受正弦扰动的线性系统的无静差控制

研究线性系统在正弦扰动下的扰动抑制问题。对于一类受正弦扰动的n阶线性系统,提出了一种具有二阶动态特性的状态反馈控制算法。设计的动态反馈控制律结构由两部分构成。首先利用内模原理,在控制器中嵌入了正弦扰动的模态矩阵,实现了闭环系统的无静差扰动抑制。然后通过设计控制器中的n+2个参数,使闭环系统的极点实现任意配置,从而保证了闭环系统的指数渐近稳定性。数值仿真算例说明了控制策略的有效性。     

含输入和输出时滞离散时间系统的最优跟踪控制

针对一类含有输入时滞和输出时滞的离散时间系统,给出了一种无时滞转换方法,并给出了此类系统在受扰情况下的最优跟踪控制律。为避免求解含有超前项和时滞项的两点边值问题,对原时滞系统进行了无时滞转换。根据系统的最优控制理论,构造了转换后系统的二次性能指标。通过求解Riccati差分方程得到了最优跟踪控制律。构造了扰动外系统观测器和参考输入外系统观测器来解决最优跟踪控制律中所含有的前馈项的物理不可实现问题。仿真实例表明所提出的最优跟踪控制律有效。     

在狭窄通道环境下书库管理机器人的最优路径规划

研究移动机器人在狭窄通道环境下的定位和路径规划问题。首先,根据在书架和图书上预置的射频识别(RFID)标签,利用RFID技术提出了确定书库管理机器人位置和姿态的方法。然后,根据书库的书架间通道狭窄的特点,将书库管理机器人的行驶状态分解为匀速直线运动和原地匀速旋转运动,并给出了机器人匀速直线运动和原地匀速旋转运动的用时模型。最后,提出一种书库管理机器人从任意起始位置和姿态到达任意目标位置的最小用时路径规划算法。仿真结果表明,本文提出的路径规划算法是有效的。     

变切换线Bang-Bang变结构控制及在调平系统中的应用

为满足调平系统对快速性和准确性的要求,提出了应用于调平系统的Bang-Bang变结构控制算法,同时给出了切换线参数的配置原则;针对固定切换线的Bang-Bang控制对变化的负载控制能力弱的特点,提出了模糊自适应变切换系数的方法,降低了系统在切换线附近的抖振,同时提高了系统的调平速度。对比调平系统中普遍采用的PID控制方法,该方法仅需调节一个参数,降低了参数整定的难度。仿真和实验测试表明该方法是稳定的、简单的和有效的。     

带高斯噪声的受限玻尔兹曼机在变压器故障诊断中的应用

研究变压器故障的诊断问题,根据变压器绝缘油中的特征气体含量与变压器故障类型的对应关系,提出一种基于受限玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine,RBM)模型的故障诊断方法。首先根据故障变压器绝缘油中的五种特征气体含量计算三比值数据,并在三比值数据中增加高斯噪声;然后利用RBM对数据进行无监督式训练与特征提取,利用反馈神经网络(Back Propagation,BP)对数据进行有监督式的训练并判断故障类型。仿真结果验证该算法的有效性。     

移动机器人定点目标控制的线性分解方法

研究移动机器人的定点目标控制问题。针对移动机器人的非线性模型提出一种线性分解控制方法。根据移动机器人的结构特性,将移动机器人的运动控制过程从时间上分解为原地旋转控制和直线运动控制2个阶段,从而实现了非线性系统的线性解耦分解。根据线性分解模型,分别设计了原地旋转和直线运动的控制算法。理论分析表明,利用线性分解控制方法可以方便地实现移动机器人有限时间定点目标控制。