状态变量
- 具有时变时滞的分数阶四元数神经网络的投影同步
未施加控制时状态变量的时间响应曲线,图3给出了误差系统(7)在未施加控制时状态变量的时间响应曲线．图1 未加控制时,状态变量的时间响应曲线Fig.1 The time response curves of state variables without control图2 未加控制时,状态变量的时间响应曲线Fig.2 The time response curves of state variables without control图3 未加控制时,
应用数学和力学 2023年6期2023-07-19
- 线性变参数系统抗扰动鲁棒模型预测控制
,使得系统的状态变量不能被准确获得。文献[5]采用基于观测器的输出反馈鲁棒模型预测控制,通过在线约束优化实现系统的稳定控制。文献[6]针对具有输入饱和的动态输出反馈系统,采用输出反馈鲁棒模型预测控制,用凸优化方法保证了估计的状态和估计误差收敛。文献[7]设计基于管的输出反馈鲁棒模型预测控制,采用带缩放终端约束集的一步标称系统预测,实现对具有有界扰动的离散时间线性参数变化系统的稳定控制。为减少控制的复杂性,文献[8,9]将抗扰动不变椭圆集的方法应用于持续扰动
计算机仿真 2023年4期2023-06-01
- 复4D超混沌系统的镇定与同步问题
现象[1]。状态变量属于复空间的复混沌系统是另一种重要的混沌动力系统[2-3]。它在定理和应用上得到了广泛的研究,成为近年来的热门话题之一。特别是由于复混沌系统是由实数和虚数组成的,它比实混沌系统具有更好的加密效果[4-5]。由于复混沌系统的动力学行为比实混沌系统更为复杂,因此研究此类系统的控制问题非常困难。传统的线性反馈控制器虽然结构简单,物理上易于实现,但也存在过分依赖控制反馈增益值的问题,极大地限制了系统初始值设定的自由度[6-8]。目前,大多数研究
齐鲁工业大学学报 2022年4期2022-09-06
- 基于改进型状态变量控制算法的再热汽温控制研究
)1 引言状态变量控制算法作为一种事前调节手段经常被用来解决大惯性时滞系统的控制问题[1-9]，通过建立控制对象的数据模型提前预判控制对象的变化情况，让调节器提前动作进而起到事先调节的作用。由于算法原理与物理过程的紧密联系，使其成为先进算法中易于被工程人员理解并掌握的控制算法，例如火电厂再热汽温控制中就常用到状态变量控制技术。针对状态变量控制技术的理论研究和工程应用，诸多专家学者进行了大量研究。文献[10]由锅炉蒸汽流程关联状态观测进而提出应用状态变量控
电力科技与环保 2022年4期2022-09-01
- 环形电机耦合网络混沌行为的抑制控制
同步电动机的状态变量达到稳定平衡状态. 为消除PMSM的混沌行为, 人们提出了较多控制策略, 其中包含线性控制器和非线性控制器. 由于PMSM是一个受参数变化和多重耦合状态影响的非线性系统, 采用线性控制算法不易获得良好的控制性能, 因此对非线性反馈控制器的设计越来越多, 如模糊逻辑控制[6]、 滑模控制[7]、 预测控制[8]、 神经网络控制[9]和自适应控制[10]等. PMSM作为一个三维自治系统可结合非线性定理推出合适的控制函数, 如基于有限时间稳
吉林大学学报（理学版） 2022年4期2022-08-04
- 一个新的具有超级多稳态的五维忆阻超混沌系统
(1)的4个状态变量；a,b,c,d为系统参数。在系统(1)的基础上，利用一个磁控忆阻器W(v)=(α+βv2)替换第1个等式中状态变量y的耦合系数，并添加第五维方程作为忆阻器的内部状态变量；同时，使用状态变量x替换第2个等式右边的状态变量y，一个新的五维忆阻超混沌系统被构建,并且其无量纲状态方程为(2)式中：x,y,z,w,v为系统(2)的5个状态变量；a,b,c,e,d,f,α,β均为正实数。本文选用文献[20]中提出的光滑三次非线性磁控忆阻器，其数学
哈尔滨工业大学学报 2022年3期2022-03-16
- 量子细胞神经网络缩阶混沌函数投影同步
∈Rn是n维状态变量，x，z，u∈Rm是m维状态变量，且有m同步误差定义如下(4)定义：对于式(1)和(2)所示的驱动和响应系统，如果存在混沌系统(3)和控制器u(x，y)，使得误差系统(4)趋于零，即(5)则称驱动和响应系统达到缩阶混沌函数投影同步。定理1：对于给定的混沌系统(3)和任意的初始条件x(0)，y(0)，按下式设计控制器(6)证明 由(4)式可得(7)将(2)式代入(7)式，可得(8)将(6)式代入(8)式，可得(9)构建Lyapunov函数
计算机仿真 2021年4期2021-11-17
- 基于状态观测器的混沌系统滑模控制
数要求系统的状态变量是已知的，然而这在实际工程领域是很难实现的.通常情况下，状态变量是未知的或部分未知的.因此，上述通过状态反馈的控制策略就很难实现，所以需要利用观测器对状态变量进行估计，基于观测器的智能自适应滑模控制方法是一个非常必要的控制策略.基于上述讨论，本文主要研究Genesio系统的自适应滑模控制，在状态变量未知的情况下，构造观测器，对未知变量估计，利用估计值建立滑模控制策略，使得控制系统是指数渐进稳定的，并且观测器和追踪误差是指数趋于0.1 系
