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[期刊论文] 刘熔洁 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST SA
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摘要:对于桥式吊车系统的最优控制问题,根据实际的工况要求,性能指标有时不一定是标准的二次形式.同时,在实际的控制问题中,状态和控制输入往往会受到一些边界条件和路径过程中的约束.针对这一问题,本文应用Chebyshev伪谱优化算法来处理,它可以处理状态和控制约束的非线性最优化问题以及一个非标准的目标函数.首先对桥式吊车系统模型进行一系列的坐标变换,将其转变为上三角系统形式的误差模型.然后将桥式吊车最优控制问题转化成具有一系列代数约束的参数优化问题,即非线性规划问题.通过求解离散化后的参数优化问题,得到桥式吊车的最优控制律.本文还给出了Chebyshev伪谱最优解的可行性和一致性分析.最后,在仿真研究中验证该控制器的有效性....
[期刊论文] 都海波 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:针对二阶积分器多智能体系统,提出了一类非光滑一致性协议设计方法.首先,基于反步设计方法,将速度看成虚拟控制量,并设计虚拟速度,使得状态一致性可以渐近达到.然后,基于有限时间控制方法设计控制律使得真实速度在有限时间内跟踪上虚拟速度.该控制律使得:当系统不存在外部扰动时,一致性可以渐近达到;当系统存在外部扰动时,任意两个智能体间的稳态误差渐近收敛到原点附近的一个小邻域内.仿真结果表明了该方法的有效性....
[期刊论文] 丁世宏 李世华 李奇
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:针对一类非线性连续级联系统,利用齐次系统的齐次性质给出了其全局一致稳定性分析结果.假设级联系统中的驱动子系统和被驱动子系统分别满足全局一致渐近稳定且满足一定的齐次度,若级联项也满足一给定齐次不等式,则整个非线性级联系统为全局一致渐近稳定的.若驱动子系统和被驱动妇系统都具有负的齐次度,则该非线性级联系统为全局一致有限时间稳定的.与传统的ISS假设或级联项增长假设相比,文中方法所给的齐次不等式条件更容易验证.且文中方法不仅适用于Lipschitz连续的系统,而且适用于非Lipschitz连续的系统.两个例子验证了该方法的有效性....
摘要:针对传统的电子节气门控制方法在参数变化时难以保持良好的控制性能问题,提出一种基于模型参考自适应控制与扩张状态观测器的电子节气门控制方法.首先,基于Lyapunov稳定性理论设计了模型参考自适应控制器(model reference adaptive controller,MRAC),增强电子节气门系统的适应能力;然后,引入扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对摩擦力矩和气流冲击等扰动进行估计,并将扰动估计值作为前馈补偿项,形成MRAC+ ESO复合控制方法;最后,通过仿真实验验证了所提控制方法的有效性....
摘要:高清数字电视(HDTV)已成为大众消费的主流,其出厂前主控板质量检测仍采用人工测试方法,存在测试效率低、主观因素影响等问题,研究了HDTV主控板图像功能自动测试系统,给出了测试系统整体设计方案和详细设计结构,针对图像质量评价,在LabVIEW平台上采用了基于梯度的结构相似度算法,提高了工作效率,实现测试指标的客观、定量分析....
[期刊论文] 欧美英 孙海滨 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:研究了具有外部扰动的动态模型的非完整移动机器人有限时间跟踪控制问题,介绍了一种有限时间扰动观测器来估计外部扰动.首先,移动机器人的跟踪误差系统被转换成两个子系统:一个三阶子系统和一个二阶子系统.然后,我们分别讨论了这两个子系统,并且设计了连续的有限时间扰动观测器和有限时间跟踪控制律.严格的证明表明了移动机器人可以在有限时间内跟踪上期望的轨迹.仿真例子说明了我们方法的有效性....
摘要:针对传统以单片机为核心控制器的激光切割机运动控制卡存在计算能力差、传输数据慢等问题,提出了基于DSP+PC的实现方案.硬件方面,采用RS485实现数据的传输;通过光栅尺或光电编码器实现位置闭环控制;增加光耦隔离,减小外部对运动控制卡的干扰.软件使用CCS3.3完成了激光切割机运动控制卡的主程序和中断服务程序的开发.最后给出调速控制的实验结果,实验表明基于DSP控制器能很好的完成各种用户指令以及加工速度要求....
