一、一种消除不满意共轭复数极点的校正方法(论文文献综述)
王晓[1](2021)在《六自由度轴耦合道路模拟器及其控制策略研究》文中研究指明疲劳耐久性试验是车辆行业中评价整车以及零部件可靠性的至关重要的一个环节。电液伺服道路模拟器作为疲劳耐久性试验重要的设备,在室内提供一种与车辆实际行驶近似的振动环境复现车辆所受的载荷,不仅能够提高测试质量而且会降低试验成本、缩短研发周期。本文以哈尔滨工业大学电液伺服仿真及试验系统研究所为中国汽车技术研究中心预研的“轴耦合道路模拟器”项目为背景,重点研究基于6-RSS并联机构的轴耦合道路模拟器结构优化和多轴控制问题。针对轴耦合道路模拟器,首先分析拓扑结构和工作原理并建立了完整运动学和动力学模型,得到了铰点与末端执行器间的速度和力雅克比矩阵。对于末端执行器同时含有平动和转动自由度的并联机构存在雅克比矩阵尺度不均匀的问题,本文使用缩放矩阵对雅可比矩阵进行归一化以消除不均匀性限制。然后基于规范化雅克比矩阵构建了力各向同性、力传递、速度传递和运动耦合性能指标并分析了模拟器关键尺寸参数对四个性能指标的影响规律。本文提出一种改进的根系优化方法并成功地应用于模拟器优化设计中,提高了模拟器的动态性能。该优化方法融合了进化算法和集群算法的优点,引入levy飞行曲线进一步提高了算法的全局搜索能力。最后基于优化后的尺寸参数研制了轴耦合道路模拟器物理样机。轴耦合道路模拟器自由度位置控制中位姿反馈需要实时解算运动学正解,针对牛顿-拉夫逊法求解速度相对较慢的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器的求解方法来提高实时性。关于模拟器设计时集中动质量的质心与控制点不重合产生的动力学耦合会降低各个独立自由度的位置控制精度的问题,本文提出了一种基于反向解耦网络的动力学解耦控制方法来提高位置控制精度。该方法采用递推増广最小二乘法辨识解耦网络中的各个元素,利用零幅值跟踪技术求取稳态逆,然后通过串联有限脉冲滤波器的形式对稳态逆进行补偿提高逆模的精度从而增强解耦能力。针对传统基于位置的阻抗力控制往往会有稳态误差、动态加载精度较低以及抗耦合干扰能力不足的问题,本文提出了一种复合控制方法:采用广义PI阻抗控制减小力加载稳态误差,结合前馈控制器提高力闭环系统频响特性,设计前馈干扰力补偿器抑制悬架垂向运动时运动学耦合干扰力,利用干扰观测器进一步抑制自由度间的耦合以及系统参数时变等不确定性导致的干扰力。由于受限于力/位混合控制系统频宽同时系统存在强耦合非线性使得模拟器难以实现目标路谱的精确复现,因此进一步应用迭代控制。针对传统离线迭代控制收敛速度慢、迭代次数多容易造成试件预损伤从而影响疲劳寿命评价的问题,详细分析了影响迭代收敛的机理并对比了三种加速方法。为了加快离线迭代收敛,将复数域优化理论应用到离线迭代中,分别提出了基于复数域共轭梯度法、复数域拟牛顿法更新阻抗矩阵的迭代方法,通过插入学习环对线搜索最优复数域增益进行求解,保证迭代算法的单调收敛性。在复数域拟牛顿法迭代控制基础上,提出了一种基于估计的迭代学习方法,该法基于辨识的系统模型估计最优迭代增益,进一步减少了迭代次数。最后,在研制的轴耦合道路模拟器基础上,搭建了独立悬架加载试验系统。以该系统作为实验平台对提出的位置控制、复合力控制以及迭代控制策略进行了实验研究,实验结果验证了本文所提出控制策略的正确性和可行性。
郭磊轩[2](2021)在《T型三电平电能质量综合治理装置研制》文中提出加快5G网络、大数据中心、新能源充电桩等新型基础设施建设是我国的重要战略目标,除此之外,光伏、风电等新能源发电在电网中渗透率逐步提高,且电力电子装置在电力系统中的所占比例越来越大,因此用电设备对电能质量的敏感程度提高,电能质量问题的危害日益严峻。电能质量综合治理装置可以用于补偿非线性负载及不平衡负载等导致的谐波电流、无功电流及不平衡电流,而T型三电平拓扑具有耐压性能高、开关管损耗低、输出纹波小等优点,因此,T型三电平电能质量综合治理装置具有实际应用价值。本文以T型三电平电能质量综合治理装置为研究对象,主要研究内容为:(1)阐述了电能质量问题的治理现状,归纳总结国内外电能质量治理的相关标准,并在此基础上对电能质量治理装置进行了产品调研,以便于确定本课题的研究重点与难点。(2)归纳总结了电能质量综合治理装置的输出滤波器的功能需求,从数学模型、传递函数和Bode图的角度详细对比L型、LCL型、LLCL型、LCL-LC型滤波器的特性,推导出LCL-LC型滤波器具有高频衰减快速和开关频率处陷波的特性;建立LCL-LC型滤波器的数学模型,针对其存在的谐振峰的特性,介绍了各种无源阻尼类型;详细分析了用于电能质量治理装置的LCL-LC型滤波器的特殊需求,并针对此需求提出了双直角坐标系下基于图形分析法的滤波器参数设计,分析了总电感量、电感比值、总电容量、电容比值等各个参数对滤波器外特定的影响,并根据样机性能需求进行了LCL-LC型滤波器的参数设计。(3)介绍了三电平的SVPWM调制具体过程,在此基础上从理论上分析T型三电平拓扑的中点电位不平衡的抑制措施;阐述了T型三电平拓扑的换流过程,分析了各个状态下电容电压与逆变器侧输出值,并在此基础上分析了T型三电平拓扑的优势以及固有的中点电位平衡问题的产生机理;选用基于时间因子分配法的中点电位平衡控制策略,并在Matlab/Simulink中进行了仿真验证。(4)建立T型三电平电能质量综合治理装置的数学模型,在此基础上,对谐波电流、无功电流和不平衡负载条件下电流补偿的三种控制目标进行针对性分析;采用基于αβ静止坐标系下谐波电流的抑制策略,采用VPI控制器对不平衡负载条件下电流补偿;针对补偿装置实时性要求高的原则,对控制器的参数设计、z域内离散化以及控制系统的延时性进行了研究并在Matlab/Simulink中进行了仿真验证。(5)阐述了硬件电路整体架构设计思路,包括控制电路设计、功率板电路与滤波板电路中PCB层叠设计与电路图设计。从工业装置角度介绍了LCL-LC型滤波器中电感设计、基于IPOSIM软件的开关器件选型、散热器设计以及整体装置硬件架构设计。最后,在Matlab/Simlulink仿真平台和本文搭建的实验平台上对谐波补偿、无功补偿及不平衡补偿等试验进行了仿真和实验,对装置的功能和控制策略的有效性进行了验证。
刘洋[3](2020)在《大尺寸低纹理零构件的三维测量关键技术研究》文中指出大尺寸低纹理光滑曲面在各种大型高速交通工具上应用广泛,其外形制造和安装精度与交通工具的运行稳定性和安全性息息相关。本文选择了双目视觉与投影仪配合的方法,结合纹理图像分割、稠密双目匹配、和表面三维重建技术实现了大尺寸低纹理光滑曲面的三维测量。具体研究内容以及研究结果如下:(1)双目视觉模型的建立及参数标定。本文建立了双目摄像系统的数学模型,包括相机成像模型和双目相机立体模型。提出了基于绝对二次曲线的相机参数标定方法,并设计了相交共面圆环标定板。通过提出的标定算法对相机的内参数和双目相机之间的外参数进行了标定。基于标定结果对拍摄的双目图像进行了极线校正。通过重复标定实验,获得了多次标定结果的均方差,实验结果表明本文提出的算法标定结果稳定。(2)纹理图像分割。本文提出了一种纹理图像分割方法用于对双目图像进行分割,以提高后续的双目匹配速度和精度,为了提高对不同纹理信息的识别能力,设计了一种新的基于局部直方图的纹理描述子来对图像中的纹理分布进行建模。同时,通过纹理描述子也可以获得纹理的尺度信息。设计了一种计算局部多尺度概率的边界检测器来提取纹理边界,利用纹理边界进行区域合并。大量的定性和定量实验结果表明,本文的方法在颜色纹理分割方面优于其他方法,特别是对于颜色纹理丰富、亮度存在渐变的图像。(3)稠密双目匹配。本文在基于Census变换的双目图像匹配代价计算方法的基础上提出了新的匹配代价计算方法,通过修改Census模板形状增加了其感受范围,并通过对Census变换结果进行高斯加权操作提高了匹配代价计算的精度。为了实现高精度的匹配代价聚合,本文提出了一种新的基于纹理信息的图像边缘保留滤波方法并将其应用于匹配代价聚合操作中。提出的纹理滤波方法是一种基于双边滤波的方法,通过增加自适应尺度核函数和加入新的结构探测方法,可以在滤除纹理图案的同时保留准确的图像边缘信息。在进行代价聚合获得的初步左右相机视差图的基础上,通过对双目视差图进行匹配一致性检测,获得高精度的视差图。经过实验论证,本文方法可以获得高精度的稠密视差图。(4)表面三维重建。为了获得最终的目标三维模型,本文通过视差图和摄影系统的参数计算得到目标表面的稠密点云并实现了点云的拼接,将点云信息进行八叉树分割以方便索引,通过三角网格的方法计算出点云的向量场,并采用了基于泊松方程的方法实现了被测目标的三维表面重建。(5)大型曲面零构件面形测量实验。本文设计了大尺寸三维测量系统,包括三维信息采集的操作流程和硬件系统。采用投影仪对目标投影图像,双目相机对目标进行拍摄的方式来获取目标的三维数据模型,并采用相机和投影仪交替移动的方式来扩展扫描的范围;开发了一个双目摄像模拟程序可以用来方便、直观、准确地选择双目成像系统的各种参数,从而为摄像系统的硬件选择提供依据。论文还根据被测物体的大尺寸低纹理特征设计了投影图案,并选择了配有合适参数的投影仪。本文以一个白色光滑球形曲面为目标使用搭建的三维测量系统进行了三维测量实验,实验结果表面本文提出的三维测量方法和系统可以实现大尺寸低纹理光滑曲面的三维测量,且系统测量误差低于1mm。
