振动与力加载耦合的电液伺服系统具有集成模拟被测试件在振动与加载耦合工况下动态性能的优势,针对振动模拟对力加载系统产生的干扰多余力问题,提出了一种力干扰观测器,以提高加载力跟踪精度.首先,建立了振动与力加载耦合的电液伺服控制系统的数学仿真模型;其次,利用递推增广最小二乘算法辨识了力加载系统闭环传递函数;然后,利用零相差跟踪技术设计了力加载系统的前馈逆模型;最后,设计了力干扰观测器,搭建了水平向振动与力加载耦合的电液伺服系统实验台,仿真和实验验证了提出的力干扰观测器可有效降低由于振动扰动而产生的干扰多余力.

本文基于发电机速度／加速度相平面上的标准模糊隶属函数提出了电力系统发电机调速系统的模糊逻辑控制器．这种模糊逻辑控制器的输入信号可由模糊隶属函数和增益所确定，其中模糊控制器的增益可以表示为系统短路功率的函数，由此，整个控制器不需任何参数调整．通过对简单电力系统的仿真研究表明，调速系统的模糊逻辑控制器对于系统参数和运行方式的变化以及不同的故障程度等都具有很强的鲁棒性和很高的智能水平．

变量泵控制变量马达系统是一个双输入单输出耦合本质非线性系统,常规控制方法很难取得满意的控制效果.针对变量泵控制变量马达系统非线性和不可解耦的特点,提出基于线性化理论的变量泵变量马达Bang-Bang控制算法.首先建立变量泵控制变量马达系统数学模型,模型存在包括输出变量在内的相乘非线性,然后运用反馈线性化理论将非线性数学模型线性化,最后提出新的Bang-Bang控制算法实现变量马达的快速控制.仿真研究表明该算法可以实现系统快速控制,效果优于目前常规控制方法,而且算法对马达转速和负载变化都具有较强的鲁棒性.

为解决一类轻载电液位置伺服系统线性自抗扰控制器设计过程中面临的阶次选择问题,本文从系统特性、频域等角度,分析自抗扰框架中“积分器串联结构”与轻载电液位置伺服系统之间的内在联系,得到轻载电液位置伺服系统在自抗扰控制框架下是本质“一阶”系统的结论,从而合理设计了1阶线性自抗扰控制器.在此基础上,提出了有效的控制器参数整定方法,并分析了闭环系统的稳定性.仿真和试验结果表明,与高阶相比1阶线性自抗扰控制器可以更好地控制动态过程较快、负载较轻的惯性负载电液位置伺服系统,为自抗扰控制在液压伺服领域的工程应用提供了参考.

针对冗余液压驱动四足机器人运动学逆解问题,提出一种基于扩展雅可比矩阵的冗余液压驱动四足机器人运动控制方法.该方法既能解决冗余自由度带来的逆解多解问题,还能使机器人足端入地角度满足摩擦锥要求避免足端滑动.首先,规划机器人足端轨迹得到机器人足端速度,在分析机器人足端入地角度对机器人运动性能影响的基础上,结合机器人腿部结构几何关系,建立扩展雅可比矩阵,确立机器人关节角度速度和足端速度的映射关系,即得到机器人关节角度的解.然后,在对角步态下,通过仿真对传统的梯度投影法和提出的扩展雅可比矩阵法进行对比,理论分析及仿真表明传统的梯度投影法存在误差累积,且在实时性上不如扩展雅可比矩阵法.最后,实验验证了基于扩展雅可比矩阵逆运动学分析方法的可行性和有效性.

刀具磨损和切削力预测与控制是切削加工过程中需要考虑的重要问题.本文介绍了利用人工神经网络模型预测刀具磨损和切削力的步骤并且针对产生误差的因素进行分析.首先将切削速度、切削深度、切削时间、主轴转速和不同频带的能量值通过归一化法处理,作为输入特征值,对改进的神经网络模型进行训练.然后利用训练完成的神经网络模型预测刀具磨损和切削力.结果表明神经网络模型能够综合考虑加工过程中更多的影响因素,与经验公式结果对比,具有更高的预测精度.研究结果表明神经网络模型预测刀具磨损和切削力具有可行性和准确性,为刀具结构的优化及加工参数的选择提供了依据.

为有效降低多阶段发酵过程硬分类缺陷而导致的误报和漏报率,本文提出了一种基于扩展核熵负载矩阵的阶段划分策略.首先,将发酵过程的三维训练数据按批次方向展开成二维数据矩阵,对每个时间片矩阵进行核熵成分分析（kernel entropy component analysis,KECA）得到其主元和负载矩阵,根据所得主元个数实现操作阶段的第1步划分;之后将时间片矩阵添加到核熵负载矩阵当中得到扩展核熵负载矩阵,计算各扩展负载矩阵间的相似度,并用模糊C–均值方法对其进行第二次阶段划分.通过增加对体现生产过程改变的时间指标的考虑,有效克服了硬化分的不足,避免了跳变点错分的情况.最终将整个生产操作过程划分为不同的稳定阶段和过渡阶段,并在划分的每一阶段中分别建立KECA监测模型;最后利用青霉素发酵仿真平台和大肠杆菌生产白介素–2数据进行实验.实验结果表明该...

提出了利用逐步消去法(backward sequential algorithm,BSA)、萤火虫算法(firefly algorithm,FA)分别和类卡尔曼滤波算法(excitation identification Kalman filter,EIKF)结合,以结构响应重构为目标,对不同类型传感器同时进行位置优化的方法.通过对萤火虫算法进行二进制编码,使其能够解决传感器优化布置问题;以结构响应重构误差方差平均值为目标,以离散萤火虫算法和逐步消去法为求解方法实现传感器位置的优化;利用预测的状态向量值对激励和感兴趣位置处的结构响应进行重构.用一个二维桁架模型来验证所提出方法的实用性和有效性.数值算例结果表明,利用两种方法得到的优化位置处的测量信息求得的重构激励和响应与理论值能够很好地吻合,对比验证了两种方法的有效性.

二次调节流量耦联系统为非线性系统，在Volterra级数描述该系统的基础上，通过SISO多项式类非线性系统的GFRF递推算式获得二次调节流量耦联系统的广义频率响应函数GFRF（generalized frequency response function）．基于系统的GFRE在频域内应用非线性控制理论为系统设计了镇定控制器和非线性H∞控制器，不仅使系统稳定，而且能达到无超调、无稳态误差，此外，在白噪声条件下证明该控制器比线性控制器抗干扰性强．

针对板料拉深成形系统中的变压边力液压控制动态性能和稳态精度较差的难题，建立了一个基于模糊PID自适应调整的液压模糊控制模型，并借助MATLAB仿真得到了控制参数的优化模糊查询表．最后结合实际板料拉深成形系统，选取两种变压边力加载模式进行实时变压边力模糊控制应用效果验证．应用结果表明：采用模糊PID自适应控制方式可大大改善拉深成形液压控制系统的动态响应性能和稳态精度．当压边力输入曲线为4吨的阶跃信号，模糊控制下系统的最大超调量仅为理想设定值的4．25％，大大小于原来无PID控制时的21．24％及常规PID控制下的31．07％，且达到稳定状态的调节高度也大大缩小，仅略为5mm左右，调节时间略为0．24s；而当输入为U型变压边力加载曲线时，系统的最大超调量比原来无PID控制时下降了约5％，且达到稳态时的调节高度也缩短了...