四川师范大学学报（自然科学版） 2021年6期2021-11-15
- 基于储备池计算的电机系统混沌预测与同步研究
需要通过一个状态变量的时间序列就能够实现受训神经网络与电机系统之间的混沌同步。1 储备池计算模型储备池计算属于递归神经网络的训练方法，其网络分为输入层、隐藏层和输出层。其中隐藏层也叫储备池，含有个内部神经元,储备池的状态向量r∈RNr，更新方程定义[18]为r(t)=(1-a)r(t-1)+atanh[Ar(t-1)+Win(1;x(t))](1)(2)(3)为了最小化损失函数，Wout训练根据岭回归进行，由式(4)计算得出Wout=YtargetXT(X
振动与冲击 2021年16期2021-09-27
- UKF滤波算法在两点边值问题求解中的应用
下，始端自由状态变量，通过数值方法计算得到终端系统状态变量以及终端状态变量相对始端状态变量的雅可比矩阵，然后根据终端状态约束和雅可比矩阵计算始端状态的修正量，由此迭代重复进行上述计算，直至终端约束满足，得到两点边值问题的精确解[3-5]。打靶法中终端状态和始端状态之间定量关系是对原系统的一阶线性近似，对于高敏度高非线性特性的系统模型，要求打靶迭代的状态初始猜测值具有较高的精度，否则难以收敛到精确解。为了降低系统敏度对打靶法的影响，提高打靶法的鲁棒性，在此基
现代防御技术 2021年4期2021-09-26
- 合取布尔网络的能观性
响输入的最小状态变量集，使最终的合取布尔网络能控，给出了能控的充要条件和用于检测能控性的算法，并证明了合取布尔网络的最小能控性问题是NP难的。文献[31]研究了合取布尔网络的最小能观性问题，给出了具有多项式复杂度的最小能观性判断算法。布尔网络的能观性是研究布尔网络的一个重要方向，若研究基于矩阵半张量积方法[32-34]，对有n个状态变量能观性的判断是在矩阵阶数为2n×2n的基础上开展的。文献[35]是基于图理论方法研究的能观性，给出了判断能观性的充要条件，
现代计算机 2021年23期2021-09-23
- 一种非线性金融系统的力学分析及基于有限时间LaSalle不变集的混沌控制
品需求弹性；状态变量 x,y,z ∈ R ，分别代表利率、投资需求、价格指数.由系统(1)可知，投资需求与储蓄量的大小关系，以及物价的结构调整都影响着x的变化，y的变化与利率和单位投资成本成反比，与投资率成正比；而z的变化既受通货膨胀率的影响，又受商品市场供求矛盾的调控.针对系统(1)及其衍生的金融混沌系统，研究人员研究了系统控制的方法和分岔[7-13]，以及将系统(1)扩至 4D超混沌系统并研究系统中存在的复杂特性[14-16].Son等[8]考虑了时滞
天津科技大学学报 2021年4期2021-08-26
- 线性多步量化状态系统算法及在溢流阀上应用
算过程中认为状态变量是不连续的算法，其逻辑与传统时间离散的积分方法不同，在QSS中可以通过量化函数将状态变量以“量子”大小进行分割，并行计算每个状态变量状态改变所需要的时间，这一过程称之为“跃迁”，再以最小跃迁时间为统一步长，采取个体异步、整体同步的时间推进思想，从而达到推进积分的目的，是一种并行式事件驱动型算法[9]。在求解一般ODE方程时，由于在求解过程中不进行迭代，故而其求解速度得到大幅提升，并且因为其本身的求解特性导致它天然具有强稳定、高精度等优点
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2021年4期2021-08-10
- 新四翼超混沌系统的线性反馈控制*
)尽可能少的状态变量进行线性反馈控制，则控制的结构形式就更加简单，电路实现更加容易。但经过推算，仅对系统(1)的某一个状态变量实施线性反馈控制，不能够消除其混沌行为而趋于稳定状态。若对系统(1)的任意两个及以上状态变量实施线性反馈控制，就能够使系统稳定到预期的运动状态。不失一般性，仅对系统(1)的状态变量y和u进行控制，取线性反馈控制器为v2=my，v4=nu，新四翼超混沌系统(1)对应的受控系统描述为，(2)在参数已知情况下，为了讨论反馈增益系数m和n满
贵州大学学报(自然科学版) 2021年4期2021-08-09
- 基于Simulink 软件的组合滑模控制仿真实验
的平衡控制，状态变量快速收敛到零。采用Simulink 软件建立仿真实验系统进行仿真实验，并对仿真结果进行分析。组合滑模控制器能够进行不同初始状态Duffing 混沌系统的平衡控制，能够避免奇异问题，具有非常快的收敛速度。1 二阶非线性系统二阶Duffing 混沌系统常用于微弱信号的检测[3]，是典型的二阶非线性系统。对于Duffing 混沌系统的控制，已经提出很多方法[4-5]。Duffing 混沌系统的状态方程表示为其中，x1和x2为系统的状态变量，t
科技创新与应用 2021年12期2021-05-02
- 一类三阶混沌系统的反馈控制实验设计
