摘要：针对基于实时以太网的模块化、开放式工业机器人控制系统开发技术进行了研究，提出了基于 SER-COS-Ⅲ实时以太网的工业机器人控制器软硬件体系架构，其中硬件设计以 ARM cortex A8嵌入式处理器为机器人控制器的核心 CPU，在其上搭建通用通信模块 comX100-CA-RE 作为 SERCOS-Ⅲ的通讯主站；在软件设计方面，完成了 comX 通信模块在 RT-Linux 下的驱动程序开发，实现主、从站之间的实时通信，并完成了工业机器人的点动控制。将上述控制系统在多轴运动控制平台上进行了物理实验，其结果表明了所开发控制系统的有效性。

摘要：针对具有单电机驱动的欠驱动TORA(Translational oscillators with rotating actuator),设计只需要转子位置反馈实现系统两自由度稳定的控制算法。基于TORA的动力学模型,从能量的角度出发,证明了系统的无源特性;在此基础上设计了一个包含系统能量项的控制李亚普诺夫函数,通过李亚普诺夫稳定性定理得到只需要反馈系统驱动自由度状态变量的控制器。进一步设计高通滤波器,通过驱动转子位置高质量复现其转动角速度,从而得到只需要驱动转子位置反馈的稳定控制算法。采用拉萨尔不变性原理分析了控制系统的稳定性。数字仿真实验证明了控制算法的有效性。

摘要：针对空空导弹飞行控制系统的模型不精确、快时变、非线性等特点,提出了基于多维泰勒网的惯性参考自适应控制方案。首先,建立特征点处的空空导弹数学模型;然后基于三通道解耦模型,设计多维泰勒网控制器,将其与PID控制器和H∞控制器进行控制效果比较,并对这三种控制器的参数均采用粒子群算法来优化。最后,对每种控制器的参数均采用惯性参考自适应调整策略,通过空空导弹六自由度模型的大机动仿真实验来比较三种控制方法的控制效果。仿真实验结果表明,在这三种控制方案中基于多维泰勒网的惯性参考自适应控制的控制效果最好。

摘要：航空发动机液压管路故障信号中存在强大的噪声干扰,导致其诊断模型的故障识别率较低和诊断模型的泛化性不强。针对这一问题,提出了一种基于改进的时间信息融合模型的航空液压管路故障诊断方法。首先,基于循环神经网络原理,设计了正向和反向的时间信息融合的变形结构,构建出了航空液压管路时间信息融合模型,并通过引入LeakyReLU函数,对模型进行了改进;然后,将实测的一维航空管路时序数据集输入到改进的时间信息融合模型双向循环神经网络(Bi-RNN)中,进行了权重参数的更新;最后,基于同一实测的数据集,分别将其输入到改进的时间信息融合模型、长短期记忆神经网络(LSTM)、循环神经网络(RNN)、支持向量机(SVM)和反向传播神经网络(BPNN)5种故障诊断方法中,进行了训练和对比分析,对相关方法的优越性进行了验证。研究结果表明:利用改进的时间信息融合模型可以对液压管路健康状态和裂纹、凹坑等故障状态进行精准识别,并且准确率可以达到99.2%,总体的准确率和综合指标F 1-sore均可以提高5.1%;在综合性能、准确精度等指标上,改进时间信息融合模型明显优于其他故障诊断模型,可为航空发动机液压管路故障诊断提供一条新的思路,具有一定的工程应用价值。

摘要：研究了网络环境下时滞系统记忆型状态反馈控制器的设计问题。在综合考虑网络诱导时延和数据包丢失的影响下,建立了一种新的网络控制模型;然后采用基于"Descriptor form"的Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式方法,给出了保持系统渐进稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了最大允许综合时滞界η的求取方法。实例仿真证明了所得结果的有效性。

摘要：针对服务机器人应用需要,引入基于构件的开发方法,设计了一种支持和增强服务机器人功能的智能环境服务构件系统.制定了服务构件的基本组成结构与交互模式,实现了机器人的跨平台服务调用,有效解决了资源多样异构性带来的问题.服务构件将资源辅助功能封装成共享服务,借助智能环境通信网络,基于规范的服务接口和说明,提供开放的服务访问和调用.它可以被独立地部署并由第三方任意组合应用.本文分别从辅助资源端和服务机器人客户端出发,详细论述了应用web service(WS)中间件技术开发服务构件和服务调用程序的基本原理,并给出了实验验证.

摘要：分析了在电力系统紧急状态下,基于发电单元整体模型设计锅炉主汽压力控制器的必要性,并提出了基于该模型的改进能量平衡控制方法。指出与锅炉汽包一样,发电机转子也具有储能特性;和传统发电单元简化模型(机炉模型)相比,在电力系统紧急状态下,考虑发电机转子动态特性的发电单元整体模型,更能够精确描述复杂运行工况下发电单元能量转化过程中的能量平衡状况。基于发电单元整体模型,从能量输入和输出之间平衡状况的角度,提出了改进能量平衡控制方法。仿真结果表明,和基于传统发电单元简化模型(机炉模型)的直接能量控制方法相比,所提出的基于发电单元整体模型的改进能量平衡控制方法,更加具体反映了发电单元内部元件之间能量供求的动态平衡状况,有效加快了锅炉动态响应速度,改善了锅炉主汽压力的动态性能。

摘要：针对现有GA种群多样性定义往往针对二进制编码且存在计算量大、适用性差等问题,建立实数编码基因层次种群多样性数学模型。将实数编码中每一维决策变量的取值范围划分为若干等长度的区间段,并借鉴二进制编码中基因位的含义,定义区间段基因位变量的概念,将其看作随机变量并设计图形化方法,描述每一维变量所有编码值在各等长度取值区间的分布情况,以此刻画种群多样性,通过2个测试函数的优化分析,验证模型的有效性;分析区间段基因位的特性,指出其可以作为复杂非线性优化问题中产生初始群体的先验知识使用,从而可以显著提高寻得最优解的概率及收敛速度;指出今后进一步的研究思路和方向。

摘要：为实现NURBS曲面快速高精度实时差补,提出了基于修正型sigmoid函数的动力学模型,给出了最大速度、弓高误差、加工曲线的曲率半径和插补周期之间的约束条件.该模型在满足jerk、加速度、速度均连续的前提下,将常用的三次多项式S型以及三角多项式S型动力学模型的15个分段数减少至3个.在此基础上,提出采用差商代替导数的优化Adams算法,避免了常用的Taylor展开所遇到的高阶求导计算,求取了差补周期参数.最后通过减少低次零值B样条基函数的计算,对De Boor-Cox递推算法进行了简化设计,提出了精简型De Boor-Cox算法,缩减了计算量.仿真分析表明,所提算法可根据加工路径有效控制进给速度,在保证加工精度的同时,使计算量得到减少,提高了运算速度.实验结果显示本加工方法可以正确计算目标参数,并适合应用于实际加工系统.

摘要：研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则。采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式。最后给出一个数值算例证明结论的有效性。研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定。