一、基于坐标变换和仿射映射辨识迟滞非线性模型（论文文献综述）
王云鹤[1]（2021）在《三轴可倾转旋翼无人机的控制方法研究》文中研究表明近年来,旋翼无人机由于其独特的优势和广泛的应用场景而受到普遍的关注。传统多旋翼无人机的旋翼推力方向始终垂直于机体水平面而不能改变,这使得它们都是欠驱动系统,机体运动潜力被大大限制。因此,本文提出了一种新型三轴可倾转旋翼无人机,该三轴旋翼无人机采用了共轴双桨的设计,同时令每组旋翼可沿两个方向倾转,使其成为有九个控制变量的冗余过驱动系统。该三轴旋翼无人机可以将机体运动解耦为平动模态和转动模态,从而完成欠驱动系统所不能实现的飞行动作,例如定点悬停时不断变化姿态或者保持水平姿态时跟踪空间轨迹。本文研究工作与创新性成果如下:（1）提出了一种新型三轴可倾转旋翼无人机结构。本文在传统三旋翼的基础上,将每个轴设计为共轴双桨的形式以解决正反扭矩抵消的问题。同时,为了解决传统旋翼无人机系统欠驱动的问题,本文令每组旋翼可沿两个方向倾转,使机体变为有九个可控变量的冗余过驱动系统。本文详细介绍了机体结构和飞行模式,并根据动力学方程和运动学关系建立了模型。（2）在小姿态角的约束下,针对每组旋翼只有一个倾转方向的六可控变量简化模型,本文应用反步法设计了系统的整体控制律,并利用了一种非线性映射关系解决了控制分配问题。仿真结果证明了反步法和控制分配方法在该控制框架下的有效性,且控制效果优于传统PID方法。（3）针对每组旋翼均有两个倾转方向的九可控变量完整模型,本文应用反馈线性化框架结合PID控制方法和滑模控制方法设计了系统的整体控制律,并将扰动观测器整合进控制框架以增强系统抗扰动能力。同时,本文提出了一种可逆非线性映射关系并结合伪逆控制分配方法解决了该模型特有的冗余非线性控制分配问题。本文随后进一步讨论了将旋翼的推力和作为控制分配优化函数的情况,并给出了此情况下取最优解的必要条件。最后,本文就一般的可倾转多旋翼无人机系统的驱动特性给出了更完整的判定方法。本文通过对比仿真结果分析了几种控制方法的控制效果,并验证了本文所提出的控制框架以及扰动观测器的有效性。（4）验证了该过驱动无人机系统的微分平坦性,应用第四章得到的控制分配理论结果并基于微分平坦理论设计了轨迹平滑性和能量消耗两种代价函数来对轨迹进行生成与优化。最后,本文对两种轨迹生成方法的结果进行了比较:前者生成的轨迹在光滑性上更好,而后者生成的轨迹能量消耗更小。
康硕[2]（2020）在《电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究》文中认为运载火箭推力矢量伺服机构是火箭的运动控制子系统,其性能优劣直接影响火箭在发射过程中的控制性能与可靠程度。在其研发过程中,通常采用一类电液式负载模拟器来实现地面性能测试。因此,负载模拟器对实际环境载荷变化情况的模拟精度高低与加载性能好坏直接决定推力矢量伺服机构的性能测试数据是否准确有效,进而间接影响火箭发射过程的可靠性。本文针对模拟载荷加载过程中所涉及的加载动力学建模问题与固有耦合特性问题进行了深入探讨,进而设计了相应的非线性加载控制策略,用以实现模拟载荷的高精度加载。首先,根据电液式负载模拟器的实际机械结构,提出了一种多扰动耦合力加载模型,其中考虑了来自被试推力矢量伺服机构的位置扰动、加载液压缸内部摩擦以及传动机构间隙等各类扰动因素对载荷加载过程的综合影响;并从理论上阐释了多余力现象的产生机理。通过对比仿真结果与实际工程现象,验证了所提模型的合理性,为后续分析非线性耦合扰动对加载性能的影响和设计基于模型的非线性加载控制策略奠定了理论基础。针对加载液压缸内部摩擦与传动机械间隙影响的精确补偿问题,对如何获得实际负载模拟试验系统中摩擦与间隙的精确数学描述进行了研究。考虑摩擦动态特性与间隙不连续特性,分别提出了适用于参数辨识的改进广义麦克斯韦尔滑移摩擦模型与拟线性间隙模型。继而,相应地设计了基于粒子群优化算法的摩擦参数辨识方法与结合二阶滑模速度观测器、递归最小二乘法的间隙参数辨识方法,解决了非线性模型参数难以准确辨识的问题。根据上述辨识方法与试验数据,获得了实际系统中的摩擦与间隙精确模型,并分析了各扰动参数摄动对加载性能的影响,进一步完善了前述多扰动耦合力加载模型,为后续设计非线性扰动的精确补偿方法提供了可行性。针对如何在多扰动耦合影响下实现模拟载荷的高精度加载问题,基于所建多扰动耦合力加载模型,分别设计了改进自适应终端滑模加载控制策略与基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略。首先,从改善加载过程鲁棒性的角度出发,提出了一种基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略,该方法既可同时抑制位置扰动与间隙作用的影响,其有限时间收敛特性又可保证系统的动态性能,且其自适应项可对摩擦参数不确定性进行有效补偿。其次,采用将外部干扰从力加载过程解耦的思路,并考虑增强控制策略的工程实用性,又提出了一种基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略;此方法基于位置扰动与输出加载力的耦合特性分析与微分几何理论设计,通过选取合适的控制参数可将力跟踪误差减小至精度指标范围内,且无需考虑外部扰动的形式与边界,更为简单易行;此外,通过加入饱和补偿辅助子系统,减小了由硬件限幅引起的控制信号振荡,进而消除了相应的响应滞后现象,有效改善了加载过程的动态品质。最后,上述两种加载控制策略在改善力加载精度与动态性能方面的有效性均得到了仿真验证。为了验证上述所提出的两种加载控制策略在实际工程应用中的可行性,搭建了负载模拟试验系统,分别对二者的有效性进行了试验验证;并在此基础上,分别对比归纳了所提非线性控制策略与工业中常用的基于结构不变性前馈补偿的PID策略之间,以及两种非线性加载控制策略之间的性能差异,从而针对如何在不同应用场合下选取合适的加载控制策略给出指导意见。
高学亮[3]（2020）在《基于数字图像相关的汽车轮胎高速滚动力学特性研究》文中认为轮胎滚动变形是轮胎力学特性的重要组成部分。由刚性大位移和柔性大变形构成的轮胎滚动变形是轮胎与路面相互作用的直接结果。受轮胎高速滚动条件限制,对高速滚动轮胎力学特性的研究主要着手于高速轮胎滚动变形特性的研究。准确地测量和表达高速滚动轮胎非线性柔性大变形对揭示高速滚动轮胎力学特性、高速滚动轮胎变形机理和优化轮胎结构等方面的研究均起到了积极的推动作用。目前,滚动轮胎非线性柔性大变形在试验测量方法、测量结果稳定性、试验环境影响度和滚动变形建模等方面的研究还不够完善,尤其对高速滚动轮胎非线性柔性大变形的研究还很不充分。针对高速滚动轮胎非线性柔性大变形建模表达、全域柔性变形获取和力学特性测量中发展尚未完善的三个问题:（1）如何通过理论模型准确表达高速滚动轮胎非线性柔性大变形特性和分布规律;（2）如何通过数字图像测量方法,获取滚动轮胎全域非线性柔性大变形;（3）如何通过滚动轮胎变形数字图像,准确测量滚动轮胎接触印迹长度和滚动阻力系数;本文开展了大量的理论研究、发展分析和试验验证工作。本文主要研究内容包括:首先,本文以刚性环轮胎模型为理论框架,建立了考虑轮胎任意垂向载荷压力分布、轮胎与路面动态接触耦合作用和胎体柔性的分布载荷柔性环轮胎模型。搭建了轮胎模态试验系统,通过轮胎模态分析和频响函数带宽法,辨识分布载荷柔性环轮胎模型的切向刚度、径向刚度、抗弯刚度和各阶模态阻尼系数。在此基础上,通过分布载荷柔性环轮胎模型仿真分析,揭示了高速滚动轮胎切向非线性柔性大变形呈类正弦分布规律变化,径向非线性柔性大变形在滚动接触印迹内存在偏心分布特征。其次,将基于连续介质力学理论的绝对节点坐标公式引入到数字图像相关测量中,提出了一种适应于滚动轮胎非线性柔性大变形的改进的数字图像测量方法。该方法具有全域、非接触、易于实现和测量结果稳定特点,有效地解决了滚动轮胎内传感测量方法中存在的不足。通过开发的单目胎面橡胶块扭转变形测量装置,捕捉胎面橡胶块连续扭转变形数字图像,采用灰度直方图、相关系数和相对熵相结合的方法综合评价扭转变形数字图像质量。