王文秀[4](2020)在《不平衡电网下三相逆变器同步与并网控制方法研究》文中研究说明可再生能源和分布式发电系统的日益普及对并网逆变器提出了更高的要求,同步和并网控制算法是逆变器可靠并网运行的关键。分布式发电系统的大量接入电网,大功率单相负载的接入以及单相负载功耗的不确定性,容易导致电网电压不平衡,这给逆变器同步与并网控制带来了挑战。本文以不平衡电网下的三相逆变器为研究对象,研究不平衡电网下逆变器快速、准确、简便的同步控制方法,并设计一种可以改善并网电流质量且无谐振频率偏移的离散比例谐振(proportional resonant,PR)控制器,提升逆变器性能。本文研究不平衡电网下电压幅值单位化算法。首先,通过级联延迟信号消除算法消除谐波及直流偏置的影响;利用反共轭分解原理,将级联延迟信号消除算法输出的正交电压平方加和,得到各相电压幅值,进而实现对每相电压的幅值单位化,得到幅值平衡的三相电压。最后在PLECS仿真环境下搭建仿真模型,验证该方法的有效性。研究不平衡电网下基于能量算子的锁频算法。为了得到电网的频率信息,利用Teager能量算子(Teager energy operator,TEO)算法,通过3个采样点即可开环计算得到电网频率,无需任何控制器的参数调整,且不受相位影响。最后通过仿真证明该方法在频率波动及电网电压幅值、相位不平衡情况下,均能快速、准确地得到电网频率。研究不平衡电网下的逆变器同步控制方法。为准确地锁定不平衡电网电压的相位,同样利用能量算子的概念,通过计算能量交叉积来得到每一相的相位信息,即便在电压相位不平衡时仍能准确锁相。最后结合前述的幅值单位化算法、锁频算法以及PR控制,提出不平衡电网下三相逆变器的同步控制方法,并通过仿真验证本文所提同步控制方法的性能。研究不平衡电网下的逆变器并网控制方法。为了分析由不同离散化方法得到的离散比例谐振控制器的性能,将离散化方法按照极点位置分为5种集合,通过分析其离散传递函数的极点轨迹发现这些离散化方法或无法实现零阻尼,或者存在谐振极点偏移,或者计算负担大。针对以上问题,本文设计了基于状态转移矩阵的离散PR控制器,该方法不存在谐振频率偏移现象,零静差跟踪效果好,可提高系统的动态响应速度,仿真结果证明该并网控制方法在不平衡电网下有助于提升逆变器的并网电能质量。
蒋美英[5](2019)在《复杂多变量系统闭环辨识与内模控制方法研究》文中研究指明工业现场多变量系统包含不确定性、多时滞、强耦合、输入输出受约束等特征,往往存在模型难以精确刻画等问题,采用传统单一的系统控制器设计方法难以满足高精度控制品质的需求。为获得更好的系统控制品质,本文引入强化学习、频域分析和平均频域非方相对增益矩阵(NRGA,Nonsquare Relative Gain Array)等先进策略,从系统模型参数估计、内模控制器设计及参数优化、控制器的稳定性与鲁棒性分析和补偿器设计等方面对复杂多变量系统中一些较难解决的问题进行研究,提出解决方案和改进措施,并结合实验仿真进行验证。本文主要研究内容包括:1、针对闭环系统辨识问题,引入频域响应估计法(FRE,Frequency Response Estimation),利用系统的频率特性分析系统的控制性能,能够快速准确给出所辨识受控对象模型的参数估计,然而该方法存在一定的局限性,即模型估计精度取决于衰减因子的选择。本文基于强化学习算法(CARLA,Continuous Action Reinforcement Learning Automata)提出了具有自适应特性的衰减因子计算方法——基于强化学习的频域响应估计法(CARLA-FRE)。该方法借助连续动作强化学习算法的在线搜索和学习能力,通过动态调整得到最优的衰减因子。对所采用的CARLA算法进行多种基本函数辨识能力测试,及与粒子群算法(PSO,Particle Swarm Optimization)、并行弥漫式(FWA,Fireworks Algorithm)算法对比,CARLA算法具备更强的全局搜索能力和准确性;2、将(1)中所提的CARLA-FRE方法扩展到多变量方系统和非方系统闭环辨识中,为后续先进控制器的设计提供优化模型。该方法利用顺序激励信号法将多输入多输出(MIMO)系统等效分解成若干个单输入单输出(SISO)系统,然后利用CARLA-FRE方法获取子系统参数的解析表达式,进而获得模型估计,实现多变量方系统和非方系统的闭环辨识问题。最后,将该方法应用到多变量系统的内模控制中,围绕基于CARLA-FRE方法在多变量系统中的内模控制器设计展开研究,选取经典的Wood-Berry模型(方系统)和Shell模型(非方系统)进行仿真验证。该方法融合强化学习与频域响应估计法,具备更强的在线学习能力和抗干扰能力,为后续内模控制研究提供模型支撑;3、为实现提高多变量多时滞控制系统性能的目的,采用线性二次高斯控制(LQG,Linear Quadratic Gaussian)方法对所提基于频域辨识的模型进行最优控制器设计。由于多变量多时滞系统中存在大量的噪声、延迟以及各部分参数摄动,本文将LQG控制方法引入到多变量多时滞过程模型中,针对此类模型中所包含系统延迟、噪声和参数摄动等不确定因素进行有效补偿和控制,提高系统参数失配鲁棒性和扰动抑制能力;4、针对一类典型强耦合非方系统,提出了两种内模控制器设计优化方法。以多变量时滞秩亏系统为研究对象,设计基于惩罚伪逆的内模控制器,通过引入惩罚因子,用非满秩系统的伪逆来代替模型的逆,提出适合时滞秩亏系统的内模控制器设计方法,采用连续强化学习对惩罚因子进行寻优,获得最大惩罚因子。针对多变量结构秩亏系统,设计基于补偿器原理的内模控制器,采用平均频域NRGA准则实现对方形子系统的最优选择。仿真结果表明,所提的两种内模控制器优化方法不但简单易行,而且在系统模型参数失配情况下也具有较强的鲁棒性和稳定性。
王维波[6](2019)在《微波毫米波单片集成电路设计技术研究》文中指出随着微波单片集成电路技术的发展,毫米波MMIC芯片的制造加工技术日益成熟,由于毫米波具有分辨率高、带宽大等特点,已经逐渐在雷达探测、毫米波成像、精确制导、点对点局域通信、毫米波防撞雷达等军民领域得到大量应用。近年来,随着“大数据”、“人工智能”及移动互联网时代的来临,万物互联的智能化需求日益迫切,人类需要快速、实时地在任何地点能够处理海量的信息,传统的3G、4G移动通信技术的带宽瓶颈愈加凸显,因此,迫切需要更大带宽的移动通信技术来适应这种新技术的发展,然而,由于微波技术多年的发展,低频段频谱资源已经拥挤不堪,迅速衰竭,无线通信及设备技术不得不向毫米波及更高频段寻找资源,5G毫米波通信技术便应运而生,迅速成为当前工业界及学术界的研究热点。相比传统的通信技术,5G通信技术具有更高的调制带宽、更复杂的调制模式,因此对系统的线性度指标和EVM指标有着更高的要求,然而,由于毫米波芯片工作频率的提高,其噪声系数、线性度、相位噪声、效率等关键性能指标较低频出现明显的恶化,虽然毫米波工作可以在理论上提供丰富的带宽资源,但是器件及电路性能又会因为高频工作而形成不可避免的损失,使得毫米波通信用芯片的研发更为艰难。