为混沌系统的状态变量,a、b和c为常数。当a=1.2,b= 0.62,c=1时,该系统处于混沌状态。采用MATLAB/Simulink软件进行该混沌系统的数值仿真,采用变步长的四阶-五阶龙格库塔算法(ode45算法),进行常微分方程的数值求解[3]。混沌系统的初始状态设定为x1( 0) = 1.5,x2(0) = -2 ,x3(0) = 2.5,最大步长为0.0001s,仿真时间为400s。该混沌系统仿真后,状态变量x1和x2的二维相图,如图1所示,状态变
数字技术与应用 2021年2期2021-04-22
- 基于因果分析的烧结生产状态预测模型
量。由于以上状态变量对烧结机生产状态的重要指示意义，本文选取第14 号风箱（对应于烧结机中部）和第22号风箱（对应于烧结机尾部）的负压和废气温度以及烧结终点的位置和温度共6 个状态变量作为研究目标。为了准确预测以上6 个关键状态变量（state variables,SVs）的变化趋势，需要分析这6 个变量变化背后的机理。通常来说状态变量的变化与操作变量（operating variables,OVs）和状态变量历史值有关。本文中采用因果分析的手段来分析这种
化工学报 2021年3期2021-04-09
- 运用FPGA设计分数阶混沌系统
在每一次计算状态变量后，将数据通过USB总线传送至电脑，实验数据在经LabVIEW处理后与数值仿真结果一致，验证了方案的可行性和正确性。此方案无需使用示波器，且分数阶算法模块工作在4倍源时钟频率200MHz，不仅为信息加密、保密通信提供理论与实验依据，同时也为混沌系统的FPGA的设计与验证带来便利。相比于整数阶微分，分数阶微分能够描述更复杂的动力学行为，因此具有更加广阔的应用前景，Adomian分解法是常用的计算分数阶微分的算法。使用数字电路设计混沌系统，
电子世界 2021年22期2021-02-28
- 基于嵌套思路的饱和孔隙-裂隙介质本构理论
构方程的应变状态变量和应力状态变量. 再次，根据热力学局部平衡假定，获得饱和孔隙-裂隙介质的自由能势函数一般本构方程. 最后，从一般自由能势函数本构方程出发，获得孔隙骨架和裂隙骨架变形相互耦合的各向同性线弹性方程. 当孔隙骨架和裂隙骨架变形解耦時，该方程能够退化到Khalili线弹性方程. 研究表明，在小应变情况下固相应变可分解为裂隙骨架应变、孔隙骨架应变与固相材料体应变之和;当混合物均匀化响应原理成立和流相材料本构模型与单相一致时，裂隙骨架应变、孔隙骨架
湖南大学学报·自然科学版 2021年1期2021-02-21
- 基于状态变量摩擦模型的振动控制
前运动状态的状态变量摩擦模型，通过基于摩擦模型动力学方程的稳定性分析，最终基于稳定性分析的结果，得出控制参数设置的合理意见。关键词：滞滑现象；状态变量摩擦模型*基金项目：2020年产业技术基础公共服务平台——工业机器人核心关键技术验证与支撑保障服务平台建设项目（2020-0097-1-1）0 引言非线性摩擦是影响工业机器人低速运动性能的主要因素之一，机器人关节摩擦力会使机器人产生跟踪误差，带来极限环振荡、滞滑运动等问题[1]。为此，对机械臂的非线性摩擦建模
电子产品世界 2021年5期2021-02-09
- 基于多维度LSTM模型的短时交通流预测
的情况；提出状态变量的概念，将交通流量、速度以及时间占用率等多个因素组合成多维度状态变量作为输入向量，输入到训练好的LSTM预测模型中，并将同样的数据输入到其他不同的预测算法，通过计算误差评价指标来对比验证预测结果。1 基于LSTM的交通流预测模型交通流通常具有随机性，流量及速度等相关参数经常受道路实际路况、交通管制等因素的影响，从而呈现出非线性的特点，给交通流预测工作带来极大的困难。长期短时记忆神经网络具有准确度高、分布存储以及学习能力强等优势，其对噪声
铁道科学与工程学报 2020年11期2020-12-15
- 超声波电机改进非因果迭代学习转速控制
量计算式中的状态变量项。进一步考察控制律中状态变量项的具体数值，四个状态变量差值项均为负，它们各自所乘系数值分别为0.16153，-0.059898，-0.059950，-0.0067279，只有第一个是正，其余均为负，即控制量计算式中唯一的负值项来自状态变量x1的本次与上次的差值，且其前所乘系数值大于其它各项系数值。可见，在转速接近给定值时，由于前次误差值越来越小，控制律中误差项的绝对数值越来越小，状态变量项逐渐起主导作用，导致控制量逆势减小。随着控制量
微电机 2020年8期2020-09-10
- 可变多胞体结构的鲁棒模型预测控制
，在线时根据状态变量在椭圆集序列中的位置得到系统的控制律，这种基于离线嵌套椭圆集RMPC已经取得了许多研究成果[5-6]。文献[7]针对系统状态的多组一维子空间，运用常规离线鲁棒预测控制生成多组椭圆不变集序列，在线时寻求当前状态所处最大椭圆不变集，通过简单的融合计算得到对应的控制律。文献[8]离线构造一系列椭圆集来描述多步可行区域，每个椭圆集的平衡点根据上一个椭圆来选取，再根据在线计算合适的输入使系统稳定，采用逐步倒退计算的方法确保迭代的可行性和稳定性，减
