 Folksonomy |
2.2.1 概念及内涵 |
2.2.2 特征与功能 |
2.2.3 应用 |
2.3 FCA 形式概念分析 |
2.3.1 概念及内涵 |
2.3.2 概念格的构造算法 |
2.3.3 FCA 分析技术工具 |
2.4 网络信息传播 |
2.4.1 概念及内涵 |
2.4.2 特征与功能 |
2.4.3 构建方法与技术 |
2.5 复杂系统理论 |
2.5.1 混沌 |
2.5.2 混沌的特征 |
2.5.3 混沌与分形 |
2.6 微博 |
2.6.1 微博的信息资源特点 |
2.6.2 微博的信息组织方式 |
2.6.3 微博信息质量分析 |
2.6.4 用户层面微博平台的信息管理 |
第3章 基于本体技术的微博信息管理模型 |
3.1 微博信息与信息创生观的融合 |
3.2 微博信息创生系统及其运行机理 |
3.2.1 微博信息组织子系统及其运行机理 |
3.2.2 微博信息传播子系统及其运行机理 |
3.2.3 微博信息推荐子系统及其运行机理 |
3.2.4 微博信息系统的演化机理 |
3.3 基于本体的微博信息管理建模 |
3.3.1 本体规范下的微博信息组织 |
3.3.2 本体规范下的微博信息传播 |
3.3.3 本体规范下的微博用户推荐 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于本体的微博的信息组织研究 |
4.1 微博现有的信息组织方式-自由分类法 |
4.1.1 自由分类法的特点 |
4.1.2 自由分类法的不足 |
4.2 微博信息组织方式的改进 |
4.2.1 自由分类法的优化角度的选择 |
4.2.2 网络信息资源自由分类法的优化途径 |
4.2.3 具体优化建议 |
4.3 基于本体技术的微博信息组织机理 |
4.3.1 原则 |
4.3.2 基于本体规范的微博信息组织模型 |
4.3.3 Folksonomy 与 Ontology 的融合及微本体 |
4.3.4 微博信息组织中的微本体构建具体过程 |
4.3.5 微博信息组织中微本体的更新 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于本体的微博信息传播 |
5.1 微博信息传播 |
5.1.1 信息传播的特征 |
5.1.2 微博信息传播的影响因素 |
5.1.3 微博信息传播过程 |
5.2 微博信息传播建模 |
5.2.1 建模要素 |
5.2.2 建模原理 |
5.2.3 模型构建 |
5.2.4 微博传播与微博热度 |
5.2.5 特征提取 |
5.3 本体规范下的微博信息传播 |
5.3.1 微博信息传播本体模型构建 |
5.3.2 基于本体的微博信息传播管理机理 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于本体的微博用户信息推荐研究 |
6.1 微博个性化信息推荐 |
6.2 微博信息推荐建模 |
6.3 推荐系统存在的问题 |
6.4 基于本体建模的微博信息个性化推荐研究 |
6.4.1 微博用户的推荐本体建模 |
6.4.2 基于微博用户推荐本体的 LDA 主题推荐 |
6.5 本章小结 |
第7章 实证分析 |
7.1 实证背景介绍 |
7.1.1 微博数据采集软件介绍 |
7.1.2 微博数据存储 |
7.2 微博信息传播实证分析 |
7.2.1 关于传播网络的分析 |
7.2.2 关于微博信息传播的分析 |
7.3 基于本体建模的微博信息推荐实证研究 |
7.3.1 实验场景设计 |
7.3.2 对比实验 |
7.3.3 评价结果 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 不足与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
博士期间的研究成果 |
博士期间的参与项目 |
致谢 |
(6)动态链接库在先进控制软件包中的设计与应用(论文提纲范文)
1 软件包体系结构 |
2 多变量状态反馈预测控制算法 |
3 动态链接库技术的应用开发 |
3.1 在VB中进行声明 |
3.2 在VB中进行调用 |
4 仿真应用 |
5 结束语 |
(7)纯碱生产蒸氨过程的智能优化控制策略应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
摘要 |
1.1 引言 |
1.2 氨碱法纯碱装置蒸氨过程简介 |
1.2.1 纯碱生产工艺概述 |
1.2.2 蒸氨过程工艺流程 |