虽然毫米波MMIC芯片已经在不同领域得到应用,但是大多数芯片产品集中在传统的探测、雷达领域,尚未形成全面面向线性度、EVM、效率等通信系统关键指标兼顾的设计方法,加之高频电磁场耦合效应明显增加、电磁场仿真技术的精度恶化等原因,导致毫米波电路设计技术出现很多新的挑战,本文在这种背景下,通过仔细研究器件模型在高频出现的新情况,探索了毫米波高精度模型提取方法,面向毫米波通信系统的要求,研究不同功能电路的设计理论和方法,最终完成了LNA、PA、Mixer、Multiplier及VCO多种芯片的设计和实际验证,通过这些芯片的设计与制作,为5G毫米波通信电路设计探索了一些重要的思路方法。主要研究内容及研究成果分为以下几个方面:1.为了提高毫米波MMIC设计的精度和成功率,本文研究了毫米波器件模型提取技术。从分析器件模型在高频工作时的分布效应、寄生效应等方面开始,分析了器件模型在毫米波工作时的特点,研究了器件的自热效应、DC-AC色散效应,分布效应等几种高频效应以及电磁场仿真边界条件校准技术,分析了目前使用毫米波器件模型的主要误差来源,提出了一种栅宽、栅指数可以任意精确缩放的小信号模型提取技术,为后续的电路设计提供了很好的基础。2.研究了毫米波功率放大器的效率与线性度兼顾设计问题,通过分析高效率放大器设计中的谐波控制、低损耗匹配网络、有源动态偏置、及高线性“甜区”设计等几种关键技术,研究了器件谐波控制技术和线性度技术的关系及折中的设计方法,同时对功率放大器设计中最为重要的奇模振荡、杂散及分频、栅电流设计等问题进行了研究,最终利用“甜区”偏置和高效率谐波控制补偿结合的方法实现了线性度和高效率性能的折中设计,通过一种Ka波段平衡式功率放大器和一种W波段高功率放大器验证了设计方法的准确性,实现了毫米波通信发射系统关键芯片的设计技术研究。3.研究了毫米波VCO低相位噪声设计技术。通过分析相位噪声的形成机理和物理来源,对比不同形式拓扑结构的VCO电路,讨论了低相位噪声VCO设计的关键技术,通过负阻振荡方法研究了电路的起振和稳定条件对VCO设计的指导作用,详细研究了振荡器地相位噪声设计的偏置选择方法,归纳总结了互相锁定技术在低相位噪声VCO设计中的关键作用,最终通过制作Ka波段和W波段两种VCO MMIC,为高频通信系统的信号源开发做出了探索。4.为了提高毫米波混频器和倍频器的相位噪声、线性度等性能,研究了电路平衡性对电路线性度、相位噪声等性能指标的影响,总结了混频器和倍频器的相位噪声及非线性的来源,分析了巴伦、正交耦合器不平衡性对通信系统的相位噪声及线性度的影响机理,并提出了相应的设计改进方法;同时从二极管非线性模型,高性能混频二极管技术方面研究了限制无源混频器中工作带宽和性能的因素;分析了二极管饱和特性和IQ混频器镜像抑制度的关系,研究了混频器交调信号的产生机理和主要来源和线性化设计技术。最终参考这些理论设计了Ka波段管堆式双平衡混频器、W波段单平衡混频器、C波段宽带IQ混频器和V波段IQ混频器等多款混频器芯片;同时研究了毫米波倍频源的设计方法,通过分析不同电路拓扑的优缺点,分析了E类倍频、平衡式倍频、F类倍频等类型的设计方法,对倍频器及其缓冲放大器的设计要点进行了分析,最终实现了Ka波段高抑制度有源四倍频器芯片及完整的毫米波系统变频电路的设计方案。5.为了提高毫米波低噪声放大器的设计精度,研究了毫米波低噪声放大器的精确设计方法。从分析器件的噪声性能及不同噪声模型的区别入手,结合经典的两端口噪声理论,仔细分析了器件单指栅宽和栅指数的寄生、分布效应,研究了器件偏置点对噪声系数如何施加影响,最终提出了一种可以精确量化的低噪声设计放大器方法,分析得出了最佳单指栅宽和栅指数、最佳偏置工作点、最佳负反馈电感等条件的精确量化依据,同时根据理论分析并提出了面向宽带、窄带要求工作时低噪声放大器设计的设计流程,通过一款W波段低噪声放大器芯片验证了设计理论的正确性,为毫米波接收前端的设计打下了基础。本论文中通过研制几种典型的毫米波电路MMIC,对相关电路设计理论和方法进行了细致的探索,这些理论和方法具有一定的学术和工程价值,文中所有芯片的制作和研制均是基于南京电子器件研究所(NEDI)的化合物半导体工艺平台,其中多款产品已经大量在通信等装备中使用,解决了我国在毫米波雷达、通信领域中一些关键性元器件的国产化,为我国自主研发毫米波芯片做出了一定的探索。本论文主要有以下几种创新性研究成果:(1)提出了一种可有效提高毫米波器件模型精度,并在毫米波频段可实现精确缩放的分布式器件建模技术。研究了毫米波器件模型提取技术中的误差来源,通过对器件高频分布效应、交直流色散效应,以及等器件模型精度的分析,提出了无源校准结构设计和电磁场仿真误差修正方法。利用该模型,设计并制备出输出功率大于5W的3mm波段氮化镓功率放大器芯片,技术指标国际领先。(2)采用F类功率放大和“线性甜区”结合的方法,设计并制备了一种平衡式Ka波段高效高线性中功率放大器芯片。芯片具有附加效率高、线性度指标优良、对负载阻抗变化不敏感等优点,已经成功用于国内的军民电子领域。(3)提出了一种基于最小噪声系数、噪声电阻、器件尺寸等物理参数分析的毫米波低噪声放大器芯片的全局优化性设计方法,避免了传统低噪声电路设计经验引入的随意性,并设计出一种W波段平衡式低噪声芯片,实测结果表明噪声系数等性能良好。
叶林奇[7](2019)在《具有非最小相位特性的新型飞行器控制方法研究》文中研究指明近年来,随着航空航天科技的发展,新型飞行器的研究正成为一股热潮。其中,高超声速飞行器、可重复使用运载器和垂直起降飞行器由于具有重要的军事和民用价值,受到世界各国的广泛关注。研究表明,以上三种新型飞行器均可能表现出非最小相位特性,模型中的不稳定零动态阻碍了传统控制方法的使用,是设计飞行控制系统时最具挑战性的难点问题。本文围绕这一课题,以保障飞行安全为目的,通过发展非最小相位系统控制新理论新方法,解决具有非最小相位特性的新型飞行器稳定控制和精确跟踪控制问题。本文的主要工作包括:(1)针对高超声速飞行器,提出基于扩展回路反步的稳定控制方法。在对模型结构分析的基础上,指出了通过反步法设计稳定控制器的原则,即采用扩展回路反步。通过对控制回路进行扩展使内部状态包含在内,使得实现输出跟踪的同时也能保证内部状态稳定,在此基础上设计了自适应反步控制器。该方法具有较好的跟踪精度和较强的鲁棒性,为弱非最小相位系统的稳定控制提供了新思路。(2)针对高超声速飞行器,提出基于输出重定义-动态逆的稳定控制方法。首先通过输出重定义得到稳定的零动态,提出三种最小相位新输出设计方法,包括内部状态作为输出、静态合成输出以及带有积分的合成输出,然后对新输出采用动态逆得到稳定的控制器。该方法可以在鲁棒性和控制性能之间取得较好的平衡,为一般非最小相位系统的稳定控制提供了系统性的方法。(3)针对欠驱动可重复使用运载器,提出基于最优有界逆的精确跟踪控制方法。首先通过输出重定义得到稳定的零动态,然后通过最优有界逆得到精确跟踪所需的理想内动态,最后通过反步法为对新输出设计跟踪控制器,并通过反馈误差限幅防止输入饱和,成功实现了欠驱动可重复使用运载器的精确跟踪控制。(4)针对带有不确定参数的垂直起降飞行器,提出基于经验回放的精确跟踪控制方法。首先采用经验回放技术对模型中的不确定参数进行辨识,然后根据辨识的参数利用最优有界逆方法求解理想内动态,并嵌入跟踪控制器中以实现精确跟踪。该方法有效解决了不确定非最小相位系统的精确跟踪控制问题。(5)针对最小相位系统和非最小相位系统,提出通用跟踪控制器的概念并应用于高超声速飞行器。通用跟踪控制器是PID控制在状态空间模型上的扩展,揭示了PID控制与其他控制方法之间的联系,为PID控制提供了新的理解,并且体现了非最小相位系统的性能限制。
