检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机集成制造系统 2021年第11期27卷 3282-3290页

作者：杨丽丽李文龙孔祥龙许浩上海卫星工程研究所上海201109 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150080

为了改善鲁棒协同优化设计中约束函数鲁棒性评估的精确度,提出一种混合不确定性鲁棒协同优化设计方法。针对区间分布不确定性优化问题,该方法通过灵敏度分析方法修正子学科中的鲁棒约束函数,使不确定性因素不仅包括各输入变量的不确定性... 详细信息

为了改善鲁棒协同优化设计中约束函数鲁棒性评估的精确度,提出一种混合不确定性鲁棒协同优化设计方法。针对区间分布不确定性优化问题,该方法通过灵敏度分析方法修正子学科中的鲁棒约束函数,使不确定性因素不仅包括各输入变量的不确定性,还包括鲁棒协同优化求解过程中共享设计变量不一致带来的模型不确定性。数值算例的优化结果表明,混合不确定性鲁棒协同优化方法显著改善了约束函数鲁棒性评估的精确性。将该方法应用到一个卫星结构优化设计问题中,并采用自适应模拟退火算法求解,验证了该方法对复杂工程系统鲁棒优化设计问题的适用性。

关键词：鲁棒协同优化鲁棒性评估模型不确定性自适应模拟退火算法

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基于预设性能的导弹拦截鲁棒智能制导律

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宇航学报 2024年第5期45卷 753-761页

作者：闫天程昊宇高萌靖郭雨岩许斌西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 华南理工大学自动化科学与工程学院广州510641 西北工业大学自动化学院西安710072

针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确... 详细信息

针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确定性下的精度,构造了一种复合学习律来在线估计系统的未知非线性函数。最后,通过Lyapunov分析,证明了系统的稳定性。经过仿真验证,所提出的算法可保证成功拦截目标,并能保证跟踪误差在规定的性能曲线之内,证明了该算法的有效性。

关键词：预设性能控制复合学习方法导弹拦截制导控制一体化模型不确定性

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压电定位平台负载变化下的鲁棒干扰观测器设计

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光学精密工程 2024年第22期32卷 3310-3322页

作者：段诗雨刘浩天张桂林山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

压电定位平台的负载变化严重限制了其快速定位时的精度。为此,视负载变化为外界干扰,提出了一种鲁棒干扰观测器控制策略。首先,在MPI迟滞逆模型线性化的基础上,根据实验数据辨识出压电定位平台的线性动态特性。其次,将系统辨识误差归结... 详细信息

压电定位平台的负载变化严重限制了其快速定位时的精度。为此,视负载变化为外界干扰,提出了一种鲁棒干扰观测器控制策略。首先,在MPI迟滞逆模型线性化的基础上,根据实验数据辨识出压电定位平台的线性动态特性。其次,将系统辨识误差归结为模型的不确定性,在频域内建立了保守性更小的上界。然后,考虑模型不确定性及负载扰动对系统稳定性及性能的影响,设计了基于μ综合的鲁棒干扰观测器。最后,实验结果表明,提出方法的抗扰带宽为114 Hz,相较于传统的DOB方法提高了109%,相较于H_∞DOB提高了86%。对于70 Hz正弦轨迹的跟踪,提出方法在带载与空载情况下的相对误差平均变化为0.001 3,相较于传统DOB方法降低了91.1%,相较于H_∞DOB降低了77.2%,证明了提出方法的有效性及优越性。

关键词：压电定位平台负载扰动模型不确定性 μ综合干扰观测器

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考虑参数不确定性的无人车预设性能路径跟踪控制

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汽车工程学报 2024年第2期14卷 181-192页

作者：王泰琪肖润谋王畅张新锋长安大学汽车学院西安710064

为保证无人车在参数不确定性影响下的路径跟踪具有预设控制精度,提出一种具有预设跟踪误差性能的路径跟踪输出反馈控制方法。根据横向预瞄偏差建立了路径跟踪二阶误差积分系统,在考虑轮胎侧偏刚度参数摄动及车辆横向速度未知的情况下,... 详细信息

为保证无人车在参数不确定性影响下的路径跟踪具有预设控制精度,提出一种具有预设跟踪误差性能的路径跟踪输出反馈控制方法。根据横向预瞄偏差建立了路径跟踪二阶误差积分系统,在考虑轮胎侧偏刚度参数摄动及车辆横向速度未知的情况下,利用扩张状态方法建立了含有复合未知项的控制模型,再通过设计线性扩张状态观测器对系统未知状态和模型不确定项进行估计,并进一步证明了观测误差的一致有界收敛性。针对无人车路径跟踪瞬态和稳态性能无法满足预设精度的问题,结合观测器估计值提出了一种具有预设性能的路径跟踪输出反馈控制器,并根据Lyapunov理论对闭环系统稳定性进行了严格证明。Matlab/Simulink仿真结果表明,所设计的控制策略能保证车辆以预设控制性能跟踪上期望路径,进一步在硬件在环仿真试验台上进行验证,结果表明所设计方案能严格保证横向跟踪偏差位于安全边界之内并具有较强的鲁棒性。