计算机工程与应用 2020年7期2020-04-07
- 基于路径关键状态变量的测试用例约简
于谓词和关键状态变量分析的测试用例约简方法，旨在减少测试用例的冗余，提高测试效率，降低测试成本，并与原测试用例集具有相同的错误检测率。1 关键状态变量1.1 关键状态变量定义本文将影响谓词表达式中判断条件的变量称为关键状态变量。在程序运行过程中，程序传递的参数的值会影响谓词表达式中的判断条件，而谓词表达式中的判断条件的结果会影响程序运行的路径。关键状态变量包括以下3种参数：(1) 程序运行过程中传递给方法的参数；(2)程序中影响谓词表达式中的判断条件的输入
智能计算机与应用 2020年10期2020-03-18
- 基于特征正交分解与离散经验插值的浅水波模式降阶解法
N-4时刻的状态变量取自数据集①相应时刻的状态变量；k=2,7,12,…,N-3时刻的状态变量取自数据集②；k=3,8,13,…,N-2时刻的状态变量取自数据集③；k=4,9,14,…,N-1时刻的状态变量取自数据集④；k=5,10,15,…,N时刻的状态变量取自数据集⑤。(18)(19)2.1.2 特征值分解对矩阵A、B和C分别进行奇异值分解,可以获得按降序排列的特征值：(20)并定义：(21)2.1.3 确定POD基向量选择r满足：r=argmin{I
科学技术与工程 2020年1期2020-02-24
- Rossler混沌系统单一状态变量耦合同步研究
系统中的系统状态变量进行耦合,是一种有效且易于实现的方法。文献[14]通过函数耦合实现了Duffing系统的混沌同步。文献[15]通过单向耦合,利用Lyapunov稳定性定理,采用全局同步法分别证明了Lorenz系统与Chen系统实现自同步的可靠性。文献[16]基于Lyapunov稳定性理论,构造了Lyapunov函数,实现了Chen超混沌系统的线性耦合同步。文献[17]针对非线性Chua电路,实现了系统的线性耦合同步。上述文献所研究的混沌同步问题中,驱动
太原学院学报(自然科学版) 2019年3期2019-09-23
- 单参数Chen 系统的部分状态线性化同步
就要对其全部状态变量施加较复杂的线性或非线性控制器[6−8],实际应用中混沌同步是较难实现的,主要原因是混沌系统的内随机性和外部不确定因素的干扰,同时系统内部的不确定性和系统的状态变量较多,对其全部状态变量实施控制是不现实的.为此,设置最简单的控制器,控制尽可能少的系统状态变量,实现混沌系统的全部状态变量同步是混沌同步研究的不懈的追求．刘洪娟等人研究了参数未知的统一混沌系统中的混合同步现象[9],仅通过对一个变量实施线性反馈控制,实现了统一混沌系统同步．然
数学杂志 2019年4期2019-07-31
- Buck型变换器非奇异固定时间滑模控制
只能保证系统状态变量在无限时间内无限接近平衡点。因此，为获得更好的跟踪性能，近几年来，在开关电源领域，已有不少文献基于终端滑模理论设计了有限时间控制算法以保证系统状态变量在有限时间内可以收敛到平衡点。文献[7]基于终端滑模理论设计了有限时间滑模控制器，实现了Buck变换器输出电压的快速收敛。同时，文献[8-9]针对Buck型降压变换器中存在的不匹配干扰和负载突变问题，设计了自适应有限时间控制器，提高了系统的鲁棒性。文献[7-9]中有限时间控制器均可保证Bu
计算机测量与控制 2019年6期2019-06-27
- 基于状态量扩维的旋转式捷联惯导系统精对准方法
转改变了系统状态变量的可观测性[13-14]，而现有旋转式捷联惯导系统对准模型多采用静态10维对准模型，未对旋转过程中陀螺和加速度计的标度因数误差、安装误差的可观测性进行分析，便将其从状态变量中剔除，导致滤波模型不精确，进而影响了姿态对准精度。针对此问题，本文提出了一种基于状态量扩维的旋转式捷联惯导系统精对准方法。首先，建立28维精对准模型；然后，通过可观测度分析优化精对准模型；最后，通过仿真试验验证了该方法的有效性。1 扩维的精对准模型静基座下载体的位置
北京航空航天大学学报 2019年5期2019-05-29
- 非奇异快速终端滑模控制仿真实验
]T为系统的状态变量,f(x)和g(x)为连续的非线性函数,且g(x)≠0,u为控制输入；d(t)为外部干扰信号,且|d(t)|≤μ,μ>0。本文采用的二阶非线性系统，f(x)=-16x2,g(x)=125,外部干扰信号为d(t)=0.1sin(20t)，则式(1)写作(2)在滑模控制器设计中,采用常用的指数趋近律。本文采用的指数趋近律为εsgn(s)(3)在普通的滑模控制中,采用的线性滑模面为s1=x2+cx1(4)其中参数c>0。采用指数趋近律时,滑模
实验技术与管理 2018年11期2018-12-05
- 基于微分算法的变循环发动机控制器建模研究
