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面向复杂不确定环境的机器人在线感知、控制理论及方法研究
本文针对物联网中时变的时钟参数,运用网络化控制理论观点,通过对时钟状态建模的本质分析,区别于"相对时钟建模",提出了全分布规模化时钟状态追踪卡尔曼滤波(Kalman filtering).考虑量测的丢失,则扩展为追踪时钟参数的修正Kalman filtering算法.我们提出了以BMU(Basic measurement unit)构建新的MMSE(Minimum mean square erro...
“深海、深空、深地”已成为当前国际科学研究的前沿主题,我国日益增长的能源、资源和交通刚性需求必将促使矿山开采、水电开发、隧道建设等进一步向地下深部发展,深部高应力下地下工程建设必将趋于常态化。地下工程建设过程中,洞室围岩稳定性控制是首要科学问题,如何通过科学合理且经济可靠的开挖与支护优化方法与技术有效地控制岩体的有害变形与灾害性破坏是大型地下工程建设不可回避的技术难题。
煤矿坚硬顶板具有硬度大、整体性好、分层厚度大等特点,导致诸多围岩控制与安全难题。水压致裂可改造顶板岩体结构,控制工作面顶板的冒落;提出坚硬顶板水压致裂控制理论与成套技术框架。采用真三轴实验系统等研究揭示水压裂缝的扁椭球体典型形态和空间转向扩展形态,给出围压主应力差、排量、层面与原生裂隙等对水压裂缝扩展的影响规律,考虑围岩的应力应变状态与控顶效果,阐明定向压裂临空坚硬悬顶的断顶线位置适当内错煤柱的...
近日,国家数学与交叉科学中心在布尔控制网络研究中取得重要进展。程代展和齐洪胜课题组对布尔网络进行了深入分析与综合研究,初步形成了一个较完整的确定型布尔网络的控制理论,多篇论文发表在控制理论顶级杂志《IEEE Transactions on Automatic Control》和《Automatica》上,并于2011年1月由Springer出版专著。
为解决旋翼飞行机器人全包线飞行中的参考模型辨识问题和由飞行模态转换、 内外部扰动, 以及动力学时变所产生的模型失配问题, 并消除模型失配对基于参考模型所设计的飞行控制器造成的跟踪性能的影响, 本文提出了基于悬停参考模型的系统辨识和主动模型的在线控制策略. 通过改进的频域辨识方法和半解耦的简化模型结构, 在悬停模态下进行模型拟合和全包线飞行的模型差分析, 然后结合自适应集员估计(Adaptive s...
采用模糊控制理论研究了二级倒立摆控制问题.运用最优控制方法设计了融合函数以降低模糊控制器的输入变量维数,大大减少模糊控制的规则数,并研究了量化因子对控制效果的影响,通过设置阈值使量化因子可自动调节,进而提高模糊控制器的性能品质.仿真和实验结果都证明这种模糊控制算法规则数少,响应速度快,有良好的稳定性和鲁棒性.
现代控制理论在技术科学中的重要地位与作用是勿庸置疑的。但是,应用现代控制理论去分析解决技术科学之外的其他学科中的问题(例如,社会的、经济的、管理的、环境的等等)在国尚属鲜见。在国外,这种学科的转移日益明显,并且越来越迅速。诸如生物控制论、环境控制论、社会控制论等以现代控制理论作为基本方法和重要工具的交叉学科、边缘学科如雨后春笋般出现。
基于参量互作用观点及声光互作用原理,构建了入射光为高斯光并且存在声波吸收情况下的声光偏转器模型.基于此模型研究了超声波频率、声波功率和光束入射角对衍射光的影响.对比了有声波吸收和无声波吸收两种情况下上述三个参量对衍射光产生的不同影响.计算结果表明,同无声光吸收时相比,当存在声波吸收时,偏转器的衍射效率将减小,导致衍射波形畸变,光强峰值位置发生偏移.
控制理论发展历史中的最近30年称为现代控制理论时期.学者们从不同角度描述过这一时期各个阶段的特征,也展望过未来发展趋势.我们从另一角度概括这一时期的特征为控制理论发展史中的“模型论”时期.建立控制系统的模型、分析系统的模型、依靠模型寻求控制律,是这一时期主流的思考方式.无论是线性系统还是非线性系统,无论是状态空间法还是频域法,系统的数学模型是研究问题的出发点(分析与设计)或归宿(建模与辨识).数学...
运用H∞控制理论设计BTT自动驾驶仪中的俯仰-偏航和滚动通道,运用解析的手段设计控制器,使得系统对这一误差范围内的所有被控对象均能满足理想的性能要求,然后通过对设计的自动驾驶仪进行MATLAB数学仿真计算。将得到的计算结果分析,得出结论,验证方法的可行性。
结合自动化专业现代控制理论,利用自制温控实验系统,设计的综合性实验,提高了学生的理论水平和创新能力,实验效果良好。
为了隐式地和自动地处理气动优化中的约束条件,在Jameson的无约束控制论气动优化设计理论基础上发展了有约束的最优控制理论,建立了约束伴随方程方法,并将其成功地应用到了约束气动优化设计中。比较约束伴随方法和Jameson的原始方法,约束优化问题仅仅只需要修改最终伴随方程的物面边界条件和梯度的计算公式而其它项与Jameson原始方法中的完全相同。这表明了基于控制理论的优化方法不仅适用于含有大量设计变...
本文对非线性系统控制理论与方法进行了综述,主要介绍了变结构控制、反馈线性化的微分几何方法、逆系统方法、直接反馈线性化等方法的基本思想和基本问题。

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