关键词：无人车路径跟踪预设性能模型不确定性

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再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度关系模型

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建筑材料学报 2022年第11期25卷 1121-1127页

作者：高文昌张欢耿悦杨华哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 华南理工大学广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510641

再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度之间的关系显著异于普通混凝土,而现有模型预测精度较低、离散性较高.为此,搜集并分析了文献中139组试验数据,研究了再生骨料取代率、吸水率与二者耦合效应对再生混凝土强度的显著影响,提出了再生混凝... 详细信息

再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度之间的关系显著异于普通混凝土,而现有模型预测精度较低、离散性较高.为此,搜集并分析了文献中139组试验数据,研究了再生骨料取代率、吸水率与二者耦合效应对再生混凝土强度的显著影响,提出了再生混凝土棱柱体与立方体抗压强度关系模型,模型预测结果变异系数仅为5.4%.为方便使用,基于骨料分类,进一步简化了该模型.模型分析结果表明其不确定性服从正态分布,且与关键参数无关,采用该模型进行结构可靠度分析时可忽略其相关性.

关键词：再生混凝土再生骨料棱柱体抗压强度立方体抗压强度模型不确定性

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基于神经网络的机电作动器滑模输出反馈控制

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机械工程学报 2023年第10期59卷 357-365页

作者：曹萌萌胡健周海波姚建勇赵杰彦王俊龙南京理工大学机械工程学院南京210094 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

机电作动系统广泛应用于工业生产和军事领域,但机电作动系统存在的模型不确定性会使得基于模型的非线性控制器精度下降,同时由于安装空间、成本的限制,系统往往无法安装速度传感器。针对上述问题,提出一种基于神经网络的滑模输出反馈控... 详细信息

机电作动系统广泛应用于工业生产和军事领域,但机电作动系统存在的模型不确定性会使得基于模型的非线性控制器精度下降,同时由于安装空间、成本的限制,系统往往无法安装速度传感器。针对上述问题,提出一种基于神经网络的滑模输出反馈控制策略。针对系统中存在的常值扰动以及参数不确定性,用扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)加以估计;针对系统中存在的时变扰动,利用径向基函数神经网络的万能逼近特性进行估计,然后通过前馈补偿技术对前者进行补偿;同时利用ESO观测的系统速度值设计控制量,从而实现输出反馈控制。利用Lyapunov稳定性定理证明了所设计的控制器可以实现系统的有界稳定。大量的仿真和试验结果证明了所设计的控制器相对于传统的PID以及非线性控制器控制精度可以提高一个数量级。

关键词：机电作动器输出反馈控制神经网络滑模控制模型不确定性

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基于非奇异终端滑模的电机伺服系统预设性能控制

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机械工程学报 2023年第24期59卷 359-366页

作者：朱威霖王超邓文翔梁相龙姚建勇南京理工大学机械工程学院南京210094

针对电机伺服系统角度跟踪控制问题,提出非奇异终端滑模(Nonsingular terminal sliding mode,NTSM)与扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)相结合的预设性能控制策略。利用性能预设函数(Prescribed performance function,PPF)将角度跟踪误差转化为一个变换误差,通过控制变换误差的有界性间接保证角度跟踪误差始终在预设范围内。构造ESO观测系统的模型不确定性,包括系统参数偏差、非线性摩擦和外部扰动等,并用于控制器的前馈补偿设计以提升跟踪性能;同时设计NTSM控制律保证系统的有限时间稳定性。通过Lyapunov稳定性理论证明了所提控制策略可以保证变换误差的有界性和闭环系统的稳定性。基于电机伺服系统试验平台的对比试验结果表明,所提控制策略在不同频率期望轨迹的条件下,均具备较好的控制精度,相较于NTSM+ESO控制器和NTSM控制器,控制性能分别提升了14%和37%左右,验证了所提控制策略的有效性。

关键词：电机伺服系统模型不确定性性能预设非奇异终端滑模扩张状态观测器

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光刻机双工件台用驱动器不确定性分析及其电流环控制研究

光刻机双工件台用驱动器不确定性分析及其电流环控制研究

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作者：王浩宇电子科技大学

学位级别：硕士

光刻机双工件台是芯片制造领域中至关重要的精密设备,其中电机驱动器是双工件台实现运行速度、加速度、精度性能等指标要求的核心部件,开展光刻机双工件台用高性能电机驱动器不确定性分析与电流闭环控制研究,对于提高工件台性能具有重... 详细信息

