摘要：针对传统滑模控制在移动机器人编队中滑模面设计复杂、趋近率效果不佳的问题,提出了一种基于反步滑模的移动机器人编队控制算法。利用反步法的思想并结合移动机器人的位姿差微分方程,通过引入虚拟控制量,解决了移动机器人多输入非线性系统滑模面设计复杂的问题。理论分析了双幂次趋近率和快速幂次趋近率的趋近特征,据此设计了一种综合二者优势的快速分段幂次趋近率,提高了滑模控制趋近率的收敛速度。仿真验证了所提算法的有效性与正确性,仿真结果表明,所提算法能够快速实现编队,在存在扰动的情况下10 s内便可完成队形的重组,同时轨迹跟踪误差趋近于0。

摘要：针对具有未知扰动的非线性领导跟随多智能体系统一致性问题,提出一种基于自适应事件触发机制的分布式积分滑模固定时间一致性控制方法。考虑到未知外部扰动会使系统出现抖振,设计基于连续积分滑模面的分布式控制协议;为降低系统中各智能体的事件触发次数及能源损耗,保证向邻居智能体更新并传递采样信息,设计基于状态误差的自适应事件触发机制;采用固定时间稳定性理论证明设计的控制协议和事件触发机制可确保系统能迅速稳定;与有限时间相比,固定时间理论可使系统的稳定时间摆脱初值限制。仿真结果表明,相同条件下所提方法分别和引入连续积分滑模面的静态事件触发控制方法以及引入不连续积分滑模面的自适应事件触发控制方法相比可将触发次数分别平均降低32.01%和20.24%,在系统存在未知扰动的情况下5.2 s内即可达到状态一致,减少收敛时间的同时保证各跟随者的跟踪误差始终保持在±0.05以内。

摘要：车间调度问题是一个NP难题,而多工艺路线的车间调度问题更具有实际的研究意义。从生产实际出发,在分析了多工艺路线的车间调度问题一般特点的基础了,提出了一种禁忌-遗传的嵌套算法,该算法重点讨论了禁忌算法的设计思想及遗传算法中遗传算子的设计。仿真实例说明了算法的有效可行。

摘要：针对复杂环境下移动机器人路径规划困难的问题,提出了一种将全局路径规划蚁群算法与局部路径规划人工势场法相融合的混合型算法。首先,采用多因素启发函数和新的蚂蚁行进机制来解决传统蚁群算法路径质量差且易陷入对角障碍的问题;其次,针对传统蚁群算法收敛速度慢的情况,设计了自适应挥发系数和动态权重系数;接着,通过引入虚拟目标点、相对距离和安全距离的概念,解决了传统人工势场法易陷入局部极小值、目标不可达以及过度避障的问题;最后,将改进蚁群算法规划路径的转折点作为局部子目标点来调用改进的人工势场法进行二次规划。仿真表明改进蚁群算法较传统算法以及其他算法在路径长度方面优化了9.9%和2.0%,在路径转折次数方面优化了81.8%和63.6%,在收敛速度方面优化了94.2%和63.6%;改进人工势场法有效解决了自身问题;而以二者为基础的混合型算法则充分地结合了二者的优势,在复杂的静态和动态环境中具有极高的环境适应性和路径规划效率。

摘要：针对存在时变时延与随机丢包的变采样周期网络控制系统,提出了一种鲁棒H控制与采样周期调度协同设计方法。运用模糊控制中的最大隶属度解模糊方法,依据系统误差大小使得采样周期在几个固定值之间切换。根据采样周期计算出满足H性能指标的状态反馈矩阵K,并按照当前的采样周期选择相对应的K来计算控制量。可以避免由同时考虑时变采样周期与时变时延所带来的强保守性。设计鲁棒H控制器时采用Markov链描述系统随机丢包,使得建模更贴近实际情况,运用标称点法确定由时延组成的系统不确定项的范数界,可以进一步减小保守性。最后,数值仿真结果验证了该协同设计方法的可行性与有效性。

摘要：针对时延的时变性和不确定性,提出了一种新的变采样周期时延补偿策略.首先采用具有最佳逼近和全局最优性能的RBF神经网络对时延进行预测,然后将预测的时延值作为采样周期建立变采样周期网络控制系统模型,再利用最优控制和极点配置相结合的方法设计控制器,能有效减少计算量,以及提高系统的控制精度和实时性.仿真结果表明该方法具有良好的时延补偿效果.

摘要：针对机械式传感器的使用会增加调速系统成本、故障率等问题,基于模型参考自适应系统(MRAS)设计了永磁同步电机(PMSM)无位置传感器矢量控制系统。推导了MRAS算法获取PMSM矢量调速系统转速与位置过程,给出了系统的自适应律选择,并证明了该系统满足Popov超稳定性条件,保证了系统渐进稳定。最后通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建了仿真模型,仿真结果表明所设计的无位置传感器调速系统在负载突变以及转速动态变化等工况下具有良好的控制性能。

摘要：异步电机在低速运行时,定子电阻受温度、定子频率、定子电流等的影响较大,直接转矩控制系统的性能受到直接的影响。为此,将预测控制算法与全阶状态观测器相结合,对定子电阻进行在线识别,由此构成改进的直接转矩控制系统。在MATLAB/Simulink软件中对上述设计进行仿真研究,仿真结果表明,改进的异步电动机直接转矩控制系统能够提高系统的鲁棒性,使得低速性能得到了较好的改善。

摘要：针对网络控制系统中的时延不确定性和系统状态难以检测的问题,提出设计状态观测器重构系统状态,将当前时刻的时延值作为采样周期建立变采样周期网络控制系统模型,把系统转化为没有时延的时变系统;并提出了一种随机最优状态反馈控制器的设计方法,有效地提高了系统的控制性能和实时性。最后仿真证明该方法具有理想的实验补偿效果。

摘要：以STM32作为核心控制器,设计工业生产现场有毒易爆气体探测器,由相关气体传感器检测气体浓度,并通过温湿度传感器检测气体的温度和相对湿度,同时进行温湿度补偿。气体探测器设计有以太网接口,可将多探测器组网,实现远程监控和数据传输。给出了报警电路、存储电路、人机接口电路、RS232调试电路和主程序流程。调试结果表明:该探测器具有精度高、响应速度快及稳定性好等优良性能,以太网数据传输也非常可靠。