贝太周[8](2016)在《分布式光伏并网系统关键问题研究》文中进行了进一步梳理考虑到新型可再生能源清洁无污染及储量丰富等诸多强力优势,能源产业的结构调整正在世界范围内广泛兴起。发展新型可再生替代能源,提高清净电力供应,从长远考虑,无论在技术提高、环境保护,还是在经济发展等方面都将会有实质性的促进意义。依托太阳能、风能等新型可再生能源建立发展起来的分布式发电系统正在不断渗透到传统的电力网络和智能电网中,并且业已成为分布式发电领域的研究热点问题。目前,一种深度融合新能源技术与信息技术的新型能源利用体系——能源互联网正成为国际学术界和产业界关注的新焦点,也是能源行业继智能电网之后出现的又一前沿发展方向和重要课题。在能源互联网中,分布式可再生新能源发电系统将会成为未来能源互联网核心的基本单元之一。本文围绕着分布式发电系统中的高增益直流升压变换器、电网同步以及孤岛检测三个关键技术展开研究,主要工作和成果如下:针对现有的直流升压变换器普遍存在升压能力有限,在高增益应用场合中无法满足大变比升压的需求以及存在开关功率器件电压应力高、电流纹波大、效率低等问题,本文在含有耦合电感及开关电容的组合结构基础上,提出了一种新型的交错并联高增益直流升压变换器。根据小纹波近似,详细地分析了所提新型变换器在不同工作模态下的工作原理,并借助电感伏秒平衡原理,推导出变换器的电压增益与开关占空比之间的函数关系。为了保证所提出的直流升压变换器在光伏应用场景下能够同时实现最大功率跟踪和高增益升压的目的,本文结合动态演化理论以及滑模控制理论,设计并实现了基于动态滑模演化算法的PWM闭环控制器。通过仿真及实验验证了本文所提新型变换器拓扑及其控制算法的可行性和有效性。考虑到电网同步技术可为并网逆变器提供必要的同步基准信号,本文提出了一种在αβ坐标系下即可实现的适用于电网畸变环境的单相频率自适应同步锁相方案。首先提出了兼具直流偏置消除能力和谐波抑制能力的改进新型SOGI-QSG方案,然后在αβ坐标系下引入自适应复数滤波器,进一步消除电网谐波和电压波动的影响,最后构建了具有快速动态响应的频率自适应控制器,保证所提方案在实际电网频率发生突变的情形下同样具有可靠稳定的性能。通过仿真和实验验证了所提同步锁相方案的准确性。针对现有的主动式孤岛检测方法中注入的高次谐波会导致检测失准及偶次谐波不易消除等问题,提出了与同步锁相技术相结合的新型孤岛检测方案。首先在αβ坐标系下构建了一种简单结构的频率自适应锁相器,用于快速准确地捕获电网相位;然后研究了一种通过相位扰动实现三次谐波分量注入的具体方法,并确定了扰动系数的选择依据,同时借助具有高速运算性能的滑动Goertzel滤波器对公共耦合点处的三次谐波电压进行提取,以便能快速检测系统是否发生孤岛。最后通过仿真及实验验证了所提方案的可行性和有效性。
周攀[9](2016)在《面向直升机飞行品质设计的自适应控制方法研究》文中研究指明随着直升机飞行品质规范的不断发展和完善,直升机飞行品质规范成为了指导当代直升机设计的重要依据之一。ADS-33E-PRF是美国陆军航空部颁布的最新的旋翼飞行器驾驶品质规范,本文通过结合该规范里的指标要求,对直升机的飞行控制律进行了设计,进而实现了飞行品质的优化。首先,本文针对有非理想噪声干扰的直升机飞行动力学模型问题,利用MATLAB/SIMULINK平台,搭建了直升机仿真试验系统并以UH-60直升机为对象,实现了考虑非理想噪声干扰的仿真飞行试验。建立了非理想噪声模型,基于增广最小二乘法设计了能够同时辨识模型参数和噪声参数的综合辨识算法并利用仿真试验数据进行了模型辨识与验证。最后,将本文方法与最小二乘法进行了对比研究。然后,本文根据飞行品质规范ADS-33E-PRF里的指标要求,通过建立理想模型的方法,将飞行品质里的指标要求转化为飞行控制律设计所需的理想极点并对所设计的极点的合理性进行了验证分析。在求解出了飞行动力学模型和理想极点的基础上,本文对飞行控制律进行了研究设计,包括内回路设计和外回路设计两个方面:内回路设计是利用动态逆理论,对直升机进行解耦;外回路是通过极点配置自适应控制律来实现直升机的飞行品质优化设计。最后,针对ADS-33E-PRF中的悬停转弯和障碍滑雪两个机动科目进行了闭环飞行仿真。结果表明本文发展的控制律设计方法能够显着提高直升机飞行品质,改善闭环系统的性能和鲁棒性。
赵杨[10](2016)在《负载条件下超声加工振动能量控制研究》文中研究表明超声换能系统广泛应用于工业生产中,如电子封装行业、超声加工行业等。超声换能系统包括超声发生器(超声电源)和换能器两部分。换能器输出功率在发生器输出的驱动信号频率与换能器谐振频率相等时达到最大。在超声加工应用和研究中,振动系统负载变化、工具磨损、换能器发热等诸多因素会导致换能器输出振幅下降,造成加工过程不稳定,导致生产率的降低。针对负载的非线性及不明确特征导致频率反馈低效的问题,本文在对换能系统建立动力学模型的基础上,设计了H∞控制器。该控制器使得负载条件下的换能系统在谐振状态下振幅输出稳定,保证了换能系统的加工质量。超声换能系统工作时的振幅受诸多因素的影响,因此得出换能系统振幅的精准数学模型较难。本论文利用分部建模的思想,将换能系统视为三部分组成,即压电陶瓷、集中器、负载,建立超声换能器系统的动力学模型,得出系统的传递函数;同时采用机电等效的方法验证建立的动力学模型。并利用MATLAB仿真得出负载参数阻尼系数和弹性系数变化对负载模型的影响规律。在对超声换能系统动力学模型理论分析的基础上,设计了校正装置。该装置的作用是通过设置参数改善被控对象性能,提高了换能系统的稳定性,并分别采用根轨迹法和频率响应法对控制系统模型进行分析验证。采用不同频率驱动带有校正装置的换能系统模型,得出换能器两端振幅(电流)的时间响应特性。根据换能系统模型的电流响应特性,可知换能系统在不同频率的输入时,输出电流的有效值对应不同程度的衰减。根据负载不确定性的特点,本论文设计了H∞控制器来调节系统稳定输出。在仿真验证过程中,通过改变负载的阻尼系数和弹性系数,得到换能系统的电流信号的有效值响应。最后,通过实验室驱动平台与上位机通讯获得实验数据,对加入控制器的换能系统进行了实验验证,验证了在恒压恒流恒功率三种模式下,设计的控制器满足了对负载条件下换能器输出振幅需求的控制。以上研究内容,满足了超声换能系统负载条件下的稳定性、准确性、快速性,对提高换能器工作效率有指导作用。
二、一种消除不满意共轭复数极点的校正方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种消除不满意共轭复数极点的校正方法(论文提纲范文)
(1)六自由度轴耦合道路模拟器及其控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的来源及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题的来源 |
1.1.2 研究的目的和意义 |
1.2 国内外轴耦合道路模拟器的研究现状 |
1.2.1 国外轴耦合道路模拟器的发展现状 |
1.2.2 国内轴耦合道路模拟器的研究现状 |
1.3 并联机构运动学以及结构优化指标研究现状 |
1.3.1 运动学正解方法 |
1.3.2 运动学性能指标 |
1.4 多轴加载试验控制技术研究现状 |
1.4.1 位置控制技术 |
1.4.2 力/位混合控制策略 |
1.4.3 道路模拟波形复现控制技术 |
1.5 轴耦合道路模拟器研究现状总结及存在的问题 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 轴耦合道路模拟器结构设计及优化 |
2.1 引言 |
2.2 轴耦合道路模拟器拓扑结构以及技术指标 |
2.2.1 轴耦合道路模拟器拓扑分析 |
2.2.2 轴耦合道路模拟器工作原理及技术指标 |
2.3 轴耦合道路模拟器运动学分析 |
2.3.1 基于矢量矩阵的运动学建模 |
2.3.2 运动学仿真分析 |
2.4 轴耦合道路模拟器动力学分析 |
2.4.1 零部件速度和加速度分析 |
2.4.2 基于凯恩法的动力学建模 |
2.4.3 动力学仿真分析 |
2.5 轴耦合道路模拟器结构参数优化 |
2.5.1 模拟器性能指标及其与结构参数间的关系 |
2.5.2 模拟器优化目标函数与约束条件 |
2.5.3 基于改进的根系生长算法的结构参数优化 |
2.6 轴耦合道路模拟器样机的开发 |
2.6.1 轴耦合道路模拟器零部件的设计选型 |
2.6.2 轴耦合道路模拟器三维模型以及物理样机 |
2.7 本章小结 |
第3章 轴耦合道路模拟器力/位混合控制策略 |
3.1 引言 |
3.2 轴耦合道路模拟悬架试验系统及力/位混合控制策略 |
3.2.1 轴耦合道路模拟独立悬架试验系统 |
3.2.2 轴耦合道路模拟器力/位混合控制 |
3.3 基于自由度空间的位置控制 |
3.3.1 位置控制方法 |
3.3.2 运动学正解方法 |
3.3.3 仿真分析 |
3.4 动力学耦合特性分析及反向解耦前馈控制 |
3.4.1 动力学耦合特性分析 |
3.4.2 基于反向解耦网络的动力学解耦控制 |
3.4.3 仿真分析 |
3.5 基于位置的阻抗控制 |