分别通过数字图像处理和试验测量方法获得了胎面橡胶块扭转非线性大变形特征和演变过程,验证了改进的数字图像相关方法的有效性,确定了胎面橡胶块粘滑状态切换点,揭示了扭转角速度对标记点运动轨迹形态的影响机理,扭转角速度越大,标记点迟滞现象越明显,标记点滞回圈面积越大。在此基础上,通过改进的数字图像相关方法,获取了胎面橡胶块分析区域全域相对应变率分布云图,进而更加清晰的揭示了胎面橡胶块全域扭转变形分布的演变机理和影响机理。然后,搭建了基于优化的图像相关方法的高速滚动轮胎双目视觉测量系统,相继完成了高速双目视觉测量系统立体标定、轮胎表面随机散斑纹理创建和滚动轮胎数字图像质量分析。通过改进的数字图像相关和立体匹配计算方法,对高速滚动轮胎变形散斑数字图像序列处理分析,获取高速滚动轮胎分析区域内单点相对耦合位移和全域非线性柔性大变形分布特征及动态变化规律。在全局绝对节点广义坐标下,提出了一种改进数字图像相关的相对耦合位移解算模型,通过该模型计算高速滚动轮胎变形图像子集网格节点的相对位置变换旋转矩阵和平移矩阵,进而辨识并分离高速滚动轮胎相对耦合位移中的刚体位移和柔性变形,进一步揭示和分析了标记点相对耦合位移、相对刚性位移、相对柔性大变形的变化特征和分析区域全域相对非线性柔性大变形云图分布形态及动态变化规律。在此基础上,研究了载荷、胎压和速度对高速滚动轮胎非线性柔性大变形分布特征的影响。经试验验证分布载荷柔性环轮胎模型能够准确表达高速滚动轮胎非线性柔性大变形特征和分布规律。最后,提出了一种基于数字图像相关的滚动轮胎力学观测方法。通过数字图像处理方法获取标记点相对柔性X向、Z向和剪切应变率分布,在此基础上计算标记点相对柔性主应变率分布。通过辨识标记点相对柔性主应变率突变特征,确定滚动轮胎时变接触印迹长度瞬时端点位置,实现了基于数字图像的滚动轮胎时变接触印迹长度解算。在滚动轮胎接触印迹内,通过分析时变接触印迹长度方向上的标记点相对柔性主应变率分布,计算滚动轮胎接触印迹端点相对于接触印迹理论中心的应变率面积差,在此基础上解算滚动轮胎动态径向偏距。通过标记点相对柔性变形和分析区域全域变形云图分布,更加清晰地揭示了轮胎高速滚动过程中接触印迹区内滚动轮胎变形的演变过程和滚动阻力产生的滞后（偏距）机理。通过辨识滚动轮胎接触印迹内相对柔性变形极大值点,结合极值点相对耦合位移分布,解算滚动轮胎动态接触半径。通过滚动轮胎动态径向偏距和滚动轮胎动态接触半径,获取轮胎滚动阻力系数。经试验验证基于滚动轮胎变形数字图像的滚动阻力系数测量方法是一种可行、稳定并易于实现的非接触测量方法。本文主要创新点包括:（1）建立了适用于轮胎高速滚动力学分析的分布载荷柔性环轮胎模型。该模型综合考虑了轮胎任意垂向载荷压力分布、轮胎与路面接触关系和胎体柔性等因素,准确表达了高速滚动轮胎接触印迹内柔性变形特征及分布规律,也为基于数字图像相关的轮胎滚动力学全域观测提供了理论依据;（2）提出了一种改进数字图像相关法的相对耦合位移解算模型。针对滚动轮胎变形数字图像子集节点的相对耦合位移特征（刚体大位移与柔体大变形叠加）,在绝对节点坐标下,通过该模型辨识相对耦合位移中的相对柔性大变形,解决了高速滚动轮胎非线性柔性大变形全域测量与辨识问题,进一步扩大了数字图像相关法适用范围;（3）揭示并分析了高速滚动轮胎全域相对非线性柔性大变形的分布特征及影响机理。在恒载荷变胎压作用下,随着胎压的增大,滚动轮胎相对柔性大变形呈递减趋势变化,而在恒胎压变载荷下,随着载荷的增大,滚动轮胎相对柔性大变形呈递增趋势变化。由滚动轮胎相对全域柔性大变形分布云图可得,在滚动轮胎周期更迭处,低速下相对全域柔性大变形呈均匀相间分布,高速下相对全域柔性大变形呈局部区域集中分布。（4）提出了一种基于数字图像相关的滚动轮胎力学观测方法。该方法基于双目数字图像计算获取滚动轮胎标记点刚体位移和柔体形变,并由标记点的变形分布解算滚动轮胎接触印迹长度和滚动阻力系数等力学状态指标。基于该方法成功实现了标记点印迹全域范围法向（Z向）变形分布物理观测,基于该分布不仅实现了滚动阻力和印迹长度的精确测量,也更清晰展示了轮胎滚动过程中印迹区内轮胎变形、应变的演变过程和滚动阻力产生的滞后（偏距）机理。这为轮胎滚动力学机理分析和轮胎减阻优化设计提供了更直接的评价手段,同时也为新一代智能轮胎胎内传感器的力学解算提供了数据支持。
吴当当[4]（2020）在《带恒功率负载的直流变换器稳定控制研究》文中研究指明随着现代社会对智能电网和新能源的开发、利用取得长足发展,新能源直流分布式供电系统受到越来越多的关注。其中,作为主要电能处理单元的DC-DC直流变换器更是在航空航天、船舰、飞行器、电动汽车、微电网等领域得以广泛应用。由于变换器一般采用闭环调节,因此,在输入端作为负载变换器时会表现为恒功率负载（Constant Power Load,CPL）特性。带有恒功率负载的直流变换器系统为具有强耦合的非线性系统,时常受到输入电压变化、负载扰动及未建模动态等的影响。于是为了满足实际工况中对高控制性能的要求,基于传统控制理论的线性控制方法已不适用,基于非线性理论的非线性控制算法在直流变换器系统中的应用进而成为近年来的研究热点。本文将非线性控制理论应用到直流变换器建模及控制中,继而得到非线性控制策略,优化带CPL的直流变换器系统的稳定性。本文以带CPL和电阻性负载的Boost直流变换器为例,分别提出了基于复合滑模面的非奇异Terminal滑模控制（Nonsingular Terminal Sliding Mode Control,NTSMC）策略和基于非线性扰动观测器（Nonlinear Disturbance Observer,NDO）与Backstepping递归方法相结合的复合控制策略,以提升系统的输出动态性能和抗干扰能力,消除CPL负阻抗特性的影响,使系统可靠稳定运行。论文具体研究内容如下:（1）分析CPL负阻抗特性及大信号、小信号模型,详述CPL对系统造成不稳定影响机理,建立带CPL的Boost直流变换器数学模型。（2）基于微分几何理论建立带CPL的Boost直流变换器系统SISO仿射非线性模型,利用状态反馈精确线性化技术实现原非线性系统的输入及输出精确线性化。（3）为进一步提高带CPL的Boost直流变换器系统鲁棒性,考虑到滑模控制对系统外部干扰及实际不确定性扰动具有良好的抑制能力,将滑模控制思想引入带CPL的Boost直流变换器稳定控制中,选取分阶段滑模切换面与指数趋近律,设计基于复合滑模面的NTSMC控制策略,使系统具有良好的稳态误差调节能力和强鲁棒性。（4）考虑系统的非线性特性、参数摄动及负载扰动等控制难点,针对带CPL的Boost直流变换器系统稳定控制问题,本文设计NDO估计不确定性扰动,将其作为跟踪参考的前馈补偿,进而设计基于NDO的Backstepping复合控制策略。实现系统在CPL波动影响下对输出电压及电感电流的快速准确跟踪,改善系统的动态性能和稳定性。
章智凯[5]（2020）在《输出受约束系统的改进自适应动态面控制》文中研究表明任何实际控制系统出于物理器件局限性、性能和安全需要等因素考虑都不可避免地会受到各种约束条件的限制。如果系统运行过程中这些约束条件得不到满足,将可能导致系统性能下降甚至造成不稳定。另一方面,随着科学技术的飞速发展,控制领域研究对象日趋复杂,人们对控制品质要求也日益提高。在实际需求和理论挑战的驱动下,输出受约束系统的控制近年来受到广泛关注。动态面控制是在经典Backstepping方法的基础上发展起来的一种主流非线性控制设计方法。它具有Backstepping方法的优点而克服了其固有的“复杂性爆炸”缺陷,因此在理论和应用研究中都备受青睐。然而,基于现有动态面控制方法所设计控制器稳定性条件与系统的初始条件、参考输入都密切相关,控制器参数取值范围无法明确给出。另外,最终控制精度也依赖于设计参数取值因而无法事先指定。这些缺点使得控制器实现时设计参数选择尤为棘手,给设计者带来不便。基于现有动态面控制方法对输出受约束系统设计会使控制参数选择和系统调试难度进一步增大,且参数取值还会对初始输出可行区域大小产生影响。考虑上述背景,本论文提出一种改进的自适应动态面控制方法,并以此为基础,系统地对输出受约束的不确定下三角非线性系统控制进行研究,并将所提出的理论方法应用于考虑攻角约束的高超声速飞行器纵向控制设计。