检索结果-内蒙古大学图书馆

理论数学 2018年第4期8卷 450-458页

作者：李建森刘俊张姣范馨月贵州大学数学与统计学院贵州贵阳

针对不定常的Navier-Stokes方程,给出了一种非线性Galerkin-Legendre谱方法(GL方法),该方法是将勒让德谱方法和非线性Gelerkin方法结合起来,使得速度与压力的混合元空间不需要满足离散的Babu?ka-Brezzi不等式条件,给出了GL方法的谱格式... 详细信息

针对不定常的Navier-Stokes方程,给出了一种非线性Galerkin-Legendre谱方法(GL方法),该方法是将勒让德谱方法和非线性Gelerkin方法结合起来,使得速度与压力的混合元空间不需要满足离散的Babu?ka-Brezzi不等式条件,给出了GL方法的谱格式,并给出该方法的稳定性证明和误差估计。关于飞机抖振问题已经由基于不可压缩N-S方程的方法的研究取代了原来粘、位流分开计算的研究,因此用谱方法研究飞机抖振问题,通过误差分析,减少阻力,达到节约能源的目的。

关键词： Navier-Stokes方程非线性Galerkin法抖振问题 Legendre谱方法误差估计

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永磁同步电机新型趋近律滑模控制器设计

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电机与控制学报 2024年第7期28卷 112-119,130页

作者：康尔良朱金荣韩康玮哈尔滨理工大学黑龙江省高校直驱系统工程技术研究中心黑龙江哈尔滨150080 上海海关机电产品检测技术中心上海200030

针对传统指数趋近律因函数不连续性引起抖振、趋近速度与抖振抑制之间无法同时满足高性能控制系统要求的问题,提出基于系统状态变量的新型滑模趋近律,并应用于永磁同步电机速度、电流控制器中。趋近律引入系统状态变量幂次项和状态变量... 详细信息

针对传统指数趋近律因函数不连续性引起抖振、趋近速度与抖振抑制之间无法同时满足高性能控制系统要求的问题,提出基于系统状态变量的新型滑模趋近律,并应用于永磁同步电机速度、电流控制器中。趋近律引入系统状态变量幂次项和状态变量的双曲正弦值,使系统状态变量以等速和指数2种速率趋向切换面,可以加快系统到达切换面的速度,当系统接近切换面时,指数项接近于0,等速项开始起关键作用,对系统的抖振进行抑制。同时采用双曲正切开关函数替代符号函数,以去除因函数的不连续性所引起的抖振问题。既能提高系统到达滑模面的速度,又能有效抑制固有抖振,提升系统的动态性能。仿真和实验结果表明,新型趋近律相比于传统指数趋近律能够有效降低永磁同步电机启动时转速超调,提高系统的响应速度,抑制系统的抖振。

关键词：永磁同步电机滑模控制速度控制器电流控制器动态性能抖振问题

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基于连续2阶滑模的带碰撞角约束制导律设计

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兵工学报 2018年第12期39卷 2389-2398页

作者：张文广易文俊管军袁丹丹南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

针对导弹拦截移动目标的要求,将滑模干扰观测器和一种新颖的连续2阶滑模方法相结合,设计了一种满足碰撞角约束的鲁棒性制导律。将目标加速度视为干扰项,基于超扭曲算法设计2阶滑模干扰器对其进行估计;不同于广泛使用的边界层方法,该方... 详细信息

针对导弹拦截移动目标的要求,将滑模干扰观测器和一种新颖的连续2阶滑模方法相结合,设计了一种满足碰撞角约束的鲁棒性制导律。将目标加速度视为干扰项,基于超扭曲算法设计2阶滑模干扰器对其进行估计;不同于广泛使用的边界层方法,该方法可以在满足控制精度的前提下有效地避免抖振问题。通过使用Lyapunuov稳态标准,给出了该闭环制导系统有限时间内稳定的严格证明。理论分析和数值仿真结果表明,所提出的方法可以满足大范围碰撞角的约束,并能取得较高的目标拦截精度。

关键词：导弹末制导滑模干扰观测器连续2阶滑模抖振问题 Lyapunuov稳态标准

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永磁同步电机模糊滑模速度控制器设计

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电机与控制学报 2022年第7期26卷 98-104页

作者：禹聪康尔良哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080 黑龙江省高校直驱系统工程技术创新中心黑龙江哈尔滨150080

在永磁同步电机(PMSM)的速度控制系统中,滑模控制(SMC)以其鲁棒性强的优势得到了广泛的应用。传统的SMC系统存在着转速超调量大、响应速度慢、抖振等问题。为了解决上述问题,提出一种新型的模糊滑模速度控制器(FIMSMC)。首先,针对系统... 详细信息