3.6 改进的基于位置的阻抗复合控制策略 |
3.6.1 广义PI阻抗控制 |
3.6.2 前馈性能补偿控制 |
3.6.3 前馈干扰抑制控制 |
3.6.4 干扰观测器的设计 |
3.6.5 基于位置的阻抗复合控制及鲁棒稳定性分析 |
3.7 仿真分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 轴耦合道路模拟器迭代控制策略 |
4.1 引言 |
4.2 传统道路模拟离线迭代控制 |
4.2.1 道路模拟系统辨识 |
4.2.2 离线迭代控制过程及影响因素分析 |
4.3 基于优化算法的离线迭代控制 |
4.3.1 复数域优化方法 |
4.3.2 基于共轭梯度法及基于拟牛顿法的迭代控制 |
4.3.3 最优迭代增益求解及迭代算法收敛分析 |
4.4 改进的基于估计模型的离线迭代控制 |
4.5 仿真分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 实验验证 |
5.1 引言 |
5.2 实验系统 |
5.3 正解解算验证 |
5.4 位置控制实验验证 |
5.4.1 位置控制实验 |
5.4.2 位置前馈补偿控制验证 |
5.4.3 动力学解耦控制验证 |
5.5 基于位置的阻抗复合控制验证 |
5.5.1 基于位置的阻抗控制验证 |
5.5.2 改进的复合控制验证 |
5.6 迭代控制验证 |
5.6.1 目标信号的分析与系统模型辨识 |
5.6.2 传统的迭代学习控制验证 |
5.6.3 改进的迭代学习控制验证 |
5.7 本章小节 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得创新性成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)T型三电平电能质量综合治理装置研制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 电能质量问题 |
1.1.2 电能质量治理措施 |
1.2 电能质量治理相关标准 |
1.3 电能质量治理装置产品调研 |
1.4 本文主要内容 |
第2章 T型三电平电能质量综合治理装置滤波器设计 |
2.1 LCL-LC滤波器拓扑发展 |
2.2 输出滤波器设计 |
2.2.1 LCL-LC型滤波器的LCL等效模型 |
2.2.2 LCL-LC滤波器各参数约束条件 |
2.2.3 LCL-LC滤波器的设计实例 |
2.3 LCL-LC滤波器无源阻尼分析 |
2.4 小结 |
第3章 T型三电平电能质量综合治理装置主电路分析 |
3.1 T型三电平拓扑工作原理 |
3.2 三电平SVPWM调制 |
3.3 中点电位不平衡抑制策略 |
3.3.1 中点电位不平衡原因及危害 |
3.3.2 中点电位不平衡抑制方法 |
3.4 仿真验证 |
3.5 小结 |
第4章 T型三电平电能质量综合治理装置控制策略 |
4.1 装置数学模型推导 |
4.2 装置控制策略分析 |
4.2.1 直流侧电容母线电压控制 |
4.2.2 不平衡电流补偿策略 |
4.2.3 谐波电流补偿策略 |
4.2.4 VPI控制器的参数设计 |
4.2.5 整体控制策略 |
4.3 仿真结果 |
4.4 小结 |
第5章 装置搭建与实验 |
5.1 硬件电路设计 |
5.1.1 控制电路设计 |
5.1.2 开关器件选型 |
5.1.3 驱动电路设计 |
5.1.4 散热器设计 |
5.1.5 滤波器电感设计 |
5.1.6 直流侧母线电压设计 |
5.1.7 直流侧电容设计 |
5.1.8 电路板PCB层叠设计 |
5.1.9 装置整体结构 |
5.2 控制系统设计 |
5.2.1 装置延时特性分析 |
5.2.2 控制系统整体架构 |
5.3 实验验证 |
5.3.1 硬件A/D采样测试 |
5.3.2 软件A/D采样测试 |
5.3.3 SVPWM发波测试 |
5.3.4 直流母线电压测试 |
5.3.5 谐波补偿实验 |
5.3.6 不平衡条件下谐波补偿实验 |
5.3.7 不平衡条件综合补偿实验 |
5.3.8 切载实验 |
5.3.9 不同开关频率下补偿实验对比 |
5.3.10 T型三电平中点电位不平衡抑制实验 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A:全文符号及术语 |
附录B:三相RC不可控整流负载 |
附录C:不同开关频率(5kHz~20kHz)实验波形 |
在校期间的研究成果 |
致谢 |
(3)大尺寸低纹理零构件的三维测量关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 大尺寸三维测量的研究现状与技术难点 |
1.2.1 研究现状 |
1.2.2 技术难点 |
1.3 本文主要研究内容和章节安排 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
第2章 双目视觉测量模型建立和参数标定 |
2.1 双目视觉基本模型概述 |
2.1.1 相机成像模型 |
2.1.2 基于双目视觉的三维测量原理 |
2.2 相机参数的标定 |
2.2.1 相机内参标定 |
2.2.2 立体视觉参数标定 |
2.2.3 极线校正 |
2.3 实验结果与分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 纹理图像分割 |
3.1 概述 |
3.2 基于纹理描述子的图像分割 |
3.2.1 纹理特征描述子 |
3.2.2 纹理描述子尺度选择 |
3.2.3 描述子校正 |
3.2.4 初始分割 |
3.2.5 区域融合 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 参数设置 |
3.3.2 合成图像实验 |
3.3.3 自然图像实验 |
3.4 本章小结 |
第4章 稠密双目匹配 |
4.1 匹配代价计算 |
4.1.1 改进的Census变换 |
4.1.2 改进的Census匹配代价计算 |
4.2 匹配代价聚合 |
4.2.1 结构探测 |
4.2.2 联合双边滤波器 |
4.2.3 各向异性滤波器 |
4.2.4 代价聚合 |
4.3 匹配点一致性检测 |
4.4 实验结果与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 表面三维重建 |
5.1 稠密点云获取 |
5.1.1 点云坐标计算 |
5.1.2 点云去噪 |
5.2 点云拼接 |
5.2.1 图像特征匹配 |
5.2.2 点云坐标系变换 |
5.3 曲面三维重建 |
5.3.1 八叉树分割 |
5.3.2 向量场的计算 |
5.3.3 点云数据的泊松方程重建 |
5.4 实验结果与分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 大型曲面零构件面形测量实验 |
6.1 三维测量系统建构 |
6.1.1 系统参数选择 |
6.1.2 投影图案设计 |
6.1.3 硬件选型 |
6.2 实验结果与分析 |
6.2.1 待测物体及测量指标 |
6.2.2 目标信息获取 |
6.2.3 图像预处理 |
6.2.4 双目图像匹配 |
6.2.5 三维点云生成 |
6.2.6 点云拼接 |
6.2.7 三维重建 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文工作结论 |
7.2 创新性说明 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简介及攻读博士期间科研成果 |
致谢 |
(4)不平衡电网下三相逆变器同步与并网控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 不平衡电网下逆变器同步控制方法国内外研究现状 |
1.3 Teager能量算子算法在电网信息提取领域的研究现状 |
1.4 不平衡电网下逆变器并网控制方法研究现状 |
1.5 离散比例谐振控制器设计国内外研究现状 |
1.6 主要研究内容 |