全文主要研究内容包括:1.提出了一种改进的自适应动态面控制方法克服现有动态面控制方法的局限性。这种改进方法在传统Backstepping方法的基础上,引入非线性自适应滤波器避免对虚拟控制律进行复杂的求导运算,同时结合带有平坦区域的Lyapunov函数进行稳定性分析。基于该方法所设计的控制器不但可以保证闭环系统所有信号一致最终有界和跟踪误差收敛到事先指定精度,而且稳定性条件也与系统的初始条件、参考输入无关,控制参数取值范围可以明确给出。因此,控制器实现时设计者只需从参数可行范围内自由取值以提高闭环系统动态性能。数值仿真结果进一步验证了所提方法的有效性。2.针对输出受时变非对称约束的不确定严格反馈系统跟踪控制问题,提出了基于时变非对称障碍Lyapunov函数的和基于非线性映射（Nonlinear Mapping,NM）的改进自适应动态面控制方案。所得控制器能在保证输出约束满足前提下使得系统输出以指定精度跟踪参考信号,且闭环系统所有信号一致最终有界。与已有结果相比,所提的两种控制方案都能将初始输出可行区域扩大为整个约束区间,放宽对初始条件要求,并且控制参数的取值范围可以明确给定。其中,基于NM的设计所得控制器结构简单,便于设计者使用。仿真研究进一步验证了所提约束控制方案的有效性。3.利用基于NM的改进自适应动态面控制方法研究了输出受约束的不确定纯反馈系统的跟踪控制。从解决非仿射特性带来困难的角度出发提出两种控制方案。一种是利用系统变换将非仿射系统转化为严格反馈系统,继而按照严格反馈系统的设计方法设计约束控制器。另一种是直接利用纯反馈系统本身结构,结合新型坐标变换进行设计。借鉴“最少学习参数”的思想,通过估计每一步设计中不确定参数的最大值而不是参数本身,既可以减少在线调节参数个数,又能一定程度避免过参数化问题。所得的控制器结构简单,计算量小,还克服了现有结果中常见的控制器循环结构问题以及基于逼近器方法的缺点。仿真研究进一步验证了所得理论结果正确性与有效性。4.将基于NM的改进自适应动态面控制方法拓展应用于解决状态不可测系统的输出约束控制问题。针对输出受约束的参数输出反馈系统,构造降阶K-滤波器估计不可测状态,在高频增益符号已知和未知两种情况下分别设计控制器,并给出了闭环系统严格的稳定性分析。所提输出反馈控制策略的整个设计过程只含ρ步（ρ为系统相对阶）,且只有第一步需要对不确定参数进行估计,因此显着地降低了控制设计的复杂程度,所得控制器的结构也十分简单。特别地,针对高频增益符号未知情形,结合Nussbaum增益技术设计,本文方法还可以避免Nussbaum函数自变量漂移问题。仿真结果验证了所提方法的有效性。5.研究了考虑攻角约束的高超声速飞行器纵向控制系统设计问题。将飞行器纵向运动模型拆分为速度子系统和高度子系统,并将攻角约束问题归结为高度子系统中姿态回路输出约束问题,采用攻角反馈实现对其直接控制。根据飞行任务给出速度指令和攻角指令,综合考虑不确定性等因素影响,对速度回路和姿态回路分别建立面向控制设计模型并设计相应的控制律,使得实际飞行速度和攻角分别跟踪各自指令从而完成既定飞行任务。其中,在姿态回路设计时采用基于NM的改进自适应动态面控制方法从理论上严格保证攻角约束满足。闭环仿真结果表明所设计控制器能达到满意的控制效果。
董全睿[6]（2020）在《基于高精度跟瞄系统的扰动补偿控制技术研究》文中研究指明星载激光通信的研究近几年发展迅速并且具有广阔的发展前景,其中高精度跟瞄系统在激光通信链路的建立和维持过程中起到关键作用,跟瞄系统是一个集合光、机、电一体的复杂系统,为了满足星载激光通信系统的设计需要,跟瞄系统的跟踪精度要达到微弧度级。本文基于星载激光通信的课题背景,重点研究了激光通信跟瞄系统在捕获、瞄准、跟踪过程中扰动补偿控制问题。如何消除跟瞄系统内部摩擦扰动、平台抖动以及一些非线性扰动对跟踪精度的影响,是实现星载跟瞄系统高精度鲁棒伺服控制的关键。由于星间激光通信系统通信距离远、通信的激光束散角窄以及空间环境复杂,建立一条通信双端稳定的通信链路十分困难,而跟瞄控制系统是其核心和关键,本文针对星载跟瞄系统的控制问题展开研究,主要研究内容有:（1）介绍了跟瞄系统的组成并分析了跟瞄系统的工作流程,激光通信链路的建立与保持一般需要经过三个阶段:捕获、瞄准和跟踪,详细描述每个阶段的工作原理。而星载激光通信终端实现APT整个过程的系统称为跟瞄子系统,主要由粗跟踪系统和精跟踪系统组成。为了方便描述ATP过程的姿态和轨道运动,对常用的坐标系以及坐标变换进行计算分析。随后介绍了星载激光通信链路的建立过程:即ATP跟瞄子系统的工作过程。对捕获方式和扫描方式进行分析,推导捕获时间公式,确定捕获方案;详细介绍复合轴跟踪组成及原理,为之后章节的控制算法设计奠定基础。最后,计算了星间通信链路的冗余功率,结合系统链路的光功率方程,推导出各个参数在建立通信链路过程中的影响,给出跟瞄系统的精度指标。（2）为了实现高精度的跟踪性能要求本文采用复合轴控制结构,从控制系统理论的角度分析了粗跟踪系统和精跟踪系统的稳定性与跟瞄系统复合轴稳定性之间的关系,针对复合轴跟踪结构将粗跟踪系统与精跟踪系统分别进行研究和设计。建立了跟瞄系统的运动模型,采用传统扫描的方法辨识出粗跟踪系统的控制模型,并使用经典PID控制策略粗跟踪系统进行三环控制器设计。在此基础上分析了影响粗跟踪系统跟踪精度的扰动因素,介绍了常用的几种扰动补偿方法,本文采用基于动态LuGre摩擦模型的补偿方法,并通过实验数据辨识出LuGre摩擦模型的参数,对比补偿前后的位置误差和速度误差实验数据,证明扰动补偿的有效性。为了提高系统的低速稳定性,改善系统使用编码器差分获取速度信息的噪声放大现象,本文采用基于跟瞄系统运动学模型的卡尔曼滤波的速度估计算法,增强了系统的低速分辨率和响应速度。（3）针对精跟踪控制系统辨识问题,提出一种改进种群初始化的自适应差分进化算法。通过对种群初始化的优化以及改进的自适应变异因子,改进的算法能够提高传统差分进化算法的全局搜索能力和收敛速度。利用Benchmark测试评价函数集与其他智能辨识算法比较测试结果,合理验证了改进差分进化算法在收敛精度和迭代速度方面的优势。此外,提出了一套精跟踪实验平台的实验方案,根据实验数据采用差分进化算法对系统进行辨识,获得精跟踪系统的控制模型,辨识结果显示两种算法的输出与实验系统真实结果基本一致,但改进差分进化算法辨识结果的误差均方根值降低了54.1%,验证了算法在实验系统中的有效性和可行性。（4）星载跟瞄系统的跟踪精度最终取决于精跟踪系统的跟踪精度,而精跟踪系统的扰动主要来自平台的抖动和压电陶瓷带来的非线性扰动,课题研究了精跟踪系统的平台抖动功率谱分析并且分析了压电陶瓷的非线性扰动,由于精跟踪系统扰动模型复杂且难以建模,针对这种无法对扰动准确建模的情况,本文提出一种改进自抗扰结合迭代学习方法的先进控制策略。该控制策略融合了两种方法的优点,不需要准确的扰动模型且有较强的鲁棒性,能够有效抑制平台抖动和压电陶瓷带来的非线性扰动,通过仿真测试和桌面平台实验验证了该控制策略的有效性,提高了跟瞄系统的跟踪精度,满足课题设计所给出的指标。