[期刊论文] 丁世宏 李世华 罗生
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST SA
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摘要:针对导弹末段制导问题,提出了一种基于连续有限时间控制技术的导引设计方案.首先,利用有限时间Lyapunov稳定性理论,设计出一种连续有限时间导引律.该导引律使得:当目标不作机动时,视线角速率会在有限时间内收敛到零;当目标机动时,视线角速率会收敛到原点附近的一个小邻域内.其次,考虑到有限时间控制系统在离原点较远处状态趋近平衡点速度慢的特点,在导引律中引入了线性状态反馈项来改善闭环系统的收敛性能.仿真结果表明了该方法的有效性....
[期刊论文] 丁世宏 李世华
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:针对一类非线性积分系统,利用有限时间控制技术,提出了一种输入饱和情况下的全局有限时间控制方案.首先,基于有限时间Lyapunov稳定性理论,设计镇定系统的全局有限时间递归控制器.然后,将该递归控制器与饱和函数结合得到饱和控制器.数学上严格证明了在该饱和控制器的作用下,闭环系统满足全局有限时间稳定性.仿真结果验证了该方法的有效性....
[期刊论文] 周明明 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:针对变速恒频风力发电机并网系统,提出了一种基于终端滑模和扩张状态观测器的转子电流复合控制方法.终端滑模控制不仅可以使得系统状态在有限时间内到达滑模面,而且使得状态在有限时间内沿着滑模面收敛到平衡点,使得发电机转子的d轴电流、q轴电流在有限时间内到达参考值,实现快速收敛和更好的跟踪精度.采用扩张状态观测器观测出系统扰动并进行前馈补偿,这有利于减小终端滑模控制所需要的切换增益而削弱可能的抖振现象,使系统得到更平滑的定子电压波形.仿真结果表明,该复合控制策略对参数摄动和扰动具有更强的鲁棒性,并网系统具有优良的动态性能....
[期刊论文] 林相泽 都海波 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ EI CBST SA
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摘要:研究了一类离散线性切换系统的一致有限时间稳定性分析和反馈镇定.基于线性矩阵不等式技术,给出了在任意切换信号作用下,离散线性切换系统有限时间稳定和有限时间有界的充分条件,并给出了离散线性切换控制系统一致有限时间状态反馈控制器的设计方法.将上述分析结果应用于一类丢包有界的网络控制系统,得到了保证其有限时间稳定的反馈控制器.最后,通过两个数值仿真例子验证了所提方法的有效性....
[期刊论文] 都海波 林相泽 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ EI CBST SA
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摘要:针对一类含有输入时滞的不确定切换系统,讨论了鲁棒指数镇定问题,提出了可行的切换控制器和切换信号的设计方法.首先,运用还原法将具有时滞的切换系统转化为无时滞的切换系统;然后,基于线性矩阵不等式,给出了系统在切换控制器和切换信号作用下鲁棒指数可镇定的充分条件,并利用多Lyapunov函数方法给出了定理的详细证明;最后,利用数值仿真例子验证了该方法的有效性....
[期刊论文] 孙昊 李世华
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:油量执行器是电控分配泵的核心部件之一,其直接控制着柴油发动机的燃油喷射量.模型非线性与外部扰动是油量执行器系统中不可避免的影响因素,前期的许多研究忽略了这些非线性,使得闭环系统性能并不理想.本文考虑了旋转电磁铁和复位弹簧等非线性特性的建模,得到了油量执行器系统的数学模型.进而,在基于模型对系统非线性进行抵消之后引入扩张状态观测器对系统外部干扰和不确定性进行估计,设计了基于扩张状态观测器的滑模控制律.该控制律在保证鲁棒性的同时,可以使得切换增益幅值更小,有利于减小滑模控制的抖振问题.最后,通过MATLAB/Simulink仿真和dSPACE平台实验验证了所提方法的可行性和有效性....
[期刊论文] 刘慧贤 王钊 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:研究了永磁同步电机伺服系统的位置跟踪问题.利用反馈线性化的思想,对永磁同步电机的数学模型进行分析,实现了电机模型的精确线性化和解耦.首先,将永磁同步电机位置跟踪系统采用反馈线性化技术变换为两个线性子系统,分别对其设计相应的基于连续状态反馈线性化的有限时间控制器,并设计了有限时间负载观测器来观测估计外部负载扰动.对永磁同步电机位置跟踪的闭环系统进行了稳定性的分析.与对应的渐近稳定控制的方案相比,基于有限时间的控制方案实现了永磁同步电机对期望信号的有限时间跟踪,获得了更好的动态响应和抗扰动性能.仿真结果表明了该控制方案的有效性....