第2章 不平衡电网下电压幅值单位化算法 |
2.1 引言 |
2.2 不平衡电网下的三相光伏并网逆变器 |
2.3 单相电网电压的反共轭分解原理 |
2.4 级联延迟信号取消基本原理 |
2.4.1 延迟信号取消基本原理 |
2.4.2 CDSC算法的实现 |
2.5 电压幅值单位化算法 |
2.6 幅值单位化的仿真分析 |
2.6.1 电网电压幅值不平衡时的仿真结果 |
2.6.2 电网电压含有谐波及直流偏置时的仿真结果 |
2.7 本章小结 |
第3章 不平衡电网下基于能量算子的锁频方法 |
3.1 引言 |
3.2 Teager能量算子基本原理与数学模型 |
3.3 Teager能量算子的特点 |
3.4 基于Teager能量算子的电网频率计算方法 |
3.5 基于能量算子的锁频方法的仿真分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 不平衡电网下逆变器的同步控制 |
4.1 引言 |
4.2 基于TEO的锁相策略 |
4.3 不平衡电网下的同步控制方法 |
4.4 三相光伏并网逆变器控制框图 |
4.5 同步控制的仿真分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 不平衡电网下逆变器的并网控制 |
5.1 引言 |
5.2 极点偏移现象 |
5.3 基于状态转移矩阵的离散PR控制器 |
5.4 离散PR控制的网压前馈 |
5.5 仿真结果与分析 |
5.5.1 不同离散方式下的并网电流仿真结果 |
5.5.2 不同前馈方式下的并网电流仿真结果 |
5.5.3 不同同步方式下逆变器同步与并网控制的仿真结果 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)复杂多变量系统闭环辨识与内模控制方法研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 内模控制方法 |
1.2.1 内模控制基本原理 |
1.2.2 内模控制国内外研究现状 |
1.2.3 多变量系统内模控制研究现状 |
1.2.4 多变量非方系统内模控制研究现状 |
1.3 系统辨识方法 |
1.3.1 系统辨识简介 |
1.3.2 多变量系统辨识研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 基于强化学习的频域响应估计法(CARLA-FRE) |
2.1 引言 |
2.2 频域响应估计法 |
2.2.1 开环控制系统的频域分析 |
2.2.2 闭环控制系统的频域分析 |
2.2.3 频域分析方法的优缺点 |
2.3 基于强化学习的频域响应估计法 |
2.3.1 强化学习基本原理 |
2.3.2 连续动作强化学习自动机算法 |
2.3.3 基于CARLA的频域响应估计法 |
2.4 CARLA算法性能验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于CARLA-FRE辨识的多变量系统内模控制应用 |
3.1 引言 |
3.2 问题描述 |
3.3 基于CARLA-FRE的多变量系统内模控制 |
3.3.1 基于CARLA-FRE的多变量方系统辨识 |
3.3.2 基于CARLA-FRE的多变量非方系统辨识 |
3.3.3 多变量系统的内模控制器设计方法 |
3.4 仿真实验 |
3.4.1 多变量方系统辨识——Wood-Berry模型 |
3.4.2 多变量非方系统辨识——Shell模型 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于LQG控制方法的多变量多时滞过程最优控制 |
4.1 引言 |
4.2 卡尔曼滤波和最优控制介绍 |
4.2.1 卡尔曼滤波理论 |
4.2.2 最优控制 |
4.2.3 状态反馈原理 |
4.2.4 状态空间模型构造 |
4.3 基于最优控制方法的多变量多时滞过程控制律设计 |
4.3.1 基于卡尔曼滤波器的状态估计 |
4.3.2 最优控制律设计 |
4.4 仿真研究 |
4.5 本章小结 |
第五章 一类强耦合非方系统的内模控制方法优化研究 |
5.1 引言 |
5.2 问题描述 |
5.3 基于惩罚伪逆的时滞非方系统内模控制方法 |
5.3.1 解耦内模控制结构 |
5.3.2 内模控制器的设计 |
5.3.3 稳态性能分析 |
5.3.4 基于CARLA的最大惩罚因子ρ_0寻优 |
5.4 基于补偿器原理的非方系统内模控制方法 |
5.4.1 补偿器的设计 |
5.4.2 方形子系统的选择 |
5.4.3 内模控制器的应用 |
5.5 仿真分析 |
5.5.1 基于惩罚伪逆的内模控制器设计 |
5.5.2 基于补偿器原理的内模控制器设计 |
5.5.3 以上两种内模控制器的仿真分析 |
5.6 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(6)微波毫米波单片集成电路设计技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 毫米波MMIC技术应用现状 |
1.2 课题背景及研制必要性 |
1.3 相关研究现状 |
1.4 论文研究内容安排 |
参考文献 |
第二章 微波毫米波可精确缩放模型技术研究 |
2.1 不同类型场效应器件比较 |
2.1.1 HEMT及 p HEMT的基本结构 |
2.1.2 HEMT及 pHEMT的基本结构MESFET,HEMT及 pHEMT的比较 |
2.1.3 增强型和耗尽型pHEMT的比较 |
2.1.4 pHEMT的噪声性能 |
2.1.5 器件的频率特性 |
2.2 经典的小信号等效电路模型 |
2.2.1 GaAs MESFET的物理模型 |
2.2.2 HEMT和 PHEMT的物理模型 |
2.2.3 等效电路模型元件值的确定 |
2.3 GaAsFET非线性模型 |
2.3.1 经验基模型 |
2.3.2 表格基模型 |
2.3.3 物理基模型 |
2.4 建模技术中的难题 |
2.4.1 DC-AC的色散(Dispersion)问题 |
2.4.2 模型的误差来源和外推(Extrapolation) |
2.4.3 模型的精确缩放(Scaling)问题 |
2.5 微波毫米波可精确缩放模型的实现 |
2.5.1 电磁场边界条件的修正 |
2.5.2 缩放模型的构建 |
2.5.3 模型验证 |
2.6 EEHEMT、Angelov和 TOM4 模型对比 |
2.7 小结 |
参考文献 |
第三章 毫米波功率放大器MMIC设计技术研究 |
3.1 器件的线性度 |
3.2 晶体管的附加效率 |
3.3 功率放大器的高效率设计 |
3.3.1 F类和逆F类功率放大技术 |
3.3.2 器件谐波控制技术研究 |
3.4 功率放大器的线性度研究 |
3.4.1 静态偏置点与效率和线性度的关系 |
3.4.2 最佳线性阻抗匹配时效率和线性度的关系 |
3.4.3 谐波阻抗对效率和线性度的影响 |
3.4.4 器件的效率线性“甜区”及IMD消除技术 |
3.5 IMD频谱不对称的理论分析 |
3.6 有源动态偏置对线性度和效率的影响 |
3.6.1 有源动态偏置电路对电路P-1及效率的影响 |
3.6.2 有源动态偏置对电路高低温特性的影响 |
3.7 功率放大器中的栅流设计 |
3.7.1 功率放大器磁滞现象研究 |
3.7.2 功率退化现象研究 |
3.8 大信号阻抗匹配 |
3.9 低损耗匹配技术 |
3.10 功率放大器稳定性技术研究 |
3.10.1 功率放大器的奇模振荡、自激和杂散 |
3.10.2 功率放大器的分频 |
3.11 功率顶降和热设计研究 |
3.12 电路设计仿真 |
3.12.1 Ka波段GaAs平衡式功率放大器电路设计 |
3.12.2 W波段GaN高功率放大器电路设计 |
3.13 小结 |
参考文献 |
第四章 微波毫米波压控振荡器MMIC电路设计 |
4.1 振荡器的相位噪声 |
4.1.1 相位噪声及其影响 |
4.1.2 器件内部的噪声 |
4.1.3 相位噪声的形成 |
4.1.4 相位噪声的测量 |
4.2 负阻振荡理论 |
4.2.1 频率稳定性 |