变循环发动机状态变量模型将变循环发动机闭环控制系统设计为三输入三输出的多变量控制器，参考涡扇发动机被控制变量，结合变循环发动机工作特点，最终选定Wfb、A8、Arvabi为输入，nh、nl、πepr为输出建立发动机状态变量模型。设状态变量模型为：因而状态变量模型可表示为：其中：eye(3)代表3阶的单位矩阵，zeros(3)代表3阶的零矩阵。在同一稳态工作点（）x0,y0, u0）处，对非线性部件级模型分别做Wfb、A8、Arvabi的小阶跃仿真，阶跃幅值
中国设备工程 2018年18期2018-10-15
- 传递函数的能控和能观测标准型实现方法
这四种实现的状态变量如何选取未做出比较全面、简洁的解释，这给读者理解与学习这四种实现带来了一定的困难[1-5]。本文给出由传递函数或者高阶微分方程建立能控标准型和能观测标准型的两种方法，即基于微分方程的时域法和基于梅森公式的状态结构图法。下面以三阶系统为例，详细介绍这两种方法，其结论可以推广到n阶系统。三阶系统微分方程的一般形式为(4)相应的传递函数为(5)其中β2=b2-a2b3β1=b1-a1b3β0=b0-a0b31 时域法1.1 能控标准Ⅰ型实现对
电气电子教学学报 2018年1期2018-04-12
- 1:1内共振情况下轻质材料层合板动力学的奇异性分析*
的分类,其中状态变量只有一个且具有Z2对称性. 1986年,Keyfitz[11]给出了余维数不大于7的分叉问题的分类,其中状态变量只有一个但不具对称性,给出了各种形式的通有开折定理,但是这些研究都是针对单状态变量、单分叉参数的分叉系统而言. 随后人们将奇异性理论推广到了多状态变量的分叉研究中,1986年,Golubitsky[12]研究了单参数两状态变量余维数不超过2的分叉问题的分类,其中状态变量关于二面体群4D对称,1988年,Melbourne[13
动力学与控制学报 2018年1期2018-03-21
- 驱动力矩对汽车转向驱动分岔的影响分析∗
利用相空间、状态变量时间序列、功率谱密度和李雅普诺夫指数分析了驱动力矩对转向驱动分岔特征影响的动力学演变过程。结果表明：驱动力矩的大小将直接影响汽车动力学系统的分岔特征，在分析汽车的动力学分岔特征时应同时考虑前轮转角和驱动力矩两个分岔参数的影响。汽车非线性动力学；驱动力矩；转向驱动耦合工况；分岔；混沌前言汽车的动力学特征是研究汽车主动安全性的重要理论基础。汽车作为典型的非线性动力学系统，在极限工况下很容易出现分岔或混沌等不稳定的动力学行为。随着非线性动力学
汽车工程 2017年10期2017-11-08
- 基于T-S模糊的纵向飞行模型簇LQG控制器设计
标，确定系统状态变量和控制变量的加权矩阵，为设计者提供设计空间，其控制理论已经成功应用于结构振动控制[3]。本文提出将T-S模糊模型和LQR控制算法相结合，应用于纵向飞行模型簇控制器设计，解决了状态、输入扰动下系统自动调稳功能。基于上述反馈线性化思想和多变量模糊控制理论，本文首先通过反馈线性化将飞行器姿态运动方程进行线性化，同时实现各通道的解耦，然后对各控制通道设计基于T-S模糊模型的LQG控制器。以F/A-18模型参数为基础进行仿真，结果显示在状态、输入
航空科学技术 2017年12期2017-11-02
- 基于集合卡尔曼滤波的湖泊富营养化模型Delft3D-BLOOM数据同化
分别进行模型状态变量同化以及状态变量与关键参数同步同化. 结果显示，仅同化状态变量时，模型预测精度有所增加；同时同化状态变量和关键参数时，可显著提升模型在湖泊水环境质量预测中的精度. 该研究为应用集合卡尔曼滤波以提高复杂的湖库富营养化模型模拟精度提供了有效的方法.集合卡尔曼滤波；富营养化模型；数据同化；湖泊；太湖水是人类社会重要的基础性自然资源，而湖泊是世界上重要的淡水资源库之一. 然而，随着社会经济的快速发展，湖泊水环境已遭受严重的污染，众多湖泊呈现出严
湖泊科学 2017年5期2017-09-08
- 基于AUV垂直面运动控制的状态增减多模型切换
特点，提出了状态变量增减的多模型切换的概念。基于切换系统稳定判据——共同Lyapunov函数法，提出了变加权多模型切换策略，实现了切换过程的稳定性，避免了切换过程的抖动问题。多次湖泊试验证明，加权多模型切换策略避免了由于期望深度变化而造成的执行机构饱和、深度和纵倾角超调量过大等问题，且改善了AUV系统深度运动的静动态控制品质。自主水下机器人； 加权多模型切换控制； 共同Lyapunov函数； 垂直面控制模型； 纵倾角控制模型； 切换系统自主水下机器人(au
哈尔滨工程大学学报 2017年8期2017-09-03
- 直接配置中GPS辅助惯性导航系统研究
来估计系统的状态变量、抑制测量噪声，其已被认为是最强有力的状态估计技术之一。所研究的GPS-INS集成系统的架构基于在直接配置扩展卡尔曼滤波的方法。该方法能通过预测状态和测量残差（预测值和当前值之间的差异）来更新状态向量。系统预测状态。预测方程通过从陀螺仪和加速度计获得测量结果及时进行系统状态估计，估计的向量状态由22个状态变量组成，16个状态变量描述车身6自由度的运动，其余6个状态变量描述传感器误差（陀螺仪和加速度计偏差）。系统更新。为了纠正和限制所估计