光刻机双工件台是芯片制造领域中至关重要的精密设备,其中电机驱动器是双工件台实现运行速度、加速度、精度性能等指标要求的核心部件,开展光刻机双工件台用高性能电机驱动器不确定性分析与电流闭环控制研究,对于提高工件台性能具有重要意义。由于在线运行中负载与控制回路参数存在着许多不确定性变化,降低工件台电机电流性能,进而对电机推力、工件台运动性能产生负面影响。为了保证驱动器电流环在上述变化的负面影响下仍能维持预期性能,论文对光刻机双工件台驱动器电流环中的不确定性以及相应电流闭环控制器设计开展了相应研究。主要工作包括:针对光刻机双工件台驱动器电流开环系统,开展了标称系统建模与模型参数辨识研究。在不考虑不确定因素的前提下,利用信息准则与广义最小二乘递推算法进行电流开环系统标称模型的建模与电流开环模型阶数的确定,并对模型参数进行系统辨识。针对驱动器电流开环系统存在的不确定性,开展了不确定性建模研究,得到不确定性的具体描述。采用有理函数逼近法,使用一组有理函数来表示实际系统和标称模型之间的误差,且该组有理函数在频域内收敛于不确定性的实际上界,由此便得到了由电流环标称模型与驱动器不确定性共同构成的驱动器电流开环完整模型。对电流开环系统的控制性能指标与系统模型参数关系,进行理论推导,并提出了一种基于预期性能指标的控制器设计算法。考虑到光刻机双工件台用驱动器为复杂精密系统,为满足其精度要求,通常其数学模型通常是高阶的。由于高阶系统性能指标与模型参数的对应关系未知,论文对两者的对应关系进行了详细推导,为接下来控制器设计方法提供了理论基础,解决了以往依据性能指标的控制器设计方法过于依赖工程经验而导致性能保守的问题,由此给出一种基于性能指标进行控制器设计的算法。为了抑制不确定性对驱动器电流环闭环性能的影响,在依据预期控制性能指标的控制器设计方法的基础上,结合H∞鲁棒控制思想,提出了一种基于划分鲁棒禁区与可行域的不确定性鲁棒控制器设计算法。该算法通过绘制预期闭环系统的幅频特性曲线与系统鲁棒禁区与可行域,选取一条最优预期闭环频率曲线,然后反推得到控制器的具体数学模型。通过实物测试验证了该控制器设计算法的有效性。

关键词：系统辨识模型不确定性性能指标鲁棒性禁区

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具有状态约束和输入非线性的PMSLM自适应神经网络控制

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第11期44卷 1556-1563页

作者：曹阳郭健南京理工大学自动化学院江苏南京210094

针对永磁同步直线电机系统中存在的模型不确定性、状态约束以及输入非线性(如非线性电磁驱动力/输入受限)问题,提出了一种基于神经网络的自适应控制器.具体来说,为了降低噪声敏感性,进一步提高跟踪精度,采用仅依赖于参考轨迹的期望信号... 详细信息

针对永磁同步直线电机系统中存在的模型不确定性、状态约束以及输入非线性(如非线性电磁驱动力/输入受限)问题,提出了一种基于神经网络的自适应控制器.具体来说,为了降低噪声敏感性,进一步提高跟踪精度,采用仅依赖于参考轨迹的期望信号来替代测量信号.然后,设计神经网络在线逼近未知模型和非线性函数,并通过构造连续控制的方法来处理逼近误差.此外,构造障碍李雅普诺夫函数确保系统在运行过程中状态始终满足约束条件;并且通过严格的理论分析证明了跟踪性能满足要求.最后,通过仿真实验验证了所提控制器的有效性和鲁棒性.

关键词：永磁同步直线电机模型不确定性状态约束输入非线性神经网络

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基于有限存储空间的分布式传感器融合估计器

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北京航空航天大学学报 2023年第2期49卷 335-343页

作者：韩旭王元鑫程显超王小飞解放军91001部队北京100036 海军航空大学青岛校区青岛266041

研究具有信息传输模型不确定性、随机时间延迟和数据丢包的网络化多传感器分布式融合估计问题。模型的不确定性刻画为系统矩阵中的非高斯非白噪声干扰,在远程处理中心处设置有限长度的存储空间用来存储各个传感器延迟到达的测量值。在... 详细信息

研究具有信息传输模型不确定性、随机时间延迟和数据丢包的网络化多传感器分布式融合估计问题。模型的不确定性刻画为系统矩阵中的非高斯非白噪声干扰,在远程处理中心处设置有限长度的存储空间用来存储各个传感器延迟到达的测量值。在最小方差原则下设计了一种利用测量值到达变量的最优常增益局部估计器,利用协方差交叉加权方法得到最优分布式融合估计器并推导得到使得估计器有界的条件。最后,通过某电源系统计算实例仿真验证所提融合估计器的有效性。

关键词：存储空间模型不确定性随机时延和丢包常增益局部估计器 CI融合估计器

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