检索结果-内蒙古大学图书馆

液压气动与密封 2013年第1期33卷 29-32页

作者：李超王凯第二炮兵工程大学陕西西安710025

由于导弹电液伺服机构具有小阻尼、时变性等特点,而且具有不确定性,致使无法得到精确的数学模型。为了保证实际设计过程中控制算法的有效性,采用模糊滑模控制算法。利用Simulink和RTW工具箱,直接在物理硬件上建立实时数字仿真模型,方便... 详细信息

由于导弹电液伺服机构具有小阻尼、时变性等特点,而且具有不确定性,致使无法得到精确的数学模型。为了保证实际设计过程中控制算法的有效性,采用模糊滑模控制算法。利用Simulink和RTW工具箱,直接在物理硬件上建立实时数字仿真模型,方便快速得到试验结果。实现了对伺服机构的快速半实物仿真,并快速验证了算法的有效性,提高了控制系统的设计效率。

关键词：导弹电液伺服机构半实物仿真 xPC 模糊滑模控制

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模糊滑模控制在光伏电池MPPT中的应用

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太阳能学报 2012年第5期33卷 789-794页

作者：徐红伟张立彬胥芳张任浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310032 中国计量学院机电工程学院杭州310018

针对光伏电池输入输出具有强非线性的特点,设计一种模糊滑模最大功率跟踪控制方法;在光伏系统非精确数学模型基础上,利用滑模技术设计基于输出功率偏差的滑模函数,同时利用滑模函数及其导数构建模糊自适应校正器消除最大功率跟踪抖振,... 详细信息

针对光伏电池输入输出具有强非线性的特点,设计一种模糊滑模最大功率跟踪控制方法;在光伏系统非精确数学模型基础上,利用滑模技术设计基于输出功率偏差的滑模函数,同时利用滑模函数及其导数构建模糊自适应校正器消除最大功率跟踪抖振,增加跟踪平滑性;仿真及实验证明了该方法的有效性。

关键词：光伏电池 Ly特性 MPPT 模糊滑模控制

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自适应模糊滑模控制器研究

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河南科技 2013年第12X期32卷 112-113页

作者：朱邦河宁祎许军辉河南工业大学机器人研究所河南郑州450007

本文针对参数不确定的非线性系统,将模糊逻辑控制和滑模控制相结合,基于模糊控制器代替等效控制项,设计了一种自适应模糊滑模控制器。基于李雅普诺夫理论,整个系统的渐进稳定性得到证明。倒立摆上的运行结果表明了该方法的有效性。

关键词：模糊滑模控制李雅普诺夫理论等效控制项

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基于BLDCM的管道全位置焊接机器人轨道运动控制研究

基于BLDCM的管道全位置焊接机器人轨道运动控制研究

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作者：桑喜新东北石油大学

学位级别：硕士

在长距离油气运输中,油气管道运输为主要运输方式,油气管道的连接必须依靠焊接来完成。随着油气需求的增大,油气管道口径和壁厚也在逐渐增加,在进行焊接时焊接需要的工作人员增多、劳作时间变长、焊接环境更加复杂;而手工焊和半自动焊... 详细信息