汽车文摘 2016年1期2016-12-10
- ABS非线性动态器的控制策略
些无法测量的状态变量，重建的状态变量是对标真实车辆上的ABS。通过非线性动态控制器来确保状态变量的估计是指数收敛的，且相对于参数变化具有鲁棒性。提出一种为试验室而设计的ABS非线性动态控制器，该控制器由安装在两个车轮上的角速度状态观测器构成，且假设可以测量模拟车轮上轮的加速度和速度，轴承的摩擦扭矩和系统的参数已知。对于上轮，非线性观测器将其作为一种简化的Pacejka轮胎模型。设计非线性动态控制器确保建立的ABS指数稳定。考虑到不同的情况和条件，在ABS试
汽车文摘 2016年11期2016-12-08
- 一种基于主状态变量分离的降维仿真算法设计
一种基于主状态变量分离的降维仿真算法设计张恒浩，唐庆博，唐 超，魏 明，刘丙利（中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076）针对异步信息融合算法中状态向量维数过多和推导出来的协方差维数过高而导致的计算量增大的问题，提出一种基于主状态变量分离的降维仿真算法，将组合导航系统中进行计算的状态变量进行分类，确定主变量和次变量，在保证系统精度要求的前提下减小系统的计算量，从而保证系统的实时性工作要求。仿真结果证明该算法在满足系统精度要求的前提下能够有效
导弹与航天运载技术 2016年2期2016-10-14
- 基于分解降阶模型的双馈异步发电机模态估计方法
证手段。根据状态变量特征及其耦合特性，提出基于分解降阶模型的重要模态估计方法。首先基于机械传动链模型和异步发电机模型方程，分析了机械传动链和异步发电机状态变量与双馈异步发电机系统其他状态变量的多时间尺度和耦合特性。在此基础上，提出了基于分解降阶模型的轴系扭振和定转子磁链振荡模态的估计方法，并利用奇异摄动理论揭示了该降阶模态估计方法的内在本质。最后，通过对比分析分解降阶模态估计、详细模型模态分析结果，验证了分解降阶模态估计方法的正确性。双馈异步发电机；本征特
电力系统保护与控制 2016年6期2016-10-13
- 压电叠层梁的动力精确解
力连续条件的状态变量。这种方法特别适用于叠层梁的求解，而且不受厚度的限制，在叠层构件的求解中得到了广泛应用［3］。本文在弹性材料状态空间解的基础上，结合压电材料的基本方程，得到压电材料的传递矩阵，进而推导出压电叠层梁的状态变量空间解。1 压电单层梁自由振动的状态方程如图1所示的简支压电单层梁，材料为弹性压电材料。1.1 本构关系［4－8］：1.2 运动方程设压电材料的密度为ρ。在忽略体力、体电流和体电荷的情况下，梁的运动方程为：1.3 梯度方程1.4 简支
安徽建筑大学学报 2015年3期2015-12-24
- 柴油机静态和动态的最优化控制
构，因此对于状态变量的任意一个子集都可以被看作似稳定的量。通过顺序地省略压力动力学、涡轮增压器惯量和热动力学，这种架构可以减少涡轮增压柴油机状态变量的个数。利用结果优化控制输入与动态仿真进行比较，对忽略这些动力学元素的影响进行评估。采用一个6气缸、总体积为8.7L的重型柴油机作为研究对象，采用了可变截面涡轮增压技术，但并没有废气再循环系统。使用基于物理的燃烧模型，同时结合扩展的气道均值模型。这种方法为静态发动机标定和动态发动机优化搭起了桥梁，使它们能够以某
汽车文摘 2015年7期2015-12-14
- 电子机械制动系统的容错控制
对系统的几个状态变量参数进行估计，并利用这些状态变量参数的估计值检测系统的状态，作为故障传感器的输出信号。在制动块夹紧和释放的过程中，可以根据电机的位置和滞后情况对夹紧力进行估计。同时，根据三相平衡电路的特点，可以很容易地检测出电流传感器的故障，并且也可以对电机运转的具体位置进行估计。例如，在电机低速运转的情况下，可以有很多种不同的方法来实现对电机运转的具体位置进行估计；在电机高速运转情况下，可以采用一种基于模型的方法。若车辆在行驶或制动的过程中传感器出现
汽车文摘 2015年3期2015-12-11
- 一个新超混沌系统的脉冲修正投影同步
x3，x4是状态变量，当参数a=35，b=3，c=35，而d∈(4．6，29．2］和d∈(33．5，53．7］时，系统(1)有两个正的Lyapunov 指数，是超混沌系统．本文对超混沌系统(1)进行脉冲控制后得到脉冲微分系统，然后运用脉冲比较系统方法，得到了脉冲修正投影同步的充分判据．1 基本定义与预备知识一个脉冲微分系统如下描述［8］:这里X∈Rn是状态变量，f:R+×Rn→Rn连续，Ui:Rn→Rn是状态变量在时间瞬时τi的改变换言之和分别定义为τi前
湖北民族大学学报(自然科学版) 2015年2期2015-12-09
- 1种航空发动机增广模型的建立方法
的增广发动机状态变量模型是十分必要的。当前线性模型的提取主要集中于发动机的小偏差状态变量模型，提取方法主要有小扰动法[2]和系统辨识法[3]。小扰动法方法简单但建模精度不高，系统辨识法则可以明显增加建模的精度，得到了不断发展。仇小杰[4]提出了基于变尺度法的混合求解方法；李秋国等[5]提出了基于遗传算法的发动机状态变量模型求解方法；王斌等[6]提出了1种基于粒子群算法建立小偏差状态变量模型的方法并以此为基础建立了分段线性模型。但这些方法都存在初值选取问题，
