摘要：研究几何和物理参数均为随机变量的平面连续体结构在结构总应变能约束下的拓扑优化设计问题.以结构总质量均值最小化为目标函数,以结构的形状拓扑信息为设计变量,以结构总应变能概率可靠性指标为约束条件,构建了随机结构的拓扑优化设计数学模型.利用代数综合法,导出了应变能响应的均值和均方差的计算表达式.采用双方向渐进结构优化的求解策略.通过两个算例验证了本模型及求解策略的合理性和有效性.

摘要：为解决柔性制造系统中的死锁问题,以受控系统的许可行为作为指标,根据Petri网基本信标理论,提出了一种次优化的活性控制器设计方法。根据基本信标和从属信标的可控性关系,通过调整控制库所的初始标志,获得了具有较多许可行为的活性Petri网控制器。与文献中其他方法相比,所提的控制策略具有更好的许可性。

摘要：针对区域法设计系统控制器时存在求解线性规划次数过多、算法复杂和状态爆炸等问题,提出了一个能有效降低计算复杂度的优化算法,解决了由状态爆炸引起的求解线性规划次数指数级递增的问题;证明了任何普通网系统需要添加的控制库所的数量不超过事件分离事例个数和|T|+1中的最小者。通过所提算法,最终获得结构简单、状态最大许可的柔性制造系统活性监督控制器。

摘要：介绍了基于直接数字式频率合成器(DDS)的高分辨率频率计的设计方法,并以简单的电路完成对频率信号的高分辨率测量.在测频方案中,利用DDS跟踪被测频率的值,自动合成合适的频标信号,可实现在宽范围内,对任意频率信号的高分辨率等精度测量.样机实测数据表明,高分辨率频率计的测量分辨率可以达到10-12/s量级.

摘要：基于Petri网,研究了一类柔性制造系统中由可被清空的信标引发死锁的一种预防策略.将Petri网中可被清空的信标分为基本信标和从属信标,给每个基本信标添加一个控制库所.通过调节信标的控制深度变量,可控制所有的从属信标,并提出从属信标受控时所应满足的条件.通过对控制器的结构分析和优化设计,提出一种判断控制库所是否冗余的方法.通过剔除冗余的控制库所,得到了结构更为简单,许可行为更多的活性Petri网控制器.

摘要：针对常规PID控制的线性局限性及传统模糊控制和模糊PID控制中积分误差规则难以获取,系统存在稳态误差的问题,提出一类以模糊神经网络和PID神经网络组成的模糊神经PID控制器.以整个神经网络的权值为优化参数,利用基于混沌策略的粒子群全局优化算法离线优化和误差反传算法在线调整相结合的方法获得控制器参数,并设计了混沌优化与粒子群结合的两步方案.仿真结果表明:与传统PID、模糊、模糊PID控制相比,系统的瞬态和稳态性能有了明显提高,且保持了一定的鲁棒性及高跟踪精度.该方法有效地拓展了PID控制的使用范围,并为智能方法与PID控制的结合提供了一种新的参考方案.

摘要：提出了一种基于基本标识分析的Petri网最优控制序列设计算法,根据给定的源标识和目标标识集合,生成一个成本最低的控制序列,使得源标识在执行该控制序列后到达指定的目标标识集合。该算法在Petri网的基本标识空间进行Dijkstra搜索,在减少无望分支的同时将搜索范围缩小为可达集的一个较小子集,从而很大程度上缓解了状态爆炸问题。由于搜索过程中全图未知,结点将随着计算动态增加。笔者给出了该算法的最优性证明,证明该算法每次迭代所选取的松弛结点与全局Dijkstra搜索保持一致,故最终得到的最优序列相同。进一步地提出了一种变迁选取规则,通过选择符合特定要求的显式变迁集合,将目标集合隐式可达性的判定问题转换为一个简单代数不等式的逻辑判定,使得无须求解整数规划即可快速确定目标集合的隐式可达性。实验结果表明,与基于整数规划的方法相比,该方法具有在线计算量小、求解速度快的优点,适用于受控系统需要对控制需求作出快速响应的场合。

摘要：针对包含有界干扰的约束线性参数变化系统中未知系统状态情况,设计了一种基于准最小最大鲁棒优化的动态输出反馈鲁棒模型预测控制方法。在优化控制问题中,动态输出反馈控制器采取参数依赖形式,从而可以借助线性矩阵不等式技术将优化控制问题转化为凸优化。在准最小最大鲁棒优化控制问题中,通过约束当前和预测的闭环系统状态在不同的鲁棒正不变集合之内,并且考虑当前采样时刻模型参数精确已知情况,降低了动态输出反馈控制器参数设计保守性。此外,实时估计误差集合更新采用预测的闭环系统状态在鲁棒正不变集合内的不变性进行,从而避免了通常输出反馈鲁棒模型预测控制算法中辅助优化更新估计误差集合的要求。所提出的算法不仅提升了控制性能和确保优化控制问题递归可行性,而且可降低优化控制问题求解在线计算量。当标称闭环系统收敛到平衡点时,包含有界干扰的不确定性系统稳定在平衡点附近有界集合之内,从而确保了被控系统的鲁棒稳定性。通过仿真算例验证了该方法的有效性。

摘要：研究了具有随机参数的平面柔性铰链机构的位移放大和刚度性能的优化问题.从概率统计角度出发,将各设计参数看作随机变量,建立了基于概率的柔性铰链机构优化设计模型,并用Monte Carlo模拟法得到了柔性机构性能及一些约束函数的均值和方差.优化设计求解采用Lagrange乘子法,利用分布函数法将模型中的可靠性约束等价处理为常规约束形式.通过优化设计得到了优化设计向量.根据所得优化设计向量分别得到了机构性能的计算结果.结果表明,当设计参数分散性变大时,优化设计结果偏于保守.

摘要：研制了一种新型电磁悬浮系统装置,该装置利用电磁铁阵列与永磁铁来提供空间三维方向的悬浮驱动力.与传统的电磁悬浮系统相比,该系统具有悬浮力大、磁场分布规律、运动范围广等特点,可明显提高系统的使用效率.基于有限元数值方法对悬浮电磁力特性以及合成磁场特性进行了详细分析,并进行了相关实验.结果表明,新设计的电磁阵列悬浮系统装置可以在大气隙下使用,具有较好的稳定性和可控性.