贾成禹[7]（2020）在《电动汽车永磁同步电机模型预测控制技术研究》文中提出永磁同步电机具有高效率、高功率密度等优点,在汽车工业中常用作电动汽车的牵引电动机。考虑到永磁同步电机驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合的系统,对参数和干扰极为敏感,同时,在电动汽车电机驱动系统中具有高电压、大电流的特点,这些关系到整车安全的约束条件必须得到明确的强制执行。而电动汽车驱动系统新兴的要求是在满足系统约束的情况下实现快速动态响应和提供较高的稳态控制精度。模型预测控制在学术界和工业领域取得了巨大的成功,一直作为研究的热点,其显着的优点是它能够在解决最优控制问题时系统地考虑约束,从而允许控制过程在所允许的极限下运行。为此,本文围绕着将模型预测控制理论应用到电动汽车驱动系统开展研究,主要研究永磁同步电机的电流控制和转速控制问题,分别设计了相应的模型预测控制算法,涉及到建模及线性化、电机参数辨识、扰动观测器设计、负载转矩估计,以及实施模型预测控制所涉及的数值优化方法等方面内容。归纳总结了模型预测控制理论在交流传动领域应用的设计要点,分析了内置式永磁同步电机电流控制问题中的参数敏感性,为了给模型预测算法提供精准的数学模型,并结合所构造的预测模型的特点,引入在线辨识算法对敏感参数进行在线辨识,将辨识结果用于反电势和交叉耦合项的计算以及目标控制电压的获取,并以此构成模型预测算法中的状态参数向量。由于实时辨识的参数反映了被控对象的时变特性,因此有效的提升了模型预测控制算法的参数自适应性,采用参数辨识结合模型预测控制理论设计了电流控制器,并通过引入显式模型预测控制技术极大的简化了由模型预测问题引入的在线求解最优化问题的计算量。设计了鲁棒的电流模型预测控制算法,以应对永磁同步电机在实际运行中的由于参数变化及外部扰动引起的不确定性,在存在约束的情况下,通过扩张状态扰动向量,获得了状态和输入受约束的线性系统模型,设计了自适应的观测器对扰动和状态进行在线观测,在线扰动观测与模型预测控制的联合设计保证了无稳态误差的控制效果,同时给出对闭环系统稳定性,收敛性以及无稳态误差的证明,电流控制器采用显式模型预测控制技术进行设计,极大降低了在线计算的复杂度。为了克服传统级联结构的转速控制器难以系统的处理约束并实现总体控制目标最优的问题,本文提出了LPV-MPC的转速电流一体化模型预测控制算法。在分析永磁同步电机的转速控制动态模型和最优电流控制策略基础上,将永磁同步电机的动态状态空间模型在稳态运行点处线性化,通过变换得到了增量形式的转速控制预测模型,设计了扩展卡尔曼滤波器对负载转矩等未知参数进行估计,构成状态反馈,并系统的将约束条件纳入到MPC的迭代优化过程中,通过代价函数的惩罚作用,将系统状态引向目标工作点,该控制策略具有目标状态跟踪误差和控制动作行为的多目标最优调节的特点,同时克服了因模型参数不匹配以及外部扰动引起的稳态误差,实现了转速和电流的最优控制。
兰旭颖[8]（2020）在《纳米聚焦系统高空间分辨控制方法研究》文中指出同步辐射硬X射线微纳探针技术作为微纳米领域的一种重要测试手段,由于具有纳米级分辨力,被广泛用在材料、生物、化学等研究领域,极大地推动了纳米科技的发展。与此同时,纳米技术的进步,特别是纳米材料、生物学的飞速发展,对纳米聚焦系统的技术研究和功能扩展也提出了较大挑战。这些挑战主要包括两个方面:一是纳米聚焦系统的空间分辨和精度是衡量纳米聚焦系统性能的重要指标;二是纳米聚焦系统的控制技术是确保纳米级快速扫描实验高效和准确的重要条件。本文围绕纳米聚焦系统的关键控制技术,针对常用的控制算法无法有效处理样品扫描台多轴耦合以及系统不确定性的问题,将解耦控制和鲁棒控制应用于扫描台的闭环控制中,以提高多维扫描台控制系统的定位精度和鲁棒性。结合纳米聚焦系统在快速扫描荧光成像实验方面的应用,设计了一种纳米级定位反馈控制与扫描运动控制相结合的扫描技术,并给出了一种硬件同步触发荧光探测系统的方法。在纳米聚焦装置上建立了快速扫描荧光成像实验系统,实现了对纳米聚焦系统的高空间分辨的精密测控,以及高效准确的快速扫描荧光成像实验。论文取得的主要研究成果如下:1.纳米聚焦系统样品扫描台为多变量耦合系统,其内部结构复杂,各部分相互耦合,难以精确建立机理模型,对此,采用多变量阶跃响应方法辨识扫描台三输入-三输出耦合参数模型,将多变量辨识转化为多个等价的单变量辨识,有效解决了复杂耦合系统的建模问题,验证了所建模型能准确描述扫描台的动态特性,具有较高的预报精度。为解决扫描台的耦合问题,分析了扫描台的耦合特性,在扫描台系统中加入了串联补偿解耦控制,使系统能够保留原有主通道的特性,并消除输入输出的交叉影响,实现了将原耦合系统等效成为具有三个独立控制通道的系统。由于扫描台模型结构、参数和运行环境的不确定性会极大影响扫描台纳米级定位精度,将鲁棒控制应用于扫描台闭环控制,保证了扫描台在不确定性作用下的纳米级定位精度和稳定性,增强了扫描台控制系统的鲁棒性。2.为解决控制系统中的电磁干扰影响样品扫描台定位分辨率的问题,分析了控制器输出电信号的时域和频域特性,研制了一种电磁干扰滤波器,设计了差模共模滤波电路,抑制了差模共模干扰,解决了控制器输出差分转单端的问题;设计了低通滤波电路,抑制了电信号中的高频谐波干扰。测试结果表明:滤波器极大降低了控制器输出电信号的时域电磁干扰幅度,有效降低了最小可分辨信号电平,从而减小电磁干扰对扫描台定位分辨率的影响。3.对扫描台驱动控制系统和闭环控制系统的性能进行测试,搭建了扫描台控制系统实验装置,设计了控制系统软件模块,测试结果表明:驱动控制系统在满量程输出范围内的输出电压最大均值误差约为0.03V,电压输出精度不大于±0.08%,驱动控制系统的输出电压曲线与期望电压曲线具有很好的吻合程度;驱动控制系统对满量程40V阶跃响应的上升和下降时间分别约为431.4μs和429.6μs;闭环控制系统作用下,扫描台实现了水平X和Y方向定位分辨率约为2nm,垂直Z方向定位分辨率约为1nm;扫描台任一方向1μm定位运动,稳态误差小于5nm,同时其它方向扰动运动幅值小于6nm;扫描台任一方向10μm定位运动,稳态误差小于6nm,同时其它方向扰动运动幅值小于6nm。证实了所设计的控制方法对实现纳米级空间分辨和纳米级定位运动具有可行性。4.基于所设计的控制系统开展快速扫描荧光成像实验,设计了一种纳米级定位反馈控制与扫描运动控制相结合的扫描技术,使样品在连续扫描的过程中具有纳米级的定位精度,提高了光斑在样品上定位的准确性;给出了一种硬件同步触发荧光探测系统的方法,该方法使得获取荧光计数的样品位置与荧光数据像素点坐标严格一致,增强了荧光成像的准确性。在纳米聚焦装置上开展快速扫描荧光成像实验,获取了标准铜网的元素分布图像,实现了高效准确的纳米聚焦系统快速扫描荧光成像,进一步验证了控制系统的可行性。
李立东[9]（2020）在《太阳帆板伺服系统转速控制方法研究》文中认为随着小卫星的广泛应用,长期工作且功耗较大的载荷,如通信、导航等,越来越多地被部署在小卫星上。因此需要使用太阳帆板伺服系统,使太阳能电池阵始终指向太阳,载荷指向任务方向,以保证在不间断任务的情况下,为卫星系统提供充足的能源。该伺服系统的设计难点主要在于:（1）复杂多变的运行环境会造成系统模型参数的变化;（2）高质量速度反馈信号的需求;（3）永磁同步电机+帆板柔性负载组成的非线性系统的复杂动力学行为。为实现该伺服系统高精度、高鲁棒性的转速跟踪控制,本文的主要研究内容如下。首先,本文对速度反馈信号进行了改善,因为这对高精度转速控制至关重要。太阳帆板伺服系统运行在低速,其有限分辨率编码器的位置量化误差较大,位置差分会引入剧烈的速度观测噪声,造成转速的波动。本文对这种观测噪声进行建模,以分析这种转速波动的机理。针对速度观测噪声的特点,本文采用改进的跟踪微分器对速度信号进行准确、快速地估计,并对其参数进行了详细的讨论。同时,改进型跟踪微分器得到的优质微分信号将被用于基于数据的伺服系统参数辨识。然后,本文详细分析了伺服系统的动力学特性。先将永磁同步电机模型进行仿射变换写成一个典型的洛伦兹方程,并通过Poincaré截面、分岔图和Lyapunov指数这三种工具对电机的混沌现象进行判定。然后,在太阳帆板这一柔性负载的考虑下,本文分析了系统主要参数,包括转子的摩擦阻尼系数、铰链内部结构的摩擦阻尼系数和等效的弹簧刚度系数,对系统动力学行为和混沌现象的影响。在这些参数的共同影响下,伺服系统会产生混沌现象,造成转矩和转速的非周期性震荡。在对伺服系统模型有了充分认知后,本文对其进行混沌控制。先用基于数据的方法,从电流、转速数据中辨识出伺服系统的模型,包括电机本体模型和太阳帆板负载模型。因为辨识算法需要用到数据的微分信号,所以这里采用了上文提到的改进型跟踪微分器。最后,本文提出用状态反馈对伺服系统进行混沌控制,并由辨识出来的系统参数计算出最佳的状态反馈增益,配置闭环系统的极点到期望位置,从而使闭环系统的动态响应特性符合期望指标。仿真表明,控制结果满足期望指标,能够保证太阳帆板伺服系统在环境发生变化时稳定运行。