航空发动机 2015年4期2015-11-19
- Global Strong Solution to the 3D Incompressible Navierv-Stokes Equations with General Initial Data
为动态过程的状态变量，不同工序作为动态过程的不同时间点。零件特征随工序变化而变化的过程，视为状态变量随时间变化而变化的过程。状态空间方程描述了状态变量在状态空间中随时间变化的过程，可利用状态空间方法解决多工序制造误差传递问题。Throughout this paper,we denote1＜r＜∞,kis a positive constant,the standard Sobolev space is described as follows:We wi
Journal of Mathematical Study 2015年3期2015-10-13
- 基于线性化Poincaré映射模型的非线性电力电子系统控制方法
采样时刻离散状态变量的动态响应，而一个周期内状态变量的动态响应取决于系统的非线性微分方程。这种复杂的时变非线性特性使得非线性电力电子系统的动态性能分析比较困难，同时系统呈现出分叉和混沌等丰富的动力系统特征[4]。非线性电力电子系统的动态性能分析方法有三种：状态空间平均法、数值仿真法和Poincaré映射法。状态空间平均法通过对各个开关工作模态做平均处理，得到变换器的近似解析模型[6,7]。这种转换是近似的，其准确度随着系统工作频率与开关频率比值的增大而降低
电工技术学报 2015年18期2015-06-24
- Recent Development and Emerged Technologies of High-Tc Superconducting Coated Conductors
u分别表示由状态变量和控制变量构成的向量；指故障c发生后控制变量调节范围的最大值。It is well known that TFA-MOD process is very promising for the industrial scaling up for YBCO coated conductors due to low cost.However，the thermal decomposition for conventional TFA-MOD i
安徽师范大学学报（自然科学版） 2015年3期2015-04-25
- 反应式软件形式化系统研究系统分析
为状态的原子状态变量按照一阶数理逻辑语言的语法规则组合而成，系统原子状态变量构成了基本迁移系统的形式化语言的字符集，记作vocabulary，简记为V.V={vi|vi是原子状态变量，i∈0∪N}}.通常情况下假定系统原子状态变量个数可数;vi可以是数据状态变量，也可以是控制状态变量;数据状态变量根据其取值范围定义其数据类型，可以是布尔类型，整型，列表类型或其他类型;控制状态变量用于表示系统运行过程中进程的位置，因此，控制状态变量的取值范围为系统进程的位置
哈尔滨商业大学学报（自然科学版） 2014年4期2014-08-21
- 时滞类Lorenz系统的Hopf分支
enz系统的状态变量加上时滞得到一个泛函微分动力系统——时滞类Lorenz系统．首先给出了该系统仅存在零平衡点的条件，然后根据系统在零平衡点处的线性化系统对应的特征方程根的分布情况，给出了系统在零平衡点处稳定性和发生Hopf分支的条件，最后通过一些数值模拟验证了所得结论的正确性．时滞类Lorenz系统；零平衡点；稳定性；Hopf分支自1963年气象学家Lorenz提出第一个经典的Lorenz系统[1]以来，大量的混沌系统相继被提出，例如Chen系统[2]、
温州大学学报（自然科学版） 2014年2期2014-06-23
- 基于变尺度寻优混合求解算法的航空发动机状态变量模型建立方法
的航空发动机状态变量模型成为研究热点[6-9]。目前求取航空发动机状态变量模型的算法主要包括小扰动法、稳态终值响应法和拟合方法[10-14]。其中，小扰动方法最简单，且易于计算，但结果精度不高；稳态终值响应法在处理线性模型和非线性模型的终值一致问题上效果较好，但不能保证动态过程的一致性；运用拟合法求取的结果精度较高，但需要理想的初猜值，否则会出现拟合过程发散的情况，同时精度随着矩阵维数的增加而降低，耗时也随之增加。本文将上述3种算法加以综合，最终获得状态变
航空发动机 2014年2期2014-04-27
- 起重机吊重系统鲁棒滑模观测器设计