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST SA
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摘要:对多枚倾斜转弯(BTT)导弹设计滚转通道自动驾驶仪时,基于分布式协调控制理论,本文提出了一类分布式有限时间姿态协调控制器.由于BTT导弹的气动参数变化强烈、机动要求高,要求控制器响应速度高,抗干扰能力强.本文基于有限时间控制技术,并结合多智能体系统的协调控制理论,对多枚BTT导弹滚转通道提出了一种分布式有限时间姿态协调控制律.在该控制律作用下,所有的BTT导弹通过相互协调,其滚转角可以在有限时间内达到一致并为给定的参考指令信号.仿真结果表明了该方法的有效性....
摘要:研究了皮带轮伺服系统频域建模与时变扰动控制的问题.为了更加准确地得到皮带轮伺服系统的二质量系统模型,设计了基于迭代的加权最小二乘算法来辨识皮带轮伺服系统的频域模型.该算法能使辨识出的模型与真实系统的幅频响应、相频响应误差在迭代过程中收敛到最小,进而使辨识模型最接近真实系统.由于实际运行中非线性摩擦及未知负载等时变扰动的存在,使得传统的控制方法难以达到满意的性能.提出了PDD状态反馈控制和GPI前馈补偿的复合控制方案.仿真和实验表明,该辨识算法能较准确地辨识出系统模型,用GPI观测器来估计扰动并进行前馈补偿能精确抵消多项式形式的扰动,对正弦扰动也有很好地抑制作用....
[期刊论文] 王翔宇 丁世宏 李世华
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST
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摘要:利用反步法研究了一类挠性航天器的姿态镇定问题,提出一种基于模态观测器的反步控制设计方案.首先,构造挠性模态观测器对挠性模态变量及其变化率进行观测;其次,将角速度看成虚拟控制器,设计虚拟角速度镇定运动学模型与挠性模态变量组成的子系统;最后,利用反步法设计了一种非线性控制器使得角速度能够跟踪虚拟角速度,从而实现姿态镇定的目标.当不存在外部扰动作用时,设计的控制器能够渐近镇定挠性航天器姿态控制系统.当存在有界扰动时,在控制器作用下,姿态控制系统的状态能够在有限时间内收敛到一个包含原点的可调小区域中,该区域的边界由控制器参数决定.数字仿真结果验证了所提方法的有效性....
[期刊论文] 孙振兴 李世华 张兴华
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST SA
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摘要:对感应电机直接转矩控制系统中存在的干扰,本文结合扩张状态观测器(ESO)和有限时间控制(FTC)提出一种复合控制方法来提高系统的抗干扰能力。首先采用扩张状态观测器估算系统的扰动,用此观测值作为前馈量补偿到输入端;然后运用连续有限时间控制方法设计系统前向通道中的反馈控制器。文中对控制器的稳定性进行了证明。与传统的PI控制以及P+ESO控制方法进行仿真与实验结果比较,验证了方法的有效性。...
摘要:考虑目标机动和驾驶仪动态等情况,提出了一种基于自抗扰控制理论和反步法设计思想的新型制导律。将目标机动和驾驶仪参数不确定分别当成系统的扰动。将包含驾驶仪动态特性的制导环路,分作外环和内环分别进行控制器设计。外环自抗扰控制器用于控制切向相对速度收敛到零。抑制目标机动及系统非线性项对视线稳定性影响。内环自抗扰控制器用于跟踪外环输出的虚拟控制,补偿驾驶仪动态及驾驶仪参数不确定性对于制导精度的影响。仿真结果表明,设计的算法能够有效地实现制导目的,在目标作大机动且考虑驾驶仪动态情况下,仍然具有很高的制导精度。...
摘要:针对三维空间导弹拦截机动目标问题,提出了一种基于有限时间反馈控制方法的新型制导律.该制导律将目标加速度视作制导系统的外部有界扰动,并引入切换函数来抑制系统扰动,经过严格的理论分析证明视线角速率能够在有限时间收敛到零.数值仿真结果验证了所提方法的有效性....
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