在长距离油气运输中,油气管道运输为主要运输方式,油气管道的连接必须依靠焊接来完成。随着油气需求的增大,油气管道口径和壁厚也在逐渐增加,在进行焊接时焊接需要的工作人员增多、劳作时间变长、焊接环境更加复杂;而手工焊和半自动焊接由于工作量大、耗时费力、效率不高等缺点很难进行长时间有效焊接。为了解决以上问题,管道全自动化焊接开始被广泛推广,而管道全位置焊接机器人是进行管道自动焊接的主要工具,在复杂环境下长距离、大口径、厚管壁的油气管道焊接因其安装方便、需要的劳动力少、操作方便、焊接速度快、焊接效率高等特点而备受欢迎。但是,针对基于步进电机、直流伺服电机等的传统管道全位置焊接机器人定轨道运动控制驱动装置结构简单、控制粗糙且不稳定、抗干扰能力差等缺点,本文提出了一种基于无刷直流电机的驱动控制方法。本方法针对传统管道全位置焊接机器人在轨道运动中启动时间长、调速响应慢、变速不灵敏、转矩脉动大等缺点和运动过程中变参数、多扰动问题,导致焊丝与熔池接触不完全、焊缝填充不均匀、焊道成形不美观、虚焊和漏焊等现象降低了焊接质量;因此,提出了一种改进模糊滑模控制与模糊PI相结合的非连续性智能控制方法来实现双闭环控制;其中,非连续性智能控制是指用改进模糊滑模控制的系统随时间变化的具有开关特性结构的控制;采用内环为基于模糊PI的电流环控制,外环为基于改进模糊滑模控制的速度环控制,驱动系统采用SVPWM控制技术来控制无刷直流电机。这种控制有效的减少了轨道运动系统的外部扰动,增加了系统的响应速度和鲁棒性。本文还针对在变负载、变转速、变焊接方式下的速度设定与运动速度区间过渡问题,提出了随动系统采用分区精细目标速度的跟踪设置系统,该系统有效的划分了管道全位置焊接机器人在不同焊接方式下的区间和精确的反馈机制,每个区域又根据焊接品质对焊接速度进行了运行响应速度的设定和监控。经过仿真分析和搭建实验平台测试,整个控制系统在焊接过程中具有参数自整定、自调节的功能,管道全位置焊接机器人速度过渡平滑,变速响应快,鲁棒性好,管道全位置焊接稳定可靠。

关键词：油气管道全位置焊接机器人轨道运动模糊滑模控制随动系统

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滑翔增程制导炮弹弹道优化设计与制导律研究

滑翔增程制导炮弹弹道优化设计与制导律研究

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作者：陆秋秋南京理工大学

学位级别：硕士

本文以某型号滑翔增程制导炮弹为研究对象,按照不同的作战效能指标设计导弹的优化弹道和制导律。为适应现代战场的需求,滑翔弹的作战性能指标主要包括增程和精确制导两方面。本文从提高射程、精确制导、抗干扰这三个方面进行弹道优化和... 详细信息

本文以某型号滑翔增程制导炮弹为研究对象,按照不同的作战效能指标设计导弹的优化弹道和制导律。为适应现代战场的需求,滑翔弹的作战性能指标主要包括增程和精确制导两方面。本文从提高射程、精确制导、抗干扰这三个方面进行弹道优化和制导律的研究。本文分别采用最大升阻比法和hp-RPM法设计滑翔增程制导炮弹以最大射程为性能指标的增程弹道。本文在Radau伪谱法的基础上,设计了一种网格自适应更新方法,该方法可以根据拟合误差及最大曲率调整网格数目及网格内多项式阶次,提高了收敛速度及计算精度。仿真实验结果表明,虽然最大升阻比法设计增程弹道与无控弹道相比,射程有明显的提高,但是hp-RPM法设计的增程弹道比最大升阻比法设计的弹道的射程更远,需用过载更小,弹道更为平直。此外,hp-RPM方法除了可以设计增程弹道,还可以解决路径约束、端点约束、状态约束和控制约束等多约束条件下不同性能指标的弹道优化问题,相比于功能单一的最大升阻比法,hp-RPM法更能适应复杂多变的作战环境。在制导律设计部分,本文以较小的脱靶量和固定的落角作为作战指标,分别研究了三种制导方式:一是基于最优控制推导带终端约束的制导律,二是模糊自适应滑模末制导律,三是转化成最优控制问题后用hp-RPM法求解。实验结果表明,带落角约束的最优末制导律能使落角符合期望角度,但是在导弹高速飞行时,弹道末端的需用过载偏大,且该方法没有考虑误差干扰。滑模方法是一种具有很强鲁棒性的制导法,本文基于不同指数项趋近律系数与开关项趋近律系数下的滑模末制导律仿真实验,总结了趋近律系数与滑模面函数及其导函数的关系,设计了模糊控制规则自适应调节开关项趋近律系数,并通过仿真实验证明,模糊滑模末制导律既能快速逼近滑模面,又能有效减小抖振,提高打击精度,抑制系统结构变化导致的误差。接着,本文设计了一种基于hp-RPM的闭环制导律,该方法能有效抑制导弹滑翔段中的由于气动参数变化和环境阵风干扰导致的弹道偏差,最终实现带落角约束的精确打击。最后,本文分析了hp-RPM闭环制导律计算程序在全局的求解效率,并得出可以使用该方法有效纠正滑翔段的弹道偏差,使导弹逼近目标,但是要实现更高精度的打击,可以在弹道末端引入模糊滑模末制导律的结论。