解莹楠[10]（2020）在《基于航速损失约束的船舶横摇/航向控制研究》文中指出船舶在海上航行时不可避免地会受到风、浪等海洋扰动,产生偏航、横摇等运动,会直接影响船舶的安全性、适航性以及船上设备的正常工作。其中,横摇运动影响最为剧烈。同时,船舶大幅度横摇会使航行阻力增加,消耗船舶主机推进功率而引起航速下降,而航速损失会降低运输效率,增加燃油消耗,进而影响船舶航行的经济性。船舶舵鳍联合减摇方式在舵减摇与鳍减摇的基础上发展而来,综合了两种减摇方式在减摇方面的特点,能够在保证船舶航向精度的同时,有效减小船舶横摇。本文重点研究船舶舵鳍联合系统非线性数学模型,以及将航速作为状态量,利用带约束的模型预测控制理论进行基于航速损失约束的船舶横摇/航向控制系统设计。首先,针对船舶运动系统具有非线性、强耦合、多变量等特性,并考虑海洋环境对船舶运动影响,基于分离型（Ship Manoeuvring Mathematical Model Group,MMG）建模思想,建立了一个能够比较全面反映船舶运动本质特性的4自由度（纵荡、横荡、横摇、艏摇）运动非线性数学模型。然后,将建立的非线性船舶运动舵鳍联合系统数学模型进行输入输出反馈线性化,并在此基础上进行控制器设计:（1）针对船舶横摇/航向综合控制系统复杂多变量的特点,基于模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）是一种具有“滚动式边走边优化”特点的、在复杂工业环境中实用性强的控制策略,设计了基于反馈线性化的船舶舵鳍联合减摇MPC控制系统。（2）针对一般无约束MPC控制下,船舶在达到设定航向时,操舵导致明显的航速降低问题,基于带约束的MPC控制具有能够在线处理输入约束和状态约束的突出特点,设计带有输入（舵角、鳍角）以及状态（航速）约束的船舶横摇/航向综合控制器。（3）针对外部风浪干扰未知问题,在上述基于航速损失约束的船舶横摇/航向控制效果下,引入非线性干扰观测器,估计外部风浪干扰并加以补偿,提高控制性能。最后,针对上述船舶横摇/航向模型预测控制系统,在不同海况下进行了船舶横摇/航向联合仿真试验,验证了所设计控制器的有效性,使船舶在无约束MPC控制下,既能实现精确的航向控制又能得到良好的减摇效果;在带有航速损失约束的MPC控制下,实现精确的航向控制以及良好的减摇效果的同时,能够有效降低航速损失,并在引入非线性干扰观测器估计并补偿扰动后,达到控制效果优化的目的。
二、基于坐标变换和仿射映射辨识迟滞非线性模型（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、基于坐标变换和仿射映射辨识迟滞非线性模型（论文提纲范文）
（1）三轴可倾转旋翼无人机的控制方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 旋翼无人机建模方法研究现状 |
| 1.2.2 旋翼无人机控制方法研究现状 |
| 1.2.3 旋翼无人机控制分配方法研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容与结构 |
| 第2章 新结构无人机的提出与建模 |
| 2.1 机体结构描述 |
| 2.2 动力学建模与运动学建模 |
| 2.2.1 坐标系定义与一些假设 |
| 2.2.2 动力学建模 |
| 2.2.3 运动学建模 |
| 2.3 模型的具体讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于六控制变童模型的控制方法研究 |
| 3.1 基于反步法的控制律设计 |
| 3.1.1 Lyapunov稳定性基本原理 |
| 3.1.2 反步法基本原理 |
| 3.1.3 基于反步法的控制律设计 |
| 3.2 基于六控制变量模型的控制分配方法研究 |
| 3.3 基于六控制妙漏的仿真结果 |
| 3.3.1 跟踪空间轨迹时机头指向原点 |
| 3.3.2 保持特定姿态下跟踪空间轨迹（反步法vs PID) |
| 3.3.3 悬停时变化姿态（反步法vs PID) |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于九控制变童模型的控制方法研究 |
| 4.1 基于反馈线性化的控制律设计 |
| 4.1.1 反馈线性化的基本原理 |
| 4.1.2 基于反馈线性化的控制律设计 |
| 4.2 基于反馈线性化方法的扰动观测器设计 |
| 4.3 基于九控制变量模型的控制分配方法研究 |
| 4.3.1 常见控制分配方法 |
| 4.3.2 基于九控制变量模型的控制分配方法 |
| 4.3.3 控制分配方法的进一步讨论 |
| 4.3.4 驱动特性的进一步讨论 |
| 4.4 基于九控制变量模型的仿真结果 |
| 4.4.1 水平姿态跟踪‘Z’字型轨迹（验证扰动观测器效果） |
| 4.4.2 悬停时变化姿态（反馈线性化+PD vs反步法） |
| 4.4.3 特定姿态下跟踪空间椭圆轨迹（反馈线性化+PD vS反馈线性化+滑模控制） |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于微分平坦理论的九控制变童模型轨迹生成研究 |
| 5.1 基于微分平坦的轨迹生成基本理论 |
| 5.1.1 微分平坦的基本概念 |
| 5.1.2 基于徽分平坦理论的轨迹生成基本步骤 |
| 5.1.3 本系统平坦性的判断 |
| 5.1.4 平坦输出参数化 |
| 5.1.5 代价函数的设计 |
| 5.2 基于平滑性最优的轨迹生成方法 |
| 5.2.1 代价函数的设计 |
| 5.2.2 约束条件的设置 |
| 5.2.3 轨迹生成 |
| 5.3 基于能量最优的轨迹生成方法 |
| 5.3.1 代价函数的设计 |
| 5.3.2 逆动力学基本思想 |
| 5.3.3 基于逆动力学思想的轨迹生成 |
| 5.4 结果对比与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（2）电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 负载模拟器研究综述 |
| 1.2.1 负载模拟设备的研制开发进展 |
| 1.2.2 负载模拟加载技术的研究进展 |
| 1.3 问题提出及本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 主要研究内容及论文结构 |
| 2 电液式负载模拟器系统建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电液式负载模拟试验系统的基本组成及工作原理 |
| 2.2.1 基本组成 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 考虑多种扰动耦合影响的力伺服加载模型 |
| 2.3.1 力伺服加载过程的基本非线性模型 |
| 2.3.2 考虑位置扰动耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.3 考虑其它非线性扰动因素耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.4 力伺服加载装置中的其它环节模型 |
| 2.4 多扰动耦合力加载模型的仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 负载模拟试验系统非线性扰动因素的建模与参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力加载液压缸非线性摩擦特性的建模与参数辨识 |
| 3.2.1 改进GMS摩擦辨识模型的提出 |
| 3.2.2 基于改进GMS模型的摩擦参数辨识方法设计、验证与试验 |
| 3.2.3 力加载液压缸非线性摩擦特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.3 加载传动机构非线性间隙特性的建模与参数辨识 |
| 3.3.1 拟线性间隙辨识模型的提出 |
| 3.3.2 基于拟线性间隙模型的非线性参数辨识方法设计 |