在永磁同步电机(PMSM)的速度控制系统中,滑模控制(SMC)以其鲁棒性强的优势得到了广泛的应用。传统的SMC系统存在着转速超调量大、响应速度慢、抖振等问题。为了解决上述问题,提出一种新型的模糊滑模速度控制器(FIMSMC)。首先,针对系统趋近速度动态控制问题,系统引入模糊逻辑通过系统状态量趋近滑模面的距离与滑模增益设置模糊规则,使得滑模趋近速度动态变化;其次,针对系统切换函数导致的抖振问题,采用连续的sigmoid(s)函数代替不连续的sgn(s)符号函数,使得系统可以平滑切换。该方案提高了控制系统的响应速度、实现了系统更优的启动性能并增强了控制系统的抗干扰能力,FIMSMC相比于传统SMC系统动态性能有了明显的改善。最后,通过仿真和实验验证了控制系统的有效性。

关键词：永磁同步电机滑模控制模糊控制速度控制器动态性能抖振问题

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考虑目标机动和落角约束的二阶滑模制导律

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兵工学报 2022年第12期43卷 3048-3061页

作者：王思卓范世鹏林德福刘经纬北京理工大学宇航学院北京100081 北京理工大学中国-阿联酋智能无人系统“一带一路”联合实验室北京100081

针对末制导阶段导弹以期望的终端落角攻击高机动目标的需求,将Super-twisting算法与自适应滑模扰动观测器相结合,提出一种满足终端落角约束的二阶滑模制导律。目标机动带来的干扰导致系统扰动的上界未知,将目标加速度视为系统扰动,设计... 详细信息

针对末制导阶段导弹以期望的终端落角攻击高机动目标的需求,将Super-twisting算法与自适应滑模扰动观测器相结合,提出一种满足终端落角约束的二阶滑模制导律。目标机动带来的干扰导致系统扰动的上界未知,将目标加速度视为系统扰动,设计自适应滑模扰动观测器对系统扰动进行在线估计,通过对观测器增益进行自适应调整,克服传统观测器选取增益时依赖扰动上界的缺陷。设计改进的Super-twisting算法作为制导律的趋近律,在降低抖振的同时使制导律可充分利用导弹的过载能力,从而提升系统的收敛速度,解决传统Super-twisting算法中系统状态远离平衡点时收敛速度慢的问题。基于李雅普诺夫稳定性理论,证明该制导系统能在有限时间内收敛。数学仿真结果表明:自适应滑模扰动观测器和所设计制导律有效,自适应滑模扰动观测器能够准确跟踪系统扰动,所设计的制导律能够满足期望的终端落角约束,且具有较高的命中精度,脱靶量小于0.2 m。

关键词：末制导自适应滑模扰动观测器 Super-twisting算法抖振问题李雅普诺夫稳定

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变幂次趋近律的滑模制导在防空反导中的应用

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火力与指挥控制 2021年第1期46卷 67-72页

作者：穆忠伟吴剑韩秀枫南昌航空大学信息工程学院南昌330063

为解决导弹在防空反导末制导段攻击机动目标时运用滑模制导方法出现的抖振问题,提出了一种基于变幂次趋近律的滑模制导律。将目标机动视为干扰,通过设计滑模观测器能精确地观测出干扰,将其补偿到制导指令中,改善了导弹的制导效果。将采... 详细信息

为解决导弹在防空反导末制导段攻击机动目标时运用滑模制导方法出现的抖振问题,提出了一种基于变幂次趋近律的滑模制导律。将目标机动视为干扰,通过设计滑模观测器能精确地观测出干扰,将其补偿到制导指令中,改善了导弹的制导效果。将采用改进的变幂次趋近律提高系统的滑模动态的收敛速度,提高其稳定精度。通过与指数趋近律方法相比,该导引律在攻击机动目标的过程中,弹目视线角速率及视线角误差收敛于0的速度更快,并有效地削弱了抖振问题,在加入外部干扰后仍可维持高精度,使导弹的制导性能保持更优的状态。

关键词：防空反导抖振问题变幂次趋近律收敛速度制导性能

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全分数阶滑模的音圈电机控制系统设计与实现

全分数阶滑模的音圈电机控制系统设计与实现

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作者：张雨涵华南理工大学

学位级别：硕士

音圈电机已广泛应用于工业生产、光学设备、振动产生等几大领域,在数码产品、数控机床、机械手、医疗器械、航空航天等场合具有不可或缺的地位。这些领域的生产加工活动包括定位、跟踪、推送、送料等,且多为往复运动,对速度、精度和稳... 详细信息