关键词：滑翔增程弹 hp-RPM法模糊滑模控制制导律弹道优化

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汽车ABS系统模糊滑模变结构控制器的研究与设计

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时代汽车 2020年第7期 106-108+114页

作者：李赫江薇吉林电子信息职业技术学院敦化职业技术学院

ABS即防抱死制动系统对于汽车制动安全性能有重要影响,目前在实际应用中的ABS系统使用的绝大多数都是基于门限值的控制方法,由于实验条件有限,该方法受到数据的限制,无法达到很好的效果。本文深入研究汽车防抱死机理以及变结构控制策略... 详细信息

ABS即防抱死制动系统对于汽车制动安全性能有重要影响,目前在实际应用中的ABS系统使用的绝大多数都是基于门限值的控制方法,由于实验条件有限,该方法受到数据的限制,无法达到很好的效果。本文深入研究汽车防抱死机理以及变结构控制策略,并以此设计了滑模控制器,并在此基础上应用MATLAB软件实现了半实物仿真,取得很好效果。

关键词：防抱死制动系统变结构控制策略模糊滑模控制

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汽车电子稳定系统不同控制策略研究

汽车电子稳定系统不同控制策略研究

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作者：张文彩青岛理工大学

学位级别：硕士

汽车在低附着系数路面上高速转弯或者紧急避障时易发生不稳定现象,汽车电子稳定控制系统可以实时监控汽车运行状态的好坏并施加控制,有效地保证汽车操纵稳定性。本文在低附着系数路面上对汽车电子稳定系统的不同控制策略进行研究具有实... 详细信息

汽车在低附着系数路面上高速转弯或者紧急避障时易发生不稳定现象,汽车电子稳定控制系统可以实时监控汽车运行状态的好坏并施加控制,有效地保证汽车操纵稳定性。本文在低附着系数路面上对汽车电子稳定系统的不同控制策略进行研究具有实际价值。建立了魔术公式轮胎模型,并对转弯和制动时的轮胎力修正,在轮胎模型的基础上,建立了整车七自由度模型,并建立了简化后的线性二自由度理想模型。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,并对搭建好的整车模型进行验证。对汽车稳定性影响因素和直接横摆力矩控制策略进行分析,选择横摆角速度和质心侧偏角作为控制变量。对两个控制变量的理想值进行计算,并对车辆失稳状态做出分析。在MATLAB/Stateflow中设计了单轮制动控制逻辑,在MATLAB/Simulink中建立了横摆力矩分配模型并搭建到整车模型上。基于PID、模糊和滑模控制策略建立了四种控制器模型,搭建的控制器均对横摆角速度和质心侧偏角联合控制。其中,设计模糊滑模控制器时,基于等效控制法设计了积分滑模控制器,采用质心侧偏角协调加权法调节变量偏差的权重比例,并采用模糊控制规则调节滑模控制器的切换增益。在低附着系数路面上分别输入阶跃和正弦两种信号,对四种不同控制策略控制的整车模型进行仿真,分析不同控制策略下的汽车ESC控制效果。仿真结果表明,汽车在低附着系数路面高速转弯或者紧急避障时,PID控制器、模糊控制器、参数自整定模糊PI控制器以及模糊滑模控制器均具有良好的控制能力,参数自整定模糊PI控制器和模糊滑模控制器控制效果更显著,其中又以模糊滑模控制最优。模糊滑模控制在阶跃工况下,横摆角速度的稳态值与理想值仅差0.005rad/s,质心侧偏角与理想值几乎重合,仅差0.003rad;正弦工况下,横摆角速度超调值与理想值仅差0.04rad/s,质心侧偏角也仅差0.008rad。因此,模糊滑模控制响应速度更快,达到稳态效果更好跟踪理想值更精确,同时能产生更大的横摆力矩,更好地控制汽车的稳定性,验证了控制模型的正确性。