| 3.3.3 间隙特性参数辨识方法的仿真验证 |
| 3.3.4 负载模拟试验系统间隙特性的参数辨识结果分析 |
| 3.3.5 加载传动机构非线性间隙特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于有限时间速度观测的扰动间接估计方法 |
| 4.3 改进自适应终端滑模加载控制策略设计 |
| 4.3.1 自适应终端滑模控制律设计 |
| 4.3.2 系统稳定性与有限时间收敛特性分析 |
| 4.4 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 干扰解耦问题的提出与解耦模型的推导 |
| 5.2.1 干扰解耦问题的提出及微分几何相关概念 |
| 5.2.2 标准解耦模型的推导 |
| 5.3 位置扰动与加载力的耦合特性分析及系统局部正则型推导 |
| 5.3.1 位置扰动与加载力的耦合特性分析 |
| 5.3.2 多扰动耦合力加载改进模型的局部正则型推导 |
| 5.4 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略设计 |
| 5.4.1 几乎干扰解耦控制相关概念 |
| 5.4.2 抗饱和辅助子系统与几乎干扰解耦控制律设计 |
| 5.5 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 负载模拟加载试验验证与加载控制策略性能对比 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电液式负载模拟试验系统综合设计 |
| 6.2.1 液压系统的设计与选型 |
| 6.2.2 测控系统设计及上位机软件开发 |
| 6.3 加载控制效果的试验验证与加载控制策略性能对比分析 |
| 6.3.1 加载控制效果的试验验证与结果分析 |
| 6.3.2 非线性加载控制策略的性能对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于数字图像相关的汽车轮胎高速滚动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与课题提出 |
| 1.2 相关研究发展历程和研究现状 |
| 1.2.1 轮胎传感滚动变形测量 |
| 1.2.2 轮胎滚动变形建模方法 |
| 1.2.3 轮胎接触印迹长度测量 |
| 1.2.4 轮胎滚动阻力系数测量 |
| 1.3 论文研究方法和技术路线 |
| 1.4 论文主要研究内容及结构 |
| 第2章 高速滚动轮胎非线性大变形理论建模 |
| 2.1 轮胎环模型建模基础 |
| 2.2 高速滚动柔性环轮胎建模 |
| 2.1.1 柔性环轮胎模型运动方程 |
| 2.1.2 分布载荷柔性环轮胎模型 |
| 2.3 基于轮胎模态试验的模型参数辨识 |
| 2.3.1 轮胎模态试验搭建与模态分析 |
| 2.3.2 柔性环轮胎模型各向刚度辨识 |
| 2.3.3 柔性环轮胎模型阻尼系数辨识 |
| 2.4 高速柔性环轮胎模型仿真结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非线性大变形全域数字图像测量方法研究 |
| 3.1 数字图像相关测量基础 |
| 3.1.1 相机坐标转换关系 |
| 3.1.2 数字图像相关原理 |
| 3.2 全局绝对节点数字图像相关方法 |
| 3.2.1 全局绝对节点坐标方法 |
| 3.2.2 改进的数字图像相关方法 |
| 3.3 单目胎面扭转装置与变形图像质量分析 |
| 3.3.1 单目胎面橡胶块扭转试验装置 |
| 3.3.2 散斑数字图像获取与质量评估 |
| 3.3.3 扭转变形分析区域与标记点设定 |
| 3.4 胎面橡胶块全域变形演变与影响机理分析 |
| 3.4.1 橡胶块扭转试验测量结果分析 |
| 3.4.2 橡胶块扭转状态切换点图像测量 |
| 3.4.3 橡胶块全域变形演变机理分析 |
| 3.4.4 标记点轨迹形态影响机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 滚动轮胎非线性大变形全域数字图像测量 |
| 4.1 数字图像相关双目视觉测量基础 |
| 4.1.1 双目视觉系统测量模型 |
| 4.1.2 双目数字图像相关原理 |
| 4.2 轮胎滚动变形双目视觉测量系统 |
| 4.2.1 滚动变形双目测量系统搭建 |
| 4.2.2 滚动变形双目测量系统标定 |
| 4.3 轮胎散斑图像质量分析与区域设置 |
| 4.3.1 滚动轮胎表面随机散斑创建 |
| 4.3.2 散斑数字图像获取与质量分析 |
| 4.3.3 滚动轮胎坐标系与分析区域设置 |
| 4.4 滚动轮胎全域变形测量与特征分析 |
| 4.4.1 滚动轮胎相对耦合位移解算 |
| 4.4.2 滚动轮胎相对刚柔耦合位移 |
| 4.4.3 滚动轮胎全域相对柔性变形 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高速滚动轮胎变形特征分析与模型验证 |
| 5.1 高速视觉系统标定与图像质量分析 |
| 5.1.1 散斑图像获取与系统标定 |
| 5.1.2 高速散斑数字图像质量分析 |
| 5.2 高速滚动轮胎变形特征测量与分析 |
| 5.2.1 高速相对耦合位移测量与分析 |
| 5.2.2 高速相对柔性变形辨识与分析 |
| 5.2.3 高速滚动全域变形分布形态分析 |
| 5.2.4 柔性变形特征分布影响机理分析 |
| 5.3 分布载荷柔性环轮胎模型试验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 滚动轮胎接触印迹长度和滚阻系数数字图像测量 |
| 6.1 滚动轮胎时变接触印迹长度解算 |
| 6.1.1 滚动轮胎平面单元主应变率定义 |
| 6.1.2 轮胎标记点主应变率特征分析 |
| 6.1.3 滚动轮胎接触印迹长度辨识 |
| 6.1.4 滚动轮胎接触印迹长度解算 |
| 6.2 高速滚动轮胎滚动阻力系数解算 |
| 6.2.1 轮胎滚动阻力产生机理分析 |
| 6.2.2 标记点相对耦合位移解算 |
| 6.2.3 滚动轮胎动态接触半径解算 |
| 6.2.4 滚动轮胎动态径向偏距解算 |
| 6.2.5 高速滚动轮胎阻力系数解算 |
| 6.3 轮胎滚阻系数测量装置与方法验证 |
| 6.3.1 轮胎滚阻系数试验装置概述 |
| 6.3.2 滚阻系数测量结果精度分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）带恒功率负载的直流变换器稳定控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直流变换器控制技术研究现状 |
| 1.2.2 带恒功率负载的直流变换器控制技术研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及框架 |
| 1.4 小结 |
| 2 带CPL的直流变换器不稳定分析及数学模型 |
| 2.1 CPL不稳定性分析 |
| 2.1.1 CPL负阻抗特性分析 |
| 2.1.2 CPL建模 |
| 2.2 带CPL的 Boost直流变换器数学建模 |
| 2.2.1 带CPL的 Boost直流变换器数学模型 |
| 2.2.2 带CPL的 Boost直流变换器仿射非线性模型 |
| 2.3 小结 |
| 3 带CPL的直流变换器状态反馈精确线性化 |
| 3.1 状态反馈精确线性化概述 |
| 3.1.1 微分几何基本概念 |
| 3.1.2 状态反馈精确线性化 |
| 3.1.3 状态反馈精确线性化的条件 |
| 3.2 带CPL的 Boost直流变换器状态反馈精确线性化 |
| 3.2.1 系统状态反馈精确线性化条件验证 |
| 3.2.2 系统状态反馈精确线性化 |
| 3.3 小结 |