4.2.2 负阻振荡 |
4.2.3 振荡的稳定性条件 |
4.3 微波毫米波压控振荡器MMIC的主要类型 |
4.3.1 推-推结构 |
4.3.2 分布式VCO |
4.3.3 腔体VCO |
4.3.4 交叉耦合型振荡器 |
4.3.5 平衡式振荡器 |
4.4 低相位噪声振荡电路 |
4.4.1 振荡器的相位噪声特性 |
4.4.2 不同拓扑结构的相位噪声 |
4.5 电路设计及仿真 |
4.5.1 振荡电路类型的选择 |
4.5.2 振荡器件的最佳尺寸选择 |
4.5.3 低相噪振荡器件的最佳偏置点选择 |
4.5.4 调谐方式的选择 |
4.5.5 低相噪振荡器的设计 |
4.6 测试结果及分析 |
4.7 小结 |
参考文献 |
第五章 微波毫米波混频及倍频MMIC电路设计 |
5.1 微波混频基本原理 |
5.2 混频器的几种重要性能参数 |
5.2.1 单边带噪声(SSB)和双边带噪声(DSB) |
5.2.2 三阶互调失真 |
5.2.3 镜频干扰 |
5.2.4 半中频干扰 |
5.3 典型混频器电路结构 |
5.3.1 有源型混频器 |
5.3.2 无源型混频器 |
5.3.3 正交混频器 |
5.4 混频器中的非线性和线性化设计 |
5.4.1 无源二极管混频器的线性化技术 |
5.4.2 单管有源混频器的线性化设计 |
5.4.3 双栅混频器的线性化设计 |
5.4.4 吉尔伯特混频器的线性化设计 |
5.5 二极管混频器中的关键技术研究 |
5.5.1 二极管器件非线性模型 |
5.5.2 混频器件的可靠性设计 |
5.5.3 正交混频镜像抑制度的测试 |
5.6 混频器幅度及相位噪声 |
5.7 巴伦及正交耦合器端口平衡性的改善 |
5.7.1 巴伦端口的平衡性改善 |
5.7.2 正交耦合器的平衡性改善 |
5.8 毫米波混频器设计 |
5.8.1 工艺方案的选择 |
5.8.2 电路设计方案 |
5.8.3 双平衡混频器设计及仿真结果 |
5.8.4 微波正交混频器设计 |
5.9 流片及测试结果 |
5.10 微波倍频理论 |
5.10.1 N次单管有源倍频器 |
5.10.2 三倍频器 |
5.10.3 二倍频器 |
5.11 高效率倍频器设计 |
5.11.1 E类倍频器 |
5.11.2 平衡式倍频器 |
5.11.3 F类倍频器 |
5.12 Ka波段四倍频器MMIC设计 |
5.12.1 偏置设计 |
5.12.2 缓冲放大器的设计 |
5.12.3 稳定设计 |
5.12.4 相位噪声设计 |
5.12.5 版图设计与芯片照片 |
5.12.6 电路仿真结果 |
5.12.7 测试结果 |
5.13 小结 |
参考文献 |
第六章 毫米波低噪声放大器MMIC设计技术研究 |
6.1 微波器件的噪声模型理论 |
6.1.1 两端口噪声网络理论 |
6.1.2 微波器件的噪声特性 |
6.1.3 噪声温度 |
6.1.4 pHEMT的噪声模型 |
6.1.5 噪声参量提取及噪声模型结果 |
6.2 低噪声放大器设计理论 |
6.2.1 低噪声器件最佳栅宽和栅指数的选择技术 |
6.2.2 低噪声器件最佳偏置点的选择技术 |
6.2.3 宽带低噪声放大器的设计技术 |
6.2.4 低噪声放大器的线性度 |
6.3 W波段低噪声放大器MMIC的研制 |
6.3.1 设计指标 |
6.3.2 第一级器件尺寸的选取与设计 |
6.3.3 第一级器件偏置的选取与设计 |
6.3.4 电路实现的工艺和器件 |
6.3.5 电路设计仿真 |
6.4 测试结果 |
6.5 测试分析 |
6.6 小结 |
参考文献 |
总结与展望 |
攻读博士学位期间科研及发表论文情况 |
致谢 |
(7)具有非最小相位特性的新型飞行器控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状及发展动态 |
1.2.1 非最小相位系统的稳定控制 |
1.2.2 非最小相位系统的精确跟踪控制 |
1.2.3 非最小相位新型飞行器控制 |
1.2.4 当前研究的不足及未来发展动态分析 |
1.3 论文的创新点与内容安排 |
1.3.1 论文的创新点 |
1.3.2 论文的内容安排 |
第2章 基于扩展回路反步的高超声速飞行器稳定控制 |
2.1 引言 |
2.2 高超声速飞行器弹性模型 |
2.3 零动态及扩展回路分析 |
2.3.1 零动态分析 |
2.3.2 扩展回路分析 |
2.4 面向控制建模 |
2.5 自适应反步控制器设计 |
2.5.1 速度环控制器设计 |
2.5.2 高度环控制器设计 |
2.6 仿真验证 |
2.6.1 标称模型仿真 |
2.6.2 蒙特卡洛仿真 |
2.7 小结 |
第3章 基于输出重定义-动态逆的高超声速飞行器稳定控制 |
3.1 引言 |
3.2 高超声速飞行器模型及零动态分析 |
3.2.1 高超声速飞行器刚体模型 |
3.2.2 零动态分析 |
3.3 输出重定义-动态逆方法 |
3.4 高超声速飞行器控制器设计 |
3.4.1 内部状态作为输出 |
3.4.2 静态合成输出 |
3.4.3 带有积分的合成输出 |
3.5 仿真验证 |
3.5.1 刚体模型仿真 |
3.5.2 弹性模型仿真 |
3.6 小结 |
第4章 基于最优有界逆的可重复使用运载器精确跟踪控制 |
4.1 引言 |
4.2 非最小相位系统的精确跟踪控制 |
4.3 欠驱动RLV模型 |
4.4 零动态分析及输出重定义 |
4.4.1 原始输出的零动态分析 |
4.4.2 输出重定义下的新零动态 |
4.5 基于最优有界逆的IID计算 |
4.6 欠驱动RLV控制器设计 |
4.6.1 面向控制模型 |
4.6.2 抗饱和鲁棒反步控制器设计 |
4.7 仿真验证 |
4.7.1 阶跃指令跟踪 |
4.7.2 时变指令跟踪 |
4.8 小结 |
第5章 带有不确定参数的垂直起降飞行器精确跟踪控制 |
5.1 引言 |
5.2 问题描述 |
5.3 不确定非最小相位系统精确跟踪控制 |
5.3.1 基于经验回放的参数辨识 |
5.3.2 基于最优有界逆的IID计算 |
5.3.3 分段IID更新策略 |
5.4 带有不确定参数的VTOL精确跟踪控制 |
5.4.1 VTOL模型 |
5.4.2 零动态分析 |
5.4.3 参数辨识 |
5.4.4 IID计算 |
5.5 仿真验证 |
5.6 小结 |
第6章 通用跟踪控制器及其在高超声速飞行器中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 从PID到通用跟踪控制器 |
6.2.1 从PID到 PITC |
6.2.2 高积分增益的特点 |
6.2.3 从PITC到 AFTC |
6.2.4 动态平衡的概念 |
6.2.5 UTC框架 |
6.3 仿真验证 |
6.3.1 小车摆的例子 |
6.3.2 高超声速飞行器的例子 |
6.4 非最小相位系统的UTC设计 |
6.5 小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 未来工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)分布式光伏并网系统关键问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 能源互联网 |
1.2 能源互联网架构中的单相分布式光伏并网系统 |
1.2.1 分布式光伏直流微电网结构及热点问题 |
1.2.2 单相分布式光伏并网发电中的逆变问题 |
1.2.3 光伏并网标准 |
1.3 直流微电网中的非隔离型高增益直流升压变换器 |
1.4 单相并网逆变器中的电网同步技术 |
1.4.1 几种常见的单相电网同步技术 |
1.4.2 单相同步锁相环技术中的研究热点 |
1.5 并网逆变器中的孤岛检测技术 |
1.5.1 孤岛检测标准 |
1.5.2 孤岛检测测试电路及其品质因数 |
1.5.3 现有孤岛检测方案 |
1.6 本文研究的主要内容 |
第二章 一种新型的交错并联高增益直流变换器 |
2.1 引言 |
2.2 光伏电池输出特性 |
2.3 新型变换器的工作原理及稳态性能分析 |
2.3.1 工作原理分析 |