1.2.3 蒸氨过程设备简介 |
1.3 蒸氨过程特性分析 |
1.4 先进控制及优化算法研究与应用现状 |
1.4.1 模型预测控制算法 |
1.4.2 专家系统控制 |
1.5 纯碱生产蒸氨过程先进控制策略研究与应用现状 |
1.5.1 纯碱生产过程先进控制策略 |
1.5.2 纯碱生产蒸氨过程的先进控制策略 |
1.6 本文研究内容 |
2 纯碱生产蒸氨过程常规控制策略 |
摘要 |
2.1 引言 |
2.2 纯碱生产蒸氨过程主要控制要求 |
2.2.1 蒸氨塔蒸氨过程工艺及设备 |
2.2.2 纯碱生产蒸氨过程主要控制指标 |
2.3 纯碱生产蒸氨过程的常规控制 |
2.4 纯碱生产蒸氨过程常规控制策略的局限性 |
2.5 本章小结 |
3 单座蒸氨塔中基于DMC算法的优化控制策略 |
摘要 |
3.1 单座蒸氨塔的动态模型 |
3.2 基于多变量DMC算法的优化控制策略研究 |
3.2.1 多变量DMC算法 |
3.2.2 基于DMC的两层优化控制策略 |
3.3 基于多变量DMC的优化控制策略在单个蒸氨塔控制中的应用 |
3.3.1 蒸氨塔的DMC控制 |
3.3.2 以氨耗最小化为目标的蒸氨塔两层优化控制 |
3.4 仿真验证 |
3.5 本章小结 |
4 蒸氨过程的智能协调优化控制策略 |
摘要 |
4.1 引言 |
4.2 蒸氨塔组生产过程的负荷协调优化控制 |
4.2.1 蒸氨塔组蒸氨的作业模式 |
4.2.2 蒸氨塔负荷协调优化算法分析 |
4.3 蒸氨塔蒸氨过程专家控制 |
4.3.1 蒸氨塔蒸氨过程的专家规则 |
4.3.2 蒸氨塔中的专家系统 |
4.4 仿真验证 |
4.4.1 蒸氨塔的负荷协调优化控制仿真验证 |
4.4.2 蒸氨塔的智能优化控制策略仿真验证 |
4.5 蒸氨过程智能协调优化控制策略的应用 |
4.6 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 研究工作总结 |
5.2 研究工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间的科研成果 |
(8)动态矩阵预测控制算法在甲醇汽油生产过程控制中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 本课题研究的目的与意义 |
1.2 集散控制系统的概述 |
1.2.1 DCS 的结构与特点 |
1.2.2 DCS 的应用与发展 |
1.3 本文的主要工作及内容安排 |
2 动态矩阵预测控制的基本原理及应用 |
2.1 引言 |
2.2 动态矩阵预测控制的基本原理 |
2.2.1 预测模型 |
2.2.2 滚动优化 |
2.2.3 反馈校正 |
2.3 动态矩阵预测控制的参数设计及仿真 |
2.3.1 参数设置 |
2.3.2 DMC 算法仿真 |
3 甲醇汽油 DCS 系统的设计 |
3.1 项目概述 |
3.1.1 系统概况及要求 |
3.1.2 系统总体设计方案 |
3.2 DCS 系统硬件设计 |
3.2.1 硬件系统工作原理 |
3.2.2 系统的硬件组态 |
3.2.2.1 DCS 系统的 I/O 统计 |
3.2.2.2 硬件组态 |
3.2.3 系统主要设备 |
3.3 DCS 系统软件设计 |
3.3.1 系统组态设计功能 |
3.3.2 WINCC 组态软件 |
3.3.2.1 WINCC 的介绍 |
3.3.2.2 主要监控画面的设计及实现 |
4 动态矩阵预测控制算法在 DCS 控制系统中的实现 |
4.1 先进控制算法在 DCS 系统中实现的方式 |
4.2 基于 OPC 技术的先进控制算法在 DCS 系统中的实现 |
4.3 DMC 算法在甲醇汽油 DCS 系统中的应用 |
4.3.1 DMC 算法的参数设置 |
4.3.2 DMC 算法在实际系统中的应用 |
5 总结与展望 |
5.1 本文工作总结 |
5.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)基于一种半直驱式风力发电装置的整流器研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 近年风力发电发展概况 |
1.2 风力发电机组技术现状和趋势 |
1.2.1 两种主要风机类型 |
1.2.2 单机容量的提高 |
1.3 存在的机遇和挑战 |
1.3.1 挑战1:增速装置可靠性与发电机功率密度 |
1.3.2 挑战2:电力电子器件容量 |
1.3.3 挑战3:塔架的机械应力 |
1.4 论文相关理论基础 |