| 4 带CPL的 Boost直流变换器非奇异Terminal滑模稳定性控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 滑模变结构控制理论概述 |
| 4.2.1 滑模变结构控制基本原理 |
| 4.2.2 滑模变结构控制的抖振消除 |
| 4.2.3 终端滑模变结构控制原理 |
| 4.3 基于复合滑模面非奇异Terminal滑模控制器设计 |
| 4.3.1 基于复合滑模面NTSMC控制律设计 |
| 4.3.2 基于复合滑模面NTSMC控制器稳定性分析 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 系统启动响应 |
| 4.4.2 源侧输入电压摄动时系统性能 |
| 4.4.3 抗负载扰动能力分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于NDO的带CPL直流Boost变换器系统Backstepping稳定性控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 带CPL的 Boost直流变换器扰动观测器设计 |
| 5.2.1 系统动态模型转换 |
| 5.2.2 NDO设计 |
| 5.2.3 NDO稳定性分析 |
| 5.3 基于NDO的带CPL的 Boost直流变换器Backstepping控制器设计 |
| 5.3.1 Backstepping控制理论概述 |
| 5.3.2 基于NDO的 Backstepping递归设计 |
| 5.3.3 基于NDO的 Backstepping控制器稳定性 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.4.1 源侧输入电压摄动时系统性能 |
| 5.4.2 CPL负载扰动时系统稳定性 |
| 5.4.3 扰动观测器观测效果 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）输出受约束系统的改进自适应动态面控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 相关问题的研究现状 |
| 1.2.1 动态面控制方法研究概述 |
| 1.2.2 输出约束问题主要研究方法 |
| 1.2.3 考虑攻角约束的高超声速飞行器控制研究现状 |
| 1.3 现有结果局限性分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 不确定非线性系统的改进自适应动态面控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 问题描述 |
| 2.3 改进的自适应动态面控制 |
| 2.3.1 控制器设计 |
| 2.3.2 稳定性分析 |
| 2.4 仿真分析 |
| 2.4.1 数值算例 |
| 2.4.2 直流电机驱动单连杆机械臂系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 输出受约束的严格反馈系统改进自适应动态面控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 基于BLF的改进自适应动态面控制 |
| 3.3.1 BLF基础 |
| 3.3.2 控制器设计 |
| 3.3.3 稳定性分析 |
| 3.4 基于NM的改进自适应动态面控制 |
| 3.4.1 约束变换 |
| 3.4.2 改进的自适应动态面控制设计 |
| 3.5 仿真分析 |
| 3.5.1 直流电机驱动单连杆机械臂系统 |
| 3.5.2 蔡氏电路系统 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 输出受约束的纯反馈系统的改进自适应动态面控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 基于系统变换的改进自适应动态面控制 |
| 4.3.1 系统变换 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.3.3 稳定性分析 |
| 4.4 基于新型坐标变换的改进自适应动态面控制 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.5.1 一类受控Brusselator化学反应模型 |
| 4.5.2 输入非仿射纯反馈系统数值算例 |
| 4.5.3 一个欠驱动弱耦合力学系统 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 输出受约束的输出反馈系统的改进自适应动态面控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 状态观测器设计 |
| 5.4 输出反馈控制器设计 |
| 5.4.1 高频控制增益符号已知情形 |
| 5.4.2 高频控制增益符号未知情形 |
| 5.5 仿真分析 |
| 5.5.1 数值算例 |
| 5.5.2 直流电机驱动单连杆机械臂系统 |
| 5.5.3 蔡氏电路系统 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 考虑攻角约束的高超声速飞行器纵向控制系统设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高超声速飞行器模型与问题描述 |
| 6.2.1 高超声速飞行器纵向运动模型 |
| 6.2.2 设计目标与控制方案 |
| 6.3 指令信号设计 |
| 6.4 控制律设计 |
| 6.4.1 控制设计模型 |
| 6.4.2 速度与姿态跟踪控制器设计 |
| 6.4.3 稳定性分析 |
| 6.5 仿真分析 |
| 6.5.1 仿真条件 |
| 6.5.2 仿真结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 第6章附录 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于高精度跟瞄系统的扰动补偿控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 星载激光通信概述 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 发展趋势及重点关键技术 |
| 1.4.1 星载激光通信发展趋势 |
| 1.4.2 关键技术展望 |
| 1.5 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 星载激光通信跟瞄系统技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 星载高精度跟瞄系统控制原理分析 |
| 2.3 坐标系及坐标变换 |
| 2.4 星载高精度跟瞄系统工作过程 |
| 2.4.1 瞄准及预瞄准过程 |
| 2.4.2 捕获过程 |
| 2.4.3 跟踪理论 |
| 2.5 星间链路的性能研究 |
| 2.6 总结 |
| 第3章 主轴粗跟踪系统控制设计及扰动补偿研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 星载跟瞄系统运动模型分析 |
| 3.3 粗跟踪系统控制策略 |
| 3.3.1 电流环 |
| 3.3.2 速度环 |
| 3.3.3 位置环 |
| 3.4 粗跟踪系统扰动补偿研究 |
| 3.4.1 典型的摩擦模型 |
| 3.4.2 摩擦补偿控制方法 |
| 3.4.3 基于Lu Gre摩擦补偿控制方法 |
| 3.5 低速检测补偿研究 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 基于改进差分进化算法的辨识方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统差分进化算法 |
