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基于逆系统方法的压铸机快压射速度控制 预览
1
作者 赵树忠 朱红娜 《机床与液压》 北大核心 2019年第14期144-146,152共4页
压铸机在工作过程中由于液压元件的节流特性及液压动力元件的死区、滞环和限幅等因素使系统具有较强的非线性。为了提高压铸机快压射阶段速度系统的鲁棒性,提出一种基于逆模型的控制算法。建立速度系统的非线性模型;分析系统的可逆性,... 压铸机在工作过程中由于液压元件的节流特性及液压动力元件的死区、滞环和限幅等因素使系统具有较强的非线性。为了提高压铸机快压射阶段速度系统的鲁棒性,提出一种基于逆模型的控制算法。建立速度系统的非线性模型;分析系统的可逆性,将系统线性化为伪线性系统;利用反馈控制设计线性系统控制器,实现对系统的控制。利用MATLAB验证基于逆系统方法的压铸机快压射速度控制的有效性。 展开更多
关键词 速度控制系统 非线性系统 系统方法 反馈控制
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基于模糊控制算法的汽车自动空调系统设计研究 预览
2
作者 丁毅 刘波 王黎明 《内燃机与配件》 2019年第3期41-43,共3页
在应用模糊控制理论的基础上,设计满足要求的汽车自动空调系统,主要对汽车空调温度系统进行软件设计,对左侧温区模糊控制器、右侧温区模糊控制器和风机转速模糊控制器进行了设计研究,并在MATLAB/Fuzzy库中实现仿真验证。
关键词 汽车空调系统 非线性系统 模糊控制算法 系统仿真
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一类反馈型非线性系统的跟踪控制
3
作者 虞江航 徐军 黄雨可 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1444-1450,共7页
为了完成对一类反馈型非线性系统的控制,研究了该类非线性系统。首先,根据LaSalle不变性原理论证了一类自治系统收敛的引理。然后,引入误差函数,通过误差函数的Lyapunov函数寻找使得误差函数渐近稳定的控制器,再根据引理得出系统状态所... 为了完成对一类反馈型非线性系统的控制,研究了该类非线性系统。首先,根据LaSalle不变性原理论证了一类自治系统收敛的引理。然后,引入误差函数,通过误差函数的Lyapunov函数寻找使得误差函数渐近稳定的控制器,再根据引理得出系统状态所跟踪的轨迹全部收敛,从而使得系统状态均有界,系统的输出趋于输入;论述了控制器使系统状态稳定的条件,给出了闭环系统稳定性的证明。最后,给出了一个固定翼飞机纵向运动飞行控制系统的算例,并且按照所提的方法设计了控制器,在MATLAB的Simulink模块下进行了仿真验证。结果表明,对于阶跃信号和正弦信号,所提出的控制方法能够使得飞机俯仰角快速收敛跟踪指令。 展开更多
关键词 非线性系统 反馈 LYAPUNOV方法 系统稳定性 飞行控制系统
非线性离散广义系统观测器的设计与存在性判据 预览
4
作者 孙延修 潘斌 《自动化仪表》 CAS 2019年第11期12-14,19,共4页
广义系统理论的研究吸引了很多学者。该理论广泛应用于机械、电力等诸多领域。针对含非线性项的离散广义系统进行了研究,给出了一种系统状态观测器的设计方法与状态观测器的两个存在性判据。首先,通过对离散广义系统进行等价转换,设计... 广义系统理论的研究吸引了很多学者。该理论广泛应用于机械、电力等诸多领域。针对含非线性项的离散广义系统进行了研究,给出了一种系统状态观测器的设计方法与状态观测器的两个存在性判据。首先,通过对离散广义系统进行等价转换,设计了一种离散广义系统的状态观测器。其次,通过讨论系统中的非线性项,给出了两个状态观测器的存在性判据,以范数不等式形式给出的存在性判据可以得出观测器误差方程中非线性部分所允许的界限,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出的存在性判据,可以通过MATLAB控制工具箱对状态观测器中的增益矩阵进行求解,避免了增益矩阵选取的盲目性。最后,通过数值算例计算出了误差方程中非线性部分的界限β与观测器的增益矩阵L,验证了状态观测器存在性判据的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 离散系统 广义系统 观测器 线性矩阵不等式 增益矩阵 范数
