摘要：所研究的三端口换流装置包括电源、储能和负荷3个端口,其中负荷可以直接从电源或储能端口获取电能。首先,建立了欧拉-拉格朗日形式的数学模型,设计了无源控制器,并展开了无源控制PBC(passivitybased control)的仿真研究。PBC策略在非线性系统中具有全局稳定性强、对系统参数偏差和外部干扰具有较强的鲁棒性等优点,以PBC理论为基础,论证了该三端口换流装置系统的无源性,通过无源控制和单移相控制的双主动全桥DAB(dual-active-bridge),实现了三端口之间的能量传递,最后给出Matlab/Simulink中的仿真结果,证明了该装置中负荷可以直接从储能端口获取电能并可以安全稳定可靠地运行。

摘要：受大雁飞行行为的启发,提出了一种仿雁群行为的领航-跟随控制,设计了有人/无人机编队队形保持控制策略。首先,从编队体系和控制原理角度设计了领航机的运动学模型,通过接收领航机相对跟随机位置的测量值,对编队的航向、马赫数和高度进行实时控制。再考虑跟随机配对受外界干扰情况,针对编队运动学模型特点设计了动态反馈自适应编队队形保持控制方法。最后,利用MATLAB进行了基于所建立的长机模型和僚机模型的仿真,结果表明无人机能够基于雁群群体行为机制,形成编队,并变换队形后能迅速稳定并保持队形,且当无人机群受到外界干扰时,编队的速度和航向角始终趋于期望值,验证了仿雁群行为的领航-跟随无人机编队的有效性。

摘要：针对输电线路中绝缘子的故障问题,设计并实现一套绝缘子自爆故障识别算法。设计无人机整体构架,包括导航能力、避障能力以及高压线旁工作的抗干扰能力;对传统遗传算法进行改进,结合最佳熵阈值确定法对绝缘子图像进行分割;利用形态学得到纯净的绝缘子串;采用所设计的拟合算法推测绝缘子应有位置,分别从正视图和斜视图对绝缘子自爆故障进行识别。结果表明:所提算法在分割绝缘子图像时精确度高,速度比传统遗传算法提高了约75%;该算法适用于多角度拍摄的绝缘子故障识别,为无人机拍摄的绝缘子故障识别提供了保障。

摘要：系统研究了厚度模压电换能器的背衬厚度、声阻抗率及机械损耗因子对换能器振动性能影响,重点分析了在所关心频率附近的有效机电耦合系数和机械品质因数。计算结果表明,随着背衬厚度增大,换能器的有效机电耦合系数和机械品质因数均震荡减小;背衬声阻抗率与压电片声阻抗率差值增大,换能器有效机电耦合系数减小,机械品质因数增大;保持压电片厚度不变,增大背衬的机械损耗因子,换能器有效机电耦合系数单调减小,机械品质因数有极小值,在给定频率范围内电特性曲线趋于光滑。用有限元方法验证了等效电路计算方法的正确性,并对比了换能器的测试结果和计算结果。计算所得规律为厚度模压电换能器的设计和实验制作提供了理论依据。

摘要：针对Boost变换器受到未知扰动时存在稳态误差的问题,本文采用一种基于扩张状态观测器的无源控制策略进行改进。首先,对Boost变换器建立欧拉-拉格朗日模型,采用阻尼注入的方法设计无源控制器,并通过扩张状态观测器对未知扰动进行观测和补偿。然后,搭建基于扩张状态观测器补偿的无源控制仿真模型,并与传统无源控制和PI控制进行比较。最后,经过仿真结果验证了基于扩张状态观测器补偿的Boost变换器无源控制策略可以抑制由未知扰动产生的系统稳态误差,与PI控制相比具有更好的动态性能,与传统无源控制相比具有更好的稳态性能。

摘要：湿式离合器是大功率液力机械传动装置重要的传动部件,其工作状态直接影响设备的安全可靠运作。为了提高湿式离合器工作效率,通过分析离合器的工作原理,基于电磁式高速开关阀设计一种用于湿式摩擦离合器的液压控制系统,构建液压系统模型,通过MATLAB/Simulink仿真求解该液压系统的压力输出信号。计算结果显示:该液压系统可以用于控制湿式离合器的接合,能够为湿式离合器提供稳定的接合油压缓冲信号。

摘要：针对高阶柔性直线结构的系统,设计了将CMAC小脑模型神经网络与鲁棒H∞控制相结合的复合跟踪控制。通过将跟踪控制问题转化为标准的鲁棒H∞控制,可以方便的利用线性矩阵不等式工具箱求解鲁棒控制器。之后,将设计的鲁棒H∞控制器与CMAC小脑模型神经网络结合,应用于高阶柔性直线结构系统。实验结果表明,应用设计的复合控制器,柔性直线系统中的小车具有较快的响应速度和良好的跟踪精度,并且对于输入端扰动也具有较强的抗干扰能力。

摘要：针对一类含有范数有界的不确定参数系统,研究了在执行器发生故障时,系统的鲁棒H∞控制器设计和状态观测器的设计问题。考虑系统的状态不能直接测量,采用状态观测器来获得被控系统未知的状态信息。假设被控系统的执行器发生故障,探讨了容错控制器和状态观测器的设计。根据鲁棒H∞控制定义和李雅普诺夫定义,得到满足鲁棒H∞状态反馈控制器和观测器的矩阵不等式,根据Schur补引理,将不等式转化为标准的线性矩阵不等式,可方便地通过Matlab中的LMI工具箱求解。最后通过算例仿真表明方法的有效性。

摘要：针对无人机在飞行时存在执行机构故障和外界干扰问题,建立了无人机的动力学模型和系统发生执行器故障时的模型,提出了一种将迭代学习观测器和鲁棒自适应控制相结合的容错控制方法。利用迭代故障观测器去观测无人机控制系统的状态并通过迭代实时跟踪执行器故障,给出了该观测器的收敛性分析,并在此基础上设计基于自适应增益的趋近律,实现系统鲁棒自适应控制。进一步基于Lyapunov方法从理论上证明了设计的容错控制器的鲁棒稳定性。使用无人机控制系统对方法进行验证,仿真结果验证了方法的有效性。

摘要：针对一类不确定时滞系统,考虑系统状态的不确定性和控制器的脆弱性,在系统的状态不能直接测量得到的情况下,设计基于状态观测器的不确定时滞系统的鲁棒非脆弱H_(∞)控制器。将其应用于机械手伺服系统轨迹跟踪控制仿真,通过对机械手角度、角速度等状态信息的观测跟踪,验证了状态观测器的有效性和鲁棒非脆弱H_(∞)控制的可行性。