关键词：汽车电子稳定系统控制策略直接横摆力矩模糊滑模控制

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汽车磁流变半主动悬架模型构建及控制策略研究

汽车磁流变半主动悬架模型构建及控制策略研究

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作者：于志委重庆交通大学

学位级别：硕士

磁流变阻尼器(Magneto-rheological damper,MRD)作为半主动悬架系统关键力执行机构,具有在恶劣环境下能保持正常工作状态,反应迅速的优势。但由于磁流变阻尼器具有较强的非线性滞回特性,通过悬架的状态变化直接获得磁流变阻尼器准确的... 详细信息

磁流变阻尼器(Magneto-rheological damper,MRD)作为半主动悬架系统关键力执行机构,具有在恶劣环境下能保持正常工作状态,反应迅速的优势。但由于磁流变阻尼器具有较强的非线性滞回特性,通过悬架的状态变化直接获得磁流变阻尼器准确的输入控制电流进行汽车半主动悬架系统控制是有一定难度的。本文针对磁流变阻尼器输入控制电流准确性较差、悬架状态获取困难、汽车悬架性能难以进行实时动态控制等难点,设计基于磁流变阻尼器逆模型并结合状态观测器的汽车磁流变半主动悬架控制系统,通过仿真验证并分析其有效性。首先,采用滤波白噪声的方法建立不同工况下的四轮路面激励模型。进一步地,依据牛顿第二定律和拉格朗日方程建立悬架振动系统,搭建四分之一磁流变悬架和整车七自由度磁流变悬架仿真模型。其次,考虑磁流变阻尼器正向动力学模型存在非线性滞回特性,采用通用性较强的Spencer现象模型建立正向模型;针对磁流变阻尼器输入控制电流难以确定的问题,结合强映射能力的BP神经网络算法建立磁流变阻尼器逆模型,考虑到BP神经网络在迭代过程中易陷入局部最优、泛化误差大的问题,因此采用具有极速收敛的整体寻优能力的粒子群算法优化BP神经网络,以提高磁流变阻尼器控制输入电流的准确性,并结合半主动悬架控制系统验证了优化后逆模型的有效性。然后,以四分之一磁流变半主动悬架系统为研究对象,考虑悬架状态参数难以获取,采用卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)观测器进行悬架状态观测,结果表明无迹卡尔曼滤波观测器的观测精度更高;在此基础上建立基于模糊滑模算法的磁流变半主动悬架控制系统,采用优化后的磁流变阻尼器逆模型并结合控制策略获得期望力得到相应的控制输入电流,输出磁流变阻尼器合适的阻尼力,结合多工况单轮路面激励进行半主动悬架系统控制。由仿真结果可以得出:建立的模糊滑模悬架控制系统可获良好的性能指标。最后,针对整车七自由度磁流变半主动悬架控制系统,先建立基于UKF算法的悬架观测器,获取悬架状态参数的观测值;再结合模糊滑模算法建立七自由度悬架控制系统,通过期望力反求四个不同阻尼器逆模型输入电流,在多工况四轮路面激励模型作用下,进行整车七自由度磁流变半主动悬架控制系统仿真。仿真结果表明:建立的基于UKF算法的悬架观测器能准确观测姿态、俯仰、侧倾等悬架状态参数,基于模糊滑模算法的整车七自由度磁流变悬架的整体性能指标也得到改善。

关键词：半主动悬架磁流变阻尼器神经网络状态观测器模糊滑模控制

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一种多自由度上肢康复机器人的位置跟踪控制方法

一种多自由度上肢康复机器人的位置跟踪控制方法

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作者：段倩倩辛绍杰 200240 上海市闵行区江川路690号

本发明提供了一种多自由度上肢康复机器人的位置跟踪控制方法，步骤如下：S1、采用拉格朗日法建立具有多扰动的n自由度上肢康复机械臂的动力学方程，根据动力学方程设置跟踪误差信号设计控制律并将控制率代入至动力学方程中，得到反馈... 详细信息