1.4.1 变流器的预测控制 |
1.4.2 变拓扑柔性变流器 |
1.4.2.1 变拓扑柔性变流器理论 |
1.4.2.2 变拓扑变流器的关键技术 |
1.4.3 接有相控整流负载时六相双Y型同步发电机内部合成磁势 |
1.5 论文内容和章节安排 |
参考文献 |
第2章 变速变桨距风力发电机组的控制 |
2.1 功率捕获 |
2.1.1 额定风速以下的最大功率捕获 |
2.1.2 K值自适应追寻 |
2.1.3 恒定转速的PI控制 |
2.1.4 额定风速以上的变桨距转速控制 |
2.2 机械载荷的降低 |
2.2.1 塔架的前-后振动模型 |
2.2.2 转速状态空间反馈控制器 |
2.2.3 扰动状态观测器 |
2.2.4 设计步骤和结果 |
2.2.5 仿真实验结果 |
2.3 本章小结 |
参考文献 |
第3章 半直驱式风力发电的多脉整流器 |
3.1 多发电机的半直驱风力发电装置 |
3.2 晶闸管串接boost升压型整流器 |
3.2.1 交流电压锁相环 |
3.2.2 转速控制 |
3.2.3 发电机间功率均流 |
3.2.4 实验结果 |
3.3 三相单管型功率因数整流器 |
3.3.1 整流器的工作过程 |
3.3.2 工作过程矢量分析 |
3.3.3 归一化设计 |
3.3.4 实验验证 |
3.4 两种整流装置比较 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第4章 晶闸管整流器的电流峰值预测控制 |
4.1 PI控制的晶闸管整流器 |
4.2 电流峰值预测控制策略 |
4.3 整流器特性分析 |
4.3.1 特性1:稳态时电感电流上升和下降过程 |
4.3.2 特性2:直流电感上的纹波幅值 |
4.3.3 特性3:可跟随的最大电流变化 |
4.4 控制策略的数字控制器实现 |
4.4.1 交流侧漏感Ls的影响 |
4.4.2 交流电压采样漂移的实时校正 |
4.4.3 比较器过零振荡的数字滤波 |
4.5 实验验证 |
4.5.1 稳态特性 |
4.5.2 动态特性 |
4.5.3 在谐波畸变电压下的运行 |
4.7 本章小结 |
参考文献 |
第5章 变拓扑晶闸管整流器为前端的风力发电变流装置 |
5.1 变拓扑晶闸管整流器 |
5.1.1 变拓扑晶闸管整流器的原型 |
5.1.2 新型变拓扑整流器电路结构 |
5.2 风力发电装置的控制策略 |
5.2.1 变拓扑晶闸管整流器的控制 |
5.2.2 拓扑结构切换点的选取 |
5.2.3 风力机控制策略 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 稳态特性 |
5.3.2 动态特性 |
5.3.3 变拓扑结构切换 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第6章 工程实践 |
6.1 整流器中的层叠母排 |
6.2 整流器的DSP数字控制器 |
6.3 机组的以太网通讯 |
6.4 机组运行状态监视 |
6.5 风力发电机组 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文主要研究成果 |
7.2 进一步研究展望 |
在校期间发表的论文和申请的专利 |
四、变结构过程的协调预测控制及其应用(论文参考文献)
- [1]轮履运动可变换的特种移动机器人平台关键技术研究[D]. 崔登祺. 北京理工大学, 2018
- [2]倾转三旋翼无人机过渡阶段建模与控制技术研究[D]. 余立. 国防科技大学, 2017(02)
- [3]炮控系统电动负载模拟器辨识与智能控制研究[D]. 王超. 南京理工大学, 2017(07)
- [4]基于加权的区域预测控制算法研究[J]. 方鲁杰,李悦,刘丽颖. 自动化与仪器仪表, 2015(07)
- [5]基于本体建模的微博信息管理机理研究[D]. 王新媛. 吉林大学, 2015(08)
- [6]动态链接库在先进控制软件包中的设计与应用[J]. 任丽丽,唐娟,夏伯锴. 化工自动化及仪表, 2014(08)
- [7]纯碱生产蒸氨过程的智能优化控制策略应用研究[D]. 施晓珍. 浙江大学, 2013(10)
- [8]动态矩阵预测控制算法在甲醇汽油生产过程控制中的应用研究[D]. 金程程. 陕西科技大学, 2012(09)
- [9]基于一种半直驱式风力发电装置的整流器研究[D]. 王仕韬. 浙江大学, 2011(07)
- [10]多变量预测控制算法在DCS中的应用与研究[J]. 解秀萍,冯哲. 制造业自动化, 2011(02)