音圈电机已广泛应用于工业生产、光学设备、振动产生等几大领域,在数码产品、数控机床、机械手、医疗器械、航空航天等场合具有不可或缺的地位。这些领域的生产加工活动包括定位、跟踪、推送、送料等,且多为往复运动,对速度、精度和稳定性要求较高,音圈电机机体轻小、精度高、响应快、运行可靠,成为最佳的执行机构。在此背景下,本文展开了对控制算法的研究,设计并实现了音圈电机控制系统。对音圈电机的工作原理进行分析,得到了电机的数学模型,建立了三闭环控制系统模型。因为滑模控制具有鲁棒性强,抗干扰性高,响应迅速的优点,而音圈电机结构简单稳定,适合使用滑模控制,所以本文为控制系统设计了滑模控制器。滑模控制的缺点是存在抖振,通过仿真,发现传统的抖振抑制方法的原理有损系统的快速性。为了全面地提高算法的性能,本文引入分数阶微积分理论,在MATLAB/Simulink平台完成了复频域内分数阶算子的求解和仿真,分析了分数阶环节的输入输出特性、对数频率特性,在此基础上,设计并仿真了全分数阶滑模(分数阶滑模面+分数阶趋近律)控制器。目前与分数阶相结合的控制器仅有PID、滑模,所以设计了分数阶PID控制器作为分数阶方法的对比。本文以TMS320F28335为主控芯片,在Altium Designer平台设计了系统的硬件电路并将其实现,主要包括最小系统、辅助电源、H桥驱动、电流采样、位置反馈等电路,搭建了电机控制系统的硬件平台。在Code Composer Studio平台开发了系统的软件程序,主要包括初始化配置、中断服务、分数阶算子离散化数值解等程序。本文针对分数阶参数对滑模控制的影响进行仿真和调试,并设计了四组对照实验,证明了全分数阶滑模控制响应最快、抗干扰性最强、抖振最小。将程序在硬件平台上运行并调试,结果表明系统能够准确、快速地跟踪控制指令。本文首次设计并实现了基于音圈电机的全分数阶滑模控制策略,填补了研究空白,总结了参数整定经验(并从实际出发改进了滑模参数c的设置方法),具备一定工程价值和指导意义。

关键词：音圈电机滑模控制抖振问题分数阶

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某汽车起重机驾驶室悬置改进研究

某汽车起重机驾驶室悬置改进研究

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作者：冯科喜湖南大学

学位级别：硕士

评价商用车平顺性、舒适性一个重要指标就是驾驶室的振抖特性。提高驾驶室悬置的隔振能力则是减少驾驶室振抖的一个关键途径。在我国,作为一种特殊的商用车,汽车起重机兼具商用车和工程机械的特性,改善提高驾驶室悬置的隔振能力,满足人... 详细信息

评价商用车平顺性、舒适性一个重要指标就是驾驶室的振抖特性。提高驾驶室悬置的隔振能力则是减少驾驶室振抖的一个关键途径。在我国,作为一种特殊的商用车,汽车起重机兼具商用车和工程机械的特性,改善提高驾驶室悬置的隔振能力,满足人们的驾乘体验,是一个必然的发展要求。首先,本文阐述了商用车驾驶室悬置技术在国内外应用以及研究现状,介绍了汽车起重机驾驶室悬置系统研究的目的与背景,提出了汽车起重机驾驶室悬置系统改进优化的目的和意义,介绍了本文的主要研究内容。接着,本文利用多体动力学理论对汽车起重机结构进行了分析,为建立汽车起重机驾驶室悬置隔振系统的仿真计算模型提供依据;根据实车结构特点和研究理论,对汽车起重机驾驶室悬置系统的按单自由度模型进行建模,分析出理想的隔振器应当具有随频率变化的动态特性;根据目前汽车起重机驾驶室悬置改进优化的设计限制条件,提出半浮式空气弹簧种驾驶室悬置是改进优化的方向,并给出三种驾驶室悬置的结构特点和参数设计,分析其主要区别。然后,本文介绍了利用LMS测试仪器对分别搭载三种不同驾驶室悬置的汽车起重机进行的在相同工况下的道路测试试验,包括试验方案和测试数据;利用LMS软件对测试结果进行分析,指出在三种驾驶室悬置中,带限位机构的半浮式空气弹簧种驾驶室悬置的改善效果最佳,是下一步仿真分析的对象;并分析抖振问题可能的激励源和共振源。最后,本文利用复模态理论在ADAMS软件中对驾驶室悬置系统进行了复模态分析,通过输出响应验证确定模型中减振器阻尼值;接着以路试采集的悬置下方的加速度信号作为模型中的激励信号,以座椅处垂直方向的加速度为输出,对模型进行仿真分析,通过对仿真结果的处理与分析,与试验结果进行了印证;后面进一步利用DOE试验设计理论和正交试验设计理论对驾驶室悬置系统进行了验证,证明了模型有足够精度,能保证仿真结果正确。