标准号: CN113715024B

本发明提供了一种多自由度上肢康复机器人的位置跟踪控制方法，步骤如下：S1、采用拉格朗日法建立具有多扰动的n自由度上肢康复机械臂的动力学方程，根据动力学方程设置跟踪误差信号设计控制律并将控制率代入至动力学方程中，得到反馈控制率；S2、设计滑膜函数并进行稳定性证明，求得力矩的控制律；S3、基于HJI理论进行滑模控制设计；S4、设计模糊滑模控制策略；S5、设计自适应控制器；S6、进行系统稳定性分析。本发明利用HJI理论，将传统滑模函数转化为HJI不等式后，对系统扰动项采用模糊规则和自适应调节趋近，直接精准获得上肢康复机械臂平稳、快速的高精度位置跟踪效果。

关键词：动力学方程上肢康复机械臂控制律跟踪误差信号模糊滑模控制自适应控制器系统稳定性自适应调节传统滑模多自由度反馈控制函数转化滑模控制精度位置模糊规则位置跟踪系统扰动扰动控制率滑膜机器人跟踪分析

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基于新型3-SPR并联平台的波浪补偿舷梯设计

基于新型3-SPR并联平台的波浪补偿舷梯设计

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作者：田回春哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在海洋工程作业中,船舶与海上建筑物间的人员换乘频繁。不同于陆地换乘作业,海上的风、浪、流会严重影响传统换乘方法的安全性。本文针对具有动力定位系统的工程船舶,设计了一款具有主动波浪补偿功能的人员换乘舷梯(简称波浪补偿舷梯),... 详细信息

在海洋工程作业中,船舶与海上建筑物间的人员换乘频繁。不同于陆地换乘作业,海上的风、浪、流会严重影响传统换乘方法的安全性。本文针对具有动力定位系统的工程船舶,设计了一款具有主动波浪补偿功能的人员换乘舷梯(简称波浪补偿舷梯),它可以补偿船舶的横摇、纵摇以及升沉运动,能够在较高海况下安全快速地完成船舶与海上建筑物之间人员换乘通道的搭建,有效降低换乘作业对海洋环境的要求并延长换乘窗口时间。本文主要内容包括以下四个方面:(1)设计了波浪补偿舷梯的总体方案和工作流程。将波浪补偿舷梯划分为补偿平台和载人舷梯两部分,使用最小二乘法求解了补偿平台的正运动方程;运用“反解方法”简化补偿平台运动学方程的求解计算;对比不同种类补偿平台的位置工作空间和姿态工作空间,分析了它们的补偿性能,最终选用3-SPR并联结构作为补偿平台;对补偿平台的结构进行了优化设计,在不改变平台补偿能力的条件下,降低了它的工作高度并缩短了驱动支链行程。(2)进行了波浪补偿舷梯非惯性系动力响应分析。使用D-H矩阵建立了补偿平台的逆运动学模型;计算了舷梯换乘点与载人舷梯驱动支链的运动关系;推导了惯性系和非惯性系中的船舶运动与补偿平台驱动支链运动的映射关系。在此基础上,使用牛顿欧拉法,建立了波浪补偿舷梯的动力学模型,构建了驱动力和舷梯运动的关系。(3)完成了波浪补偿舷梯的控制系统设计和仿真。针对波浪补偿舷梯不同组成部分对控制系统性能要求的差异,分别采用PID控制和滑模控制对载人舷梯以及补偿平台进行控制系统的设计和仿真;采用位姿大闭环的控制策略更好地解决了补偿平台各支链运动不协同的问题;设计模糊控制器对滑模控制的切换函数增益进行调节,有效抑制了滑模控制的抖振现象。(4)波浪补偿舷梯缩比样机实验。完成了波浪补偿舷梯缩比样机的设计及加工、电控系统及测量单元的搭建、控制程序的编写和控制界面的设计;进行了补偿平台的定点运动实验、运动跟随实验以及波浪补偿舷梯的模拟换乘实验;使用速度前瞻方法平滑补偿平台的运动,验证了波浪补偿舷梯的实用性以及新型平台方案的可行性和实用性。

关键词：海上换乘舷梯主动波浪补偿并联机构模糊滑模控制

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