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胶印机齿轮系统非线性模型直接积分解法 预览
5
作者 赵伟 曹少中 +2 位作者 孙富春 晋振杰 王明道 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1267-1271,共5页
卷筒纸印刷机折页机构是一种存在耦合的非线性齿轮系统.运用集中质量法、牛顿第二定律、微分方程及级数理论和方法,考虑变啮合刚度、齿侧间隙、动态传递误差等非线性因素,建立卷筒纸印刷机折页机构齿轮系统单自由度非线性动力学模型.引... 卷筒纸印刷机折页机构是一种存在耦合的非线性齿轮系统.运用集中质量法、牛顿第二定律、微分方程及级数理论和方法,考虑变啮合刚度、齿侧间隙、动态传递误差等非线性因素,建立卷筒纸印刷机折页机构齿轮系统单自由度非线性动力学模型.引入由状态量、控制量与自变量时间为坐标构成的“广义状态空间”,将卷筒纸印刷机折页机构齿轮系统动力学模型变为广义状态空间上的系统状态方程.在广义状态空间将方程的右端展开为时间的 Taylor 级数,进一步直接积分获得非线性控制系统状态方程关于自变量时间的级数解,最终获得状态方程的解析解.使用Matlab软件,对状态方程的解析解进行仿真,得到齿轮转动的角速度与角加速度与时间关系曲线.得到的曲线与实际情况进行对比,验证了动力学模型与状态方程解析解的正确性. 展开更多
关键词 齿轮系统 动力学模型 非线性系统 状态方程 直接积分
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未知激励下的无迹卡尔曼滤波新方法 预览
6
作者 郑翥鹏 邱昊 +3 位作者 夏丹丹 雷鹰 刘德全 程棋锋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期29-35,48共8页
无迹卡尔曼滤波(UKF)是一种识别非线性系统的有效方法,然而传统的 UKF 方法需要观测外部激励,这限制了 UKF 的应用范围。迄今为止,国内外对未知激励情况下的 UKF 方法的研究还非常少。该文在传统 UKF的基础上,推导出在未知激励情况下的... 无迹卡尔曼滤波(UKF)是一种识别非线性系统的有效方法,然而传统的 UKF 方法需要观测外部激励,这限制了 UKF 的应用范围。迄今为止,国内外对未知激励情况下的 UKF 方法的研究还非常少。该文在传统 UKF的基础上,推导出在未知激励情况下的无迹卡尔曼滤波(UKF-UI)方法的递推公式,通过对观测误差的最小化,利用非线性方程求解,识别未知外部激励,进而识别非线性结构系统状态与结构未知参数。进一步采用融合部分观测的加速度响应及位移响应,消除识别结果的漂移问题。分别通过白噪声和未知地震作用下识别非线性迟滞模型的两个数值算例,考虑观测噪声对非线性系统进行识别,从而验证提出新方法的有效性。结果表明,该文所提出的 UKF-UI 方法,能够在部分观测结构系统响应的情况下,有效地识别非线性结构参数和未知激励。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波(UKF) 未知激励 系统识别 非线性系统 部分观测
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基于线性矩阵不等式的一类广义系统观测器设计 预览
7
作者 孙延修 潘斌 《自动化仪表》 CAS 2019年第2期8-10,14共4页