2.3.2 稳态性能分析 |
2.4 动态滑模演化PWM控制器 |
2.4.1 基于滑模的最大功率跟踪 |
2.4.2 动态演化路径的选取 |
2.4.3 占空比的设计 |
2.4.4 脉冲触发信号的产生 |
2.5 仿真及实验验证分析 |
2.5.1 仿真结果与分析 |
2.5.2 实验验证与分析 |
2.6 结论 |
第三章 电网畸变条件下的单相频率自适应同步锁相方案 |
3.1 引言 |
3.2 基于锁相环的单相电网同步技术 |
3.2.1 锁相环方案 |
3.2.2 基于QSG建立的单相同步锁相方案 |
3.2.3 传统SOGI-QSG的性能分析 |
3.3 可消除直流偏置影响的改进型SOGI-QSG |
3.3.1 两种现有方案及其性能分析 |
3.3.2 所提改进新型SOGI-QSG方案 |
3.3.3 相关参数设定 |
3.4 用于谐波抑制的自适应复数滤波器 |
3.4.1 自适应复数滤波器及其参数设定 |
3.4.2 谐波抑制性能分析 |
3.5 具有快速动态响应的频率自适应控制器 |
3.6 仿真及实验验证分析 |
3.6.1 仿真结果与分析 |
3.6.2 实验验证与分析 |
3.7 结论 |
第四章 注入三次谐波扰动的分布式并网逆变器孤岛检测方案 |
4.1 引言 |
4.2 用于评估孤岛检测的单相分布式发电系统 |
4.3 含有扰动相位量的并网相位基准 |
4.3.1 一种简单的频率自适应同步锁相器 |
4.3.2 扰动相位的产生及影响 |
4.4 孤岛检测阈值的设定 |
4.5 谐波电压的提取 |
4.5.1 基于离散傅里叶变换的提取方案 |
4.5.2 基于Goertzel滤波器的提取方案 |
4.5.3 基于滑动DFT滤波器的提取方案 |
4.5.4 本章提出的滑动Goertzel滤波器方案 |
4.6 仿真及实验验证分析 |
4.6.1 仿真结果与分析 |
4.6.2 实验验证与分析 |
4.7 结论 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文工作总结 |
5.2 今后工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)面向直升机飞行品质设计的自适应控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 系统辨识 |
1.2.2 飞行品质设计 |
1.2.3 自适应控制 |
1.3 本文的主要研究工作及安排 |
第二章 考虑非理想噪声的飞行动力学辨识建模 |
2.1 引言 |
2.2 辨识的模型 |
2.2.1 坐标系 |
2.2.2 辨识模型 |
2.3 辨识算法 |
2.3.1 最小二乘法 |
2.3.1.1 概述 |
2.3.1.2 纵向单通道模型辨识 |
2.3.1.3 垂向单通道模型辨识 |
2.3.1.3 横航向通道模型辨识 |
2.3.2 本文算法 |
2.3.2.1 纵向单通道模型辨识 |
2.3.2.2 垂向单通道模型辨识 |
2.3.2.3 横航向通道模型辨识 |
2.3.3 矩形窗法 |
2.4 模型的仿真与验证 |
2.4.1 纵向单通道模型仿真与验证 |
2.4.2 垂向单通道模型仿真与验证 |
2.4.3 横航向通道模型仿真与验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 飞行品质优化模型建立方法 |
3.1 飞行品质概述 |
3.2 飞行品质优化建模 |
3.2.1 理想模型的结构 |
3.2.2 闭环极点的设计 |
3.2.2.1 纵向单通道极点设计 |
3.2.2.2 垂向单通道极点设计 |
3.2.2.3 横航向通道极点设计 |
3.3 本章小结 |
第四章 飞行控制律的设计 |
4.1 引言 |
4.2 直升机的开环特性 |
4.3 内回路解耦控制律设计 |
4.3.1 动态逆理论 |
4.3.2 状态反馈解耦控制器 |
4.4 外回路控制律设计 |
4.4.1 极点配置理论 |
4.4.2 姿态保持回路设计 |
4.4.3 速度保持回路设计 |
4.4.4 高度保持回路设计 |
4.5 外回路自适应控制律仿真 |
4.5.1 模型参数与控制器参数变化 |
4.5.2 姿态保持 |
4.5.3 速度保持 |
4.5.4 高度保持 |
4.6 本章小结 |
第五章 科目仿真与飞行品质分析 |
5.1 引言 |
5.2 悬停转弯科目仿真 |
5.3 障碍滑雪科目仿真 |
5.4 本章小结 |
第六章 工作总结及进一步研究设想 |
6.1 工作总结 |
6.1.1 考虑非理想噪声的直升机飞行动力学建模 |
6.1.2 直升机飞行品质优化模型建立 |
6.1.3 直升机飞行控制律的设计 |
6.1.4 直升机科目仿真 |
6.2 本文创新点 |
6.3 进一步研究设想 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(10)负载条件下超声加工振动能量控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超声换能系统的应用 |
1.3 换能系统的研究现状及分析 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 本文选题与研究内容 |
第2章 换能系统动力学模型的建立与验证 |
2.1 引言 |
2.2 动力学模型的建立 |
2.2.1 动力学模型参数的确定 |
2.2.2 传递函数的确定 |
2.3 动力学模型验证 |
2.3.1 机电等效模型传递函数的确定 |
2.3.2 动力学模型与机电等效电路模型响应对比 |
2.4 负载的等效模型 |
2.5 负载等效模型对系统模型的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 换能系统模型特性分析与校正装置设计 |
3.1 引言 |
3.2 动力学模型特性分析 |
3.2.1 轨迹法分析系统模型 |
3.2.2 频率响应法分析系统模型 |
3.3 动力学模型校正装置的设计与仿真 |
3.4 输出电流响应特性 |
3.5 本章小结 |
第4章H_∞控制器的设计与实现 |
4.1 引言 |
4.2 H_∞控制器的设计 |
4.3 负载条件下换能系统的仿真与分析 |
4.3.1 加入负载对系统的仿真与分析 |
4.3.2 负载参数变化条件下系统的仿真与分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 实验 |
5.1 引言 |
5.2 换能系统驱动信号模块软件设计 |
5.3 负载条件下换能系统响应特性实验 |
5.3.1 换能系统频率扫频实验 |
5.3.2 换能系统输出控制实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、一种消除不满意共轭复数极点的校正方法(论文参考文献)
- [1]六自由度轴耦合道路模拟器及其控制策略研究[D]. 王晓. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]T型三电平电能质量综合治理装置研制[D]. 郭磊轩. 北方工业大学, 2021(01)
- [3]大尺寸低纹理零构件的三维测量关键技术研究[D]. 刘洋. 吉林大学, 2020(08)
- [4]不平衡电网下三相逆变器同步与并网控制方法研究[D]. 王文秀. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]复杂多变量系统闭环辨识与内模控制方法研究[D]. 蒋美英. 北京化工大学, 2019(01)
- [6]微波毫米波单片集成电路设计技术研究[D]. 王维波. 东南大学, 2019(05)
- [7]具有非最小相位特性的新型飞行器控制方法研究[D]. 叶林奇. 天津大学, 2019(06)
- [8]分布式光伏并网系统关键问题研究[D]. 贝太周. 天津大学, 2016(12)
- [9]面向直升机飞行品质设计的自适应控制方法研究[D]. 周攀. 南京航空航天大学, 2016(03)
- [10]负载条件下超声加工振动能量控制研究[D]. 赵杨. 哈尔滨工业大学, 2016(03)