关键词：起重机驾驶室悬置方案抖振问题道路试验仿真分析

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磁悬浮轴承的滑模变结构控制研究

磁悬浮轴承的滑模变结构控制研究

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作者：张耀鹏天津大学

学位级别：硕士

主动式磁悬浮轴承是通过调整电磁力使转子稳定悬浮的一种轴承结构,具有抗扰动能力强、动态响应快、承载力动态可调和损耗小等优点。主动式磁悬浮轴承的稳定运行涉及到电磁、热和转子动力学等多学科知识交叉耦合,精确控制较为困难。滑模... 详细信息

主动式磁悬浮轴承是通过调整电磁力使转子稳定悬浮的一种轴承结构,具有抗扰动能力强、动态响应快、承载力动态可调和损耗小等优点。主动式磁悬浮轴承的稳定运行涉及到电磁、热和转子动力学等多学科知识交叉耦合,精确控制较为困难。滑模控制有着不需要控制对象精确模型、鲁棒性好等优点,适合主动式磁悬浮轴承的控制。传统的滑模控制在稳定点附近存在高频抖振的问题,会降低磁悬浮轴承稳定性并削弱其抗动态负载扰动能力。而二阶滑模算法是在传统滑模控制基础上用于消除抖振的一种控制方法。本文针对磁悬浮轴承的控制设计了一种新型的二阶滑模控制器,通过在控制律中引入滑模变量的一阶导数信息来保证滑模变量及其导数均收敛,来消除抖振现象,提高主动式磁悬浮轴承的控制性能。本文对主动式磁悬浮轴承的基本原理、结构分类及控制模型建立进行了阐述与分析,首先对磁悬浮轴承四种典型结构的特点进行了分析,并总结不同结构磁悬浮轴承的优缺点与适用场合。针对八极径向磁悬浮轴承进行了电磁力分析,进而归纳得出数学模型。其次,本文详细介绍了滑模变结构控制的基本概念和原理,包括滑动模态的定义、滑动模态的稳定性条件和控制律的设计,进而说明滑模控制器适于磁悬浮轴承的稳定控制。滑模变结构控制的开关特性决定了其在稳定位置附近存在着抖振问题,本文对抖振问题的产生原因及现有的解决方案进行了解释说明。通过引入二阶滑模控制思想,将滑模变量的一阶导数引入到控制律的设计中,提出了针对磁悬浮轴承模型稳定控制的二阶滑模控制器,并给出了控制律的具体形式。本文阐述了指数趋近律滑模控制器及二阶滑模控制器设计过程及仿真模型,将二阶滑模控制器与指数趋近律滑模控制器的控制效果进行仿真对比。最后,本文给出了磁悬浮轴承控制系统的硬件设计及控制主程序的具体设计过程,其中着重对功率放大器的不同拓扑结构及优缺点进行了分析说明。编写了改进后的数字滤波算法和指数趋近律滑模控制器及二阶滑模控制器的程序并通过程序流程图加以说明。通过制作磁悬浮轴承控制系统平台,对功率放大器的输出性能、指数趋近律滑模控制器及二阶滑模控制器控制下磁悬浮轴承的起动过程和稳定过程进行了实验验证,实验结果表明所设计的二阶滑模控制器可以实现磁悬浮轴承的稳定控制,且动态性能及稳定性均优于指数趋近律滑模控制器。

关键词：磁悬浮轴承二阶滑模抖振问题控制稳定

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模糊变结构控制理论在发电机励磁控制中的应用研究

模糊变结构控制理论在发电机励磁控制中的应用研究

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作者：阎俏山东大学

学位级别：硕士

论文首先对相关的控制理论及其在同步发电机励磁控制理论和模糊控制理论的基本概念和基本原理;最后,针对常规变结构控制系统中存在的抖振现象,将变结构控制理论与模糊控制理论相结合,提出了一种模糊变结构控制方法,并设计了发电机模糊... 详细信息

论文首先对相关的控制理论及其在同步发电机励磁控制理论和模糊控制理论的基本概念和基本原理;最后,针对常规变结构控制系统中存在的抖振现象,将变结构控制理论与模糊控制理论相结合,提出了一种模糊变结构控制方法,并设计了发电机模糊变结构励磁控制器.计算机仿真结果表明:该控制器在小扰动及短路故障的情况下仍能保持较好的控制效果,有效地解决了抖振现象与鲁棒性之间的矛盾,提高了系统的动态品质与稳定水平.

关键词：变结构控制模糊控制励磁控制抖振问题

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