状态反馈控制能有效进行系统控制,并使其正常工作。由于系统状态的测量具有一定的难度,因此需要设计状态观测器,利用重构的状态进行反馈。针对一类非线性部分满足Lipschitz条件的广义系统,讨论了系统全维观测器和降维观测器的设计问题... 状态反馈控制能有效进行系统控制,并使其正常工作。由于系统状态的测量具有一定的难度,因此需要设计状态观测器,利用重构的状态进行反馈。针对一类非线性部分满足Lipschitz条件的广义系统,讨论了系统全维观测器和降维观测器的设计问题。首先,根据系统的可观性,提出对广义系统进行两次变换,并将系统变换成易于设计观测器的形式。其次,利用系统的变换式对系统的两种观测器进行设计,通过Lyapunov稳定性理论给出观测器的状态估计误差系统稳定且误差收敛于零的充分条件。考虑到观测器增益矩阵求解的盲目性,利用Schur补引理给出了两种观测器存在的充分条件,并简化了增益矩阵的求解过程。最后,给出数值算例,求解出两种观测器的增益矩阵,证明了观测器设计的可行性。该研究为类似系统观测器的构建提供了设计方法。 展开更多
关键词 非线性系统 广义系统 观测器 线性矩阵不等式 稳定性 增益矩阵
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非线性微分代数系统的鲁棒输入-输出线性化问题 预览
8
作者 张秀华 房佳瑶 《沈阳大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第5期438-442,共5页
针对一类非线性微分代数系统,利用M导数方法,提出了一种新型的鲁棒输入-输出线性化控制器.并将该方法应用到具有励磁控制的单机与非线性负荷连接的输电系统中,该方法的一个显著特点是不需要任何关于不确定性的信息.
关键词 非线性系统 微分代数系统 M导数 M向量相对阶 鲁棒输入-输出线性
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非保守非线性刚 热 弹耦合动力学的Lagrange方程 预览
9
作者 梁立孚 郭庆勇 《动力学与控制学报》 2019年第5期487-496,共10页
如何将Lagrange方程应用于弹性动力学,一直是国内外学术界关注的理论和应用研究课题.在这类问题获得基本解决之后,Lagrange方程应用于耦合动力学的理论难题又摆在我们的面前.本文采用Lagrange Hamilton体系,成功地将Lagrange方程应用于... 如何将Lagrange方程应用于弹性动力学,一直是国内外学术界关注的理论和应用研究课题.在这类问题获得基本解决之后,Lagrange方程应用于耦合动力学的理论难题又摆在我们的面前.本文采用Lagrange Hamilton体系,成功地将Lagrange方程应用于非保守非线性刚 热 弹耦合动力学.进而应用非保守非线性刚 热 弹耦合动力学的Lagrange方程推导出非保守非线性刚 热 弹耦合动力学的控制方程.讨论了应用耦合动力学的Lagrange方程解决实际工程技术问题的途径. 展开更多
关键词 耦合动力学 LAGRANGE方程 保守系统 非线性系统 LAGRANGE HAMILTON体系
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云模型控制器在两轮自平衡机器人中的应用 预览
10
作者 徐子为 李众 《自动化仪表》 CAS 2019年第5期70-74,共5页
两轮自平衡机器人控制系统具有高阶次、多变量、非线性且强耦合的特性,因此难以建立精准的数学模型。针对两轮自平衡机器人系统的复杂性,对其平衡控制系统进行了研究,提出了一维云模型控制器的设计方法。运用该方法,成功地实现了两轮自... 两轮自平衡机器人控制系统具有高阶次、多变量、非线性且强耦合的特性,因此难以建立精准的数学模型。针对两轮自平衡机器人系统的复杂性,对其平衡控制系统进行了研究,提出了一维云模型控制器的设计方法。运用该方法,成功地实现了两轮自平衡机器人的平衡控制,并比较了一维云模型控制器在三规则和五规则下对系统性能的影响。试验结果表明:一维云模型控制器在两轮自平衡机器人平衡控制系统中具有良好的控制性能和强抗干扰性,五规则控制器具有更加优越的控制效果。云模型控制器成功应用在两轮自平衡机器人平衡系统中,并在试验样机平台体现了良好的平衡性能,为今后云模型控制器的设计提供参考,也推进了云模型控制器在硬件平台实现的进程。 展开更多
