摘要：欠驱动自主水下航行器AUV在定深的海域中航行,其模型水动力参数存在不确定性,同时还遭受海流等外来因素干扰,对欠驱动AUV的轨迹跟踪精确带来极大的挑战.本文研究海流环境中欠驱动AUV水平方向上的轨迹跟踪控制问题,通过定义固定坐标系和随体坐标系间的转化关系,将海流速度引入欠驱动AUV运动学和动力学方程,建立海流环境中欠驱动AUV的运动学模型和动力学模型;结合期望轨迹得到欠驱动AUV的轨迹跟踪误差方程.在控制器的设计过程中引入自适应率,得到AUV水平面轨迹跟踪的自适应反演滑模轨迹跟踪控制器(ABSMC),同时为降低海流因素对AUV航行轨迹带来的偏差,设计海流观测器对环境中海流速度进行估计.仿真结果表明,该控制器可实现对由水动力参数不确定和外界时变干扰共同组成的系统总不确定性的估计,并弥补传统反演滑模控制理论中需要精确的模型参数和扰动信息的不足,且海流观测器可提升AUV轨迹跟踪的精度.在理论上证明了由海流观测器和轨迹跟踪控制器共同组成的AUV级联控制系统为全局渐进稳定;仿真对比结果显示所提出的基于海流观测的自适应反演滑模控制器能够克服欠驱动AUV模型中水动力参数不确定性、海流干扰及其他未知干扰的影响,跟踪性能优于基于海流观测的反演轨迹跟踪控制器(BTC).

摘要：针对无刷双馈电机,提出一种转差型矢量控制策略.首先,在任意旋转mt坐标系下,推导无刷双馈电机的状态空间模型;然后,给出转差型矢量控制系统设计方法,根据控制电机转子磁链给定值和转矩给定计算控制电机电流分量和转差给定,通过调节控制电机定子电流励磁分量、转矩分量对转子磁链和转矩进行控制.仿真结果显示,所提出控制策略对指令的跟踪性能和对负载的调节能力优异,对参数偏差具有鲁棒性.

摘要：气体绝缘高压直流输电管道与开关设备(GIL/GIS)已成为新能源规模化利用和增强自然灾害抵抗能力的重点发展方向。气固界面电场分布是目前直流GIL/GIS均压设计面临的难题,因此,研究气体绝缘直流设备的电场分布特性和调控方法具有重要意义。文章首先介绍了气体绝缘直流设备中表面电荷积聚和缺陷存在对绝缘子表面稳态电场分布的影响规律,以及在开断操作和暂态过电压作用下绝缘子表面电场分布的暂态过渡过程;其次,从材料介电参数改性和表面改性两大方面对目前常用的绝缘子电场调控手段进行了分析,并提出了表面功能梯度材料的概念及其在直流电场调控方面的应用;最后,从电场调控、闪络抑制效果以及工业成本等角度对各种电场调控手段进行了综合对比,并对未来气体绝缘直流设备电场调控手段的研究和发展方向进行了展望。

摘要：针对模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)多变量、非线性、强耦合的特点,提出了一种基于反馈线性化理论的滑模变结构控制策略。首先,建立MMC的非线性状态函数模型,利用输出重定义的反馈线性化理论,将其转化为线性模型,实现解耦控制。在解耦后的线性模型基础上,设计滑模变结构控制器。仿真结果证明,该文的控制策略具有良好的动态调节特性和稳态特性,且对系统参数偏差具有鲁棒性。

摘要：首先推导无刷双馈电机(BDFM)在统一坐标系下的电压模型和转矩模型,在此基础上给出电机转矩和控制电机定子磁链的预测方程,随后给出基于多目标排序的预测控制系统设计方法,通过对转矩和磁链的预测误差进行综合排序来选择基本电压矢量,实现对电机转矩和控制电机定子磁链的直接控制。仿真实验结果证明,该方法可有效减小转矩脉动、改善电流谐波,具有良好的动、静态性能。

摘要：为了拓宽微型探头-传感系统的可用频带,满足高频压力信号的测量需求,需对系统的频率响应特性进行研究,并分析现有数学模型对不同结构微型探头-传感系统的适用性及预测精度。对5种典型结构的微型探头-传感系统进行了判定和划分,综述了现有微型探头-传感系统的频响预测模型、假设条件及模型修正方法。为对理论数学模型进行定量评价,计算得到了不同结构微型探头-传感系统的谐振频率、截止频率和工作频带(幅值误差±5%),并与数值仿真和实验结果进行了对比。结果表明:对于引压管较短的谐振腔,利用Panton模型计算其谐振频率,误差可控制在1%以内;对于引压管较长及带有测压孔的结构,B-T模型的预测精度最高。对实验用微型探头-传感系统进行了优化设计,并用于超声速凝结自激振荡现象的研究。结果表明:优化的微型探头-传感系统频响特性可满足高频(约10 kHz)压力波动信号的动态测量需求。

摘要：针对倾转式三旋翼无人飞行器姿态和高度系统存在未知扰动和模型参数不确定性的问题,提出一种连续的非线性自适应鲁棒控制方法.该方法基于浸入-不变集原理估计模型未知参数,采用一种连续的鲁棒控制算法抑制未知扰动和补偿估计偏差.利用Lyapunov函数从理论上证明此方法能保证闭环系统的稳定性,并能实现飞行器姿态与高度控制误差的渐近收敛.最后通过实时实验结果验证所提出控制算法的有效性和鲁棒性.

摘要：针对目前生成高动态范围(HDR)图像的方法对采集设备要求高且不适用于动态场景的问题,提出一种基于Retinex增强的单幅低动态范围(LDR)图像生成HDR图像方法.首先基于Retinex方法将单幅LDR图像映射生成多幅不同曝光的图像,然后结合图像的对比度、饱和度等4个测量因子计算各幅图像的权重,最后利用金字塔分解来融合生成HDR图像.在多幅图像上的实验结果表明,该方法生成的HDR图像纹理更清晰,更符合人眼视觉效果.

摘要：针对可重复使用运载器再入段参数不确定性和外界干扰问题,提出一种基于补偿控制器的自适应模糊姿态控制策略.首先,建立飞行器六自由度动态模型,并将模型转化为严反馈形式姿态控制系统.其次,将外界干扰与参数不确定性共记为系统不确定性项,并设计模糊控制器进行在线自适应逼近.为消除模糊建模误差对系统控制性能与稳定性的不利影响,引入补偿控制器以改善飞行器姿态角跟踪性能.再次,基于Lyapunov理论证明了系统的稳定性且姿态跟踪误差收敛于小邻域中.最后,基于类X-37B六自由度模型仿真验证了所提出控制策略的有效性.

摘要：针对欠驱动四旋翼飞行器提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)和反步法的轨迹跟踪控制策略.在外界环境干扰和系统参数摄动等不确定性的影响下,保证空间位置和偏航角可以快速平滑地跟踪给定信号.根据系统严格反馈的结构特点,采用反步法设计内外环路的控制器;为避免控制过程中的复杂计算,采用ESO对系统的复合干扰进行在线实时估计,并在控制律中进行实时补偿;为避免反步控制导致的"微分爆炸"问题,减小对系统模型的依赖性,采用了动态面策略,以及为提高系统的鲁棒性,引入了滑模面.稳定性分析表明闭环控制系统是全局渐进稳定的.仿真结果验证了所提控制方法的有效性和鲁棒性.