摆角角速度等状态变量信息[5-9]，但由于吊重与小车之间柔性联接结构特点，往往不便于在现场安装传感器以测量吊重摆角与摆角角速度信息[10-11]。所以，文献[1] 利用神经网络能对任意函数逼近的原理，采用RBF神经网络，针对标准单输入、单输出的二阶系统，在基本状态观测器的基础上设计了神经网络状态观测器，将可测的起重机吊重摆角变量作为输入量，实现了对吊重摆角速度的观测，减少了对吊重摆角速度的现场测量成本，但是，这种方法仍须现场测量吊重摆角，测量成本仍然较高，
西安理工大学学报 2014年4期2014-03-27
- 污染模型中参数订正的集合Kalman滤波扩展状态变量法
an滤波扩展状态变量法吴祝慧1，韩月琪2，王成林2，黄 娟3(1.金陵科技学院基础部，江苏 南京 211169;2.解放军理工大学气象学院，江苏 南京 211101;3.江苏省环境监测中心，江苏 南京 210036)污染模型中不确定参数的精确订正对于提高模型的精度有着重要的意义。在集合Kalman滤波(EnKF)同化方法的基础上，提出了对模型中不确定参数进行订正的EnKF扩展状态变量法，将不确定参数看成和模型状态变量一样的量，根据观测资料对不确定变量进行订
环境监控与预警 2012年3期2012-12-28
- 电力系统主接线的状态描述方法
系。1.2 状态变量的选取原则状态变量的定义为足以完全表征系统运行状态的最小个数的一组变量[6]，根据状态变量的定义和电力主接线运行特点，选定开关动器件两端状态为变量。单母线接线的状态变量如图1所示。图1 单母线接线的状态变量图1中kn（n＝1，2，……5）为隔离开关；Qm（m＝1，2，3）为断路器；Li（i＝1，2）为出线；xj（j＝1，2……8）为状态变量；I为母线。根据上述状态变量的选取方案，在隔离开关k1、k3、k5与母线I间应设置三个状态变量，将
山东电力高等专科学校学报 2012年5期2012-07-19
- 条件潮流控制的不等式约束分析
送功率条件，状态变量条件，控制变量条件})在发电机组以其设计的额定工况(PV节点)运行和满足功率平衡(平衡节点)要求下，合理并充分地利用机组的可调容量来满足具有运行要求的调度运行方式，使其他的调压措施和FACTS技术在潮流控制与电压调整中得以更灵活、更高效的体现。这样，条件潮流分析的主体是利用交流电源进行电力系统稳态潮流控制与电压调整的理论与方法。潮流控制及电压调整问题的分析，按人工调节概念，将控制偏差按灵敏度再分配到指定机组上的灵敏度方法［1］，这类直观
电气开关 2012年3期2012-05-28
- 机载武器传递对准的可观测性分析
工程中过多的状态变量会增加处理器的计算负担，降低滤波实现的速度，加大卡尔曼滤波器实现的难度.因此，需要通过可观测性分析舍去对系统性能影响较小的状态变量，使工程上实现更加容易.1 传递对准方案设计传递对准是指利用子、主惯导系统输出的导航参数的差值作为量测量来估计出子惯导系统相对于主惯导系统导航参数误差和惯性元件误差，然后对子惯导系统进行初始校正的过程.在理论上，可以利用运载体的主惯导和武器上的子惯导的多种参数进行匹配实现传递对准.根据匹配参数性质的不同，可以
北京航空航天大学学报 2012年9期2012-03-19
- 基于FORTRAN编程的PSS/E用户自定义励磁系统建模
型确定使用的状态变量，并推导对应的导数;最后采用FORTRAN或者FLECS语言编写自定义代码。一个完整的自定义程序应分为8个子程序，各个子程序功能如表2所示。表2 8个MODE程序片段作用表2中的MODE1-4在自定义程序中必不可少，当不使用DOCU和DUDA功能时，MODE5-8可不需要［8］。用户自定义的难点主要在于MODE1和MODE2子程序编写，如何恰当地选择状态变量并正确地进行初始化和求导是自定义建模的关键。3 常见环节状态变量选取和求导PSS
东北电力大学学报 2011年4期2011-06-13
- 改进恒Lyapunov指数谱混沌系统的同步方法与特性研究＊
与响应系统的状态变量幅值实施同步升降控制,倒相参数能对某一特定状态变量实施同步倒相控制.这种同步体系无需专门的控制器,结构简单,易于实现.文章最后设计了同步体系的实现电路,实验仿真结果证明了混沌同步方法的可行性,也验证了恒指数谱混沌系统特殊参数对同步体系状态变量幅值与相位的调控作用.改进恒Lyapunov指数谱混沌系统,同步,幅值控制,倒相控制PACC:05451.引言混沌信号应用于雷达与通信系统已经成为极为活跃的研究领域[1—4].要将混沌系统应用于雷达
物理学报 2010年2期2010-09-19
- 无须考虑电源接法和性质的三相电压型整流器平均模型
割集时对独立状态变量个数以及独立方程数进行了严格界定；推导平均模型时，引入了冗余变量和冗余方程，使得所得模型更加直观易用。模型直接采用电感电流作状态变量，除基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)外，没有依赖任何额外假设。与现有模型相比，该模型去除了对输入三相交流电压波形性质的要求，因此完全适用于非正弦、非平衡、非对称的场合。仿真结果证明了模型的有效性。进一步的讨论说明，在三相正弦输入时，该模型与现有模型兼容。
西安交通大学学报 2009年12期2009-02-08