关键词 两轮自平衡机器人 云模型控制器 平衡系统 姿态检测 不确定性 智能控制 非线性系统 映射器 规则推理
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RBF-ARX模型在船舶航向保持系统建模中的应用
11
作者 罗竹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1348-1352,共5页
以海洋船舶为被控对象,针对系统的非线性特性,为克服船舶物理模型精确物理参数不易获得等问题,故用统计建模的方法,采用RBF-ARX模型对船舶的航向保持非线性控制过程进行建模.并比较了船舶RBF-ARX模型、ARX模型和物理模型的长期预测输出... 以海洋船舶为被控对象,针对系统的非线性特性,为克服船舶物理模型精确物理参数不易获得等问题,故用统计建模的方法,采用RBF-ARX模型对船舶的航向保持非线性控制过程进行建模.并比较了船舶RBF-ARX模型、ARX模型和物理模型的长期预测输出,验证了RBF-ARX模型在对船舶航向保持控制系统建模中的有效性和优越性. 展开更多
关键词 船舶航向保持系统 非线性系统 RBF-ARX模型
一类函数完全未知的随机非线性系统自适应H∞跟踪控制 预览
12
作者 李小华 刘辉 刘晓平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1431-1441,共11页
针对一类函数完全未知的严格反馈随机非线性系统,提出了一种基于backstepping技术的鲁棒H_∞自适应神经跟踪控制器设计的新方法.该方法可在随机非线性系统是依概率一致最终有界的情况下,保证随机非线性系统H_∞性能指标,且H_∞踪踪控制... 针对一类函数完全未知的严格反馈随机非线性系统,提出了一种基于backstepping技术的鲁棒H_∞自适应神经跟踪控制器设计的新方法.该方法可在随机非线性系统是依概率一致最终有界的情况下,保证随机非线性系统H_∞性能指标,且H_∞踪踪控制器容易获得.同时该方法去除了一些文献中神经网络逼近误差需要平方可积的假设.文中使用径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络逼近打包的未知非线性函数.所设计的控制器能够保证闭环系统跟踪误差及其它所有信号都是依概率有界的,且对外界干扰具有鲁棒H∞抑制作用.最后,仿真结果验证了所提方法的有效性和正确性. 展开更多
关键词 随机系统 非线性系统 backstepping技术 H∞干扰抑制 鲁棒跟踪控制 自适应控制
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相对阶数为2的机械非线性采样数据模型
13
作者 徐明灿 曾诚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1360-1364,共5页
针对相对阶数为2的非线性多变量质量-弹簧-阻尼机械振动系统,导出了近似的采样模型和离散性质.采用比Euler模型更复杂的离散采样方式,分析了该近似采样模型的局部截断误差和全局截断误差.特别地,通过研究导出近似离散时间控制模型的采... 针对相对阶数为2的非线性多变量质量-弹簧-阻尼机械振动系统,导出了近似的采样模型和离散性质.采用比Euler模型更复杂的离散采样方式,分析了该近似采样模型的局部截断误差和全局截断误差.特别地,通过研究导出近似离散时间控制模型的采样零动态,给出了相应的渐近特性,还分析设计了离散采样控制器.将线性质量-弹簧-阻尼机械模型情形推广到了非线性系统,在非线性系统辨识方面有应用价值. 展开更多
关键词 采样数据模型 质量-弹簧-阻尼 零动态 非线性系统 系统辨识
一类非线性微分-代数系统的状态/输出反馈镇定
14
作者 牛华伟 兰奇逊 +2 位作者 徐华锋 刘雅妹 蔡玉杰 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第19期196-206,共11页
针对一类可能含有非Lipschitz连续性非线性项的非线性微分-代数系统的状态/输出反馈镇定问题进行研究.首先,利用反步法给出了一种状态反馈控制器的递归设计方法.其次,在非线性项和代数约束满足适当的假设条件下,基于输出反馈占优技术得... 针对一类可能含有非Lipschitz连续性非线性项的非线性微分-代数系统的状态/输出反馈镇定问题进行研究.首先,利用反步法给出了一种状态反馈控制器的递归设计方法.其次,在非线性项和代数约束满足适当的假设条件下,基于输出反馈占优技术得到了一种输出反馈控制器的设计方法.虽然所给出的两种控制器仅依赖于微分系统的状态,但均能够保证闭环系统的状态是渐近稳定的.仿真结果验证了所提出的两种控制方法的有效性. 展开更多
关键词 微分-代数系统 非线性系统 反步法 输出反馈占优 渐近稳定
基于观测器的单关节非线性机械手系统控制
15
作者 董学莲 廖佳敏 +4 位作者 曾孟兰 赵雄 向奎伟 费凌 郑亮 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第6期1118-1125,共8页
针对一类单关节非线性机械手系统控制过程中存在的干扰、模型不确定性以及可能的故障问题,提出一种基于观测器的积分滑模控制策略。该方法首先对系统状态及干扰进行有效观测,得到相应的观测信息,并通过引入滑模面对系统故障信号进行重... 针对一类单关节非线性机械手系统控制过程中存在的干扰、模型不确定性以及可能的故障问题,提出一种基于观测器的积分滑模控制策略。该方法首先对系统状态及干扰进行有效观测,得到相应的观测信息,并通过引入滑模面对系统故障信号进行重构。其次,基于观测信息进行了控制器设计,在保证系统状态趋向滑模面的同时,对系统的稳定性进行了分析。此外,通过引入H_∞性能指标,保证了系统的鲁棒性。最后,将该方法用在了一类柔性单关节机械手系统中。仿真结果表明,该方法能够有效观测系统干扰、故障信号,控制器能够保证系统的稳定性,说明了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 机器手控制 观测器设计 积分滑模控制 鲁棒控制
一类p规范型非线性系统自适应有限时间镇定 预览
16
作者 胡利耀 李小华 《安徽大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期60-74,共15页
研究一类虚拟控制系数未知且带有不确定参数的p规范型非线性系统自适应有限时间镇定问题.结合自适应技术、加幂积分技术及有限时间Lyapunov稳定理论,设计该类系统的自适应有限时间控制器,使闭环系统有限时间稳定.在已有的未考虑不确定... 研究一类虚拟控制系数未知且带有不确定参数的p规范型非线性系统自适应有限时间镇定问题.结合自适应技术、加幂积分技术及有限时间Lyapunov稳定理论,设计该类系统的自适应有限时间控制器,使闭环系统有限时间稳定.在已有的未考虑不确定参数的p规范型非线性系统中加入一个不确定参数,考虑系统的幂p为奇整数之比的形式.设计的控制器能够调整系统的停息时间.仿真结果表明该设计方案具有有效性。 展开更多
关键词 P 规范型 非线性系统 奇整数之比 自适应控制 有限时间镇定
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组合式空调控制系统的设计与实现 预览
17
作者 付焕森 王郭全 +1 位作者 曹健 陆玉林 《电气传动》 北大核心 2019年第9期41-45,共5页
组合式空调将外界空气处理成温湿度可控的清洁气体,处理工艺较为复杂,是典型多变量、强耦合的非线性系统,难以建立精确的数学模型,不同的空调组成和管路结构在PID参数整定时较为麻烦,需要多次调整运行才能确定。设计了空调控制系统在不... 组合式空调将外界空气处理成温湿度可控的清洁气体,处理工艺较为复杂,是典型多变量、强耦合的非线性系统,难以建立精确的数学模型,不同的空调组成和管路结构在PID参数整定时较为麻烦,需要多次调整运行才能确定。设计了空调控制系统在不同季节模式下的工作算法,分析了PID控制在西门子S7-1200PLC编程中实现的关键要点,并以某药业集团实际工程项目组合式空调为例,进行触摸屏组态界面的功能设计,同时在程序设计时保证了药品仓库的湿度优先控制。系统经调试,触摸屏现场控制和上位机软件远程监控均运行稳定,某一动态温湿度误差控制在0.4%和1%,平均误差不超过5%,控制精度高,有一定的实用价值。 展开更多
关键词 组合式空调 非线性系统 算法分析 PID控制
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基于区间二型模糊终端滑模控制的飞行器姿态控制 预览
18
作者 马飞越 韩吉霞 +1 位作者 牛勃 佃松宜 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第5期22-28,共7页
针对四旋翼飞行器姿态控制问题,提出区间二型模糊控制与非奇异终端滑模控制结合的算法.首先,采用非奇异终端滑模控制方法,根据滑模控制的强鲁棒性及快速响应特性,令四旋翼飞行器系统实现在有限时间内收敛并对外界干扰具有较强抵抗力;同... 针对四旋翼飞行器姿态控制问题,提出区间二型模糊控制与非奇异终端滑模控制结合的算法.首先,采用非奇异终端滑模控制方法,根据滑模控制的强鲁棒性及快速响应特性,令四旋翼飞行器系统实现在有限时间内收敛并对外界干扰具有较强抵抗力;同时,采用区间二型模糊控制,将滑模面作为模糊控制的输入,趋近律作为模糊控制的输出,实现对滑模面增益的动态调节,增强对外界随机扰动的适应能力并提高系统收敛速度、削弱抖振.基于Lyapunov函数证明系统的稳定性.仿真结果显示,本文设计的控制器具有更加平稳的输出,同时对四旋翼姿态角度的跟踪更加迅速、精确. 展开更多
关键词 区间二型模糊 奇异终端滑模控制 非线性系统 四旋翼姿态控制
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基于非周期间歇控制的非线性系统稳定性 预览
19
作者 杨蒙 刘斌 《湖南工业大学学报》 2019年第4期92-96,共5页
通过非周期间歇控制方法研究了一类非线性系统的指数稳定性,给出了指数稳定性的判据条件,根据稳定性判据条件设置了间歇控制器,利用Lyapunov-like函数方法证明了系统在非周期间歇控制器下的指数稳定性,验证了判据条件的正确性,有效地优... 通过非周期间歇控制方法研究了一类非线性系统的指数稳定性,给出了指数稳定性的判据条件,根据稳定性判据条件设置了间歇控制器,利用Lyapunov-like函数方法证明了系统在非周期间歇控制器下的指数稳定性,验证了判据条件的正确性,有效地优化了周期性的间歇控制。最后,采用蔡氏混沌系统,通过数值仿真实验验证了理论结果的正确性。 展开更多
关键词 周期间歇控制 非线性系统 指数稳定 Lyapunov-like函数方法 线性矩阵不等式
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带物理约束的双环自适应跟踪控制
20
作者 殷春武 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第10期1835-1842,共8页
针对状态和控制输入有界的变参数广义二阶非线性系统跟踪控制问题,研究了一种双环鲁棒跟踪控制方法。通过引入虚拟跟踪器将系统分解为内外两个独立的子系统,外环虚拟控制器对输入全局渐近跟踪并生成内环虚拟输入,内环采用自适应控制方... 针对状态和控制输入有界的变参数广义二阶非线性系统跟踪控制问题,研究了一种双环鲁棒跟踪控制方法。通过引入虚拟跟踪器将系统分解为内外两个独立的子系统,外环虚拟控制器对输入全局渐近跟踪并生成内环虚拟输入,内环采用自适应控制方法实现对系统参数摄动、外部干扰及饱和超幅的鲁棒性,并保证对虚拟输入的指数收敛性。双环自适应跟踪控制能够满足状态和控制输入有界条件下,系统的跟踪精度和对不确定性的鲁棒性。与反演控制器相比,双环跟踪控制器的可靠性更高。航天器抓捕问题的数值仿真验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 自适应控制 控制饱和 双环跟踪控制
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