| 4.3 改进差分进化算法 |
| 4.4 差分进化算法性能评价 |
| 4.4.1 Benchmarks标准化测试函数 |
| 4.4.2 算法精度测试 |
| 4.4.3 算法收敛性能比较 |
| 4.5 精跟踪系统辨识实验 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 精跟踪控制系统研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 精跟踪系统扰动分析 |
| 5.2.1 星载平台扰动 |
| 5.2.2 压电陶瓷非线性特性分析 |
| 5.3 自抗扰控制技术研究 |
| 5.3.1 跟踪微分器 |
| 5.3.2 扩张状态观测器 |
| 5.3.3 非线性误差反馈控制率 |
| 5.3.4 改进自抗扰控制器 |
| 5.3.5 迭代学习扰动抑制控制方法 |
| 5.4 自抗扰结合迭代学习的控制策略结果分析 |
| 5.4.1 控制器仿真实验对比分析 |
| 5.4.2压电陶瓷非线性补偿实验 |
| 5.4.3 精跟踪系统实验分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）电动汽车永磁同步电机模型预测控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 永磁同步电机控制技术的研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机经典控制方法 |
| 1.2.2 现代控制理论在永磁同步电机控制系统中的应用 |
| 1.3 永磁同步电机预测控制概述 |
| 1.4 永磁同步电机参数辨识技术概述 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 基于CCS-MPC的预测电流控制策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机的动态模型 |
| 2.3 永磁同步电机控制器传统设计方法 |
| 2.4 永磁同步电机MPC设计方法 |
| 2.4.1 MPC基本理论 |
| 2.4.2 预测模型的设计 |
| 2.4.3 约束条件 |
| 2.4.4 代价函数的设计 |
| 2.4.5 最优化问题的求解 |
| 2.5 显式模型预测控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于参数辨识的显式模型预测控制算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 IPMSM的参数敏感性 |
| 3.3 IPMSM的电流模型预测控算法 |
| 3.3.1 控制模型描述 |
| 3.3.2 约束条件处理 |
| 3.3.3 EMPC控制器综合 |
| 3.4 永磁同步电机参数辨识算法 |
| 3.4.1 递推最小二乘法原理 |
| 3.4.2 电感辨识模型设计 |
| 3.5 基于参数辨识的电流模型预测控制仿真及实验结果分析 |
| 3.5.1 仿真结果 |
| 3.5.2 实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 无稳态误差的模型预测电流控制算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 线性预测模型的建立 |
| 4.3 自适应扰动观测器设计 |
| 4.3.1 稳态观测器设计 |
| 4.3.2 自适应算法设计 |
| 4.4 线性无稳态误差模型预测控制器实现 |
| 4.4.1 约束条件的线性描述 |
| 4.4.2 EMPC控制器实现 |
| 4.5 无稳态误差和稳定性证明 |
| 4.6 无稳态误差模型预测控制策略的仿真和实验研究 |
| 4.6.1 无稳态误差模型预测控制策略的仿真结果分析 |
| 4.6.2 无稳态误差模型预测控制策略的实验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 采用LPV-MPC的 IPMSM转速控制器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统运动方程建模 |
| 5.3 经典的PMSM调速系统的MPC设计 |
| 5.3.1 驱动模型线性化 |
| 5.3.2 MPC设计 |
| 5.3.3 约束条件的线性描述 |
| 5.4 LPV-MPC转速控制器设计 |
| 5.4.1 参考电流生成策略 |
| 5.4.2 转速的增量式线性预测模型 |
| 5.4.3 增量约束条件描述 |
| 5.4.4 线性变参数MPC的约束优化问题 |
| 5.5 负载转矩观测器设计 |
| 5.6 LPV-MPC预测控制算法仿真及实验 |
| 5.6.1 转速环LPV-MPC仿真结果 |
| 5.6.2 LPV-MPC参数鲁棒性仿真结果 |
| 5.6.3 抗负载扰动实验结果 |
| 5.6.4 LPV-MPC调速性能对比实验结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）纳米聚焦系统高空间分辨控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 纳米聚焦系统的控制技术及其发展现状 |
| 1.2.1 压电驱动器的建模及其控制方法 |
| 1.2.2 纳米聚焦系统控制技术的发展现状 |
| 1.3 纳米聚焦系统快速扫描荧光成像实验的关键控制技术及其发展现状 |
| 1.4 论文工作研究意义和主要内容 |
| 1.4.1 论文工作研究意义 |
| 1.4.2 论文工作主要内容 |
| 第2章 扫描台的系统辨识及控制方法 |
| 2.1 扫描台的特性测试 |
| 2.2 扫描台的系统辨识 |
| 2.2.1 扫描台的系统辨识方法 |
| 2.2.2 扫描台的模型辨识 |
| 2.3 扫描台的性能分析 |
| 2.4 扫描台的模型降阶 |
| 2.5 扫描台的解耦控制 |
| 2.5.1 解耦控制原理 |
| 2.5.2 串联补偿解耦控制 |
| 2.5.3 解耦控制系统仿真实验 |
| 2.5.4 解耦控制系统的稳定性 |
| 2.6 扫描台的鲁棒控制 |
| 2.6.1 控制算法 |
| 2.6.2 控制器执行 |
| 2.6.3 控制系统性能分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 控制系统的电磁干扰及滤波器设计 |
| 3.1 电磁干扰 |
| 3.2 扫描台控制系统中的电磁干扰 |
| 3.3 抑制电磁干扰的设计 |
| 3.3.1 抑制差模共模干扰技术 |
| 3.3.2 抑制杂波及高频噪声技术 |
| 3.4 抑制电磁干扰测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 扫描台驱动控制系统及闭环控制系统性能测试 |
| 4.1 扫描台控制系统实验装置 |
| 4.2 扫描台控制系统软件模块 |
| 4.3 扫描台驱动控制系统性能测试 |
| 4.3.1 静态输出特性测试 |
| 4.3.2 动态输出特性测试 |
| 4.4 扫描台控制系统分辨率性能测试 |
| 4.5 扫描台三自由度定位运动控制性能测试 |
| 4.5.1 扫描台控制系统X方向定位运动测试 |
| 4.5.2 扫描台控制系统Y方向定位运动测试 |
| 4.5.3 扫描台控制系统Z方向定位运动测试 |
| 4.6 影响扫描台定位误差的其它因素 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 控制系统的快速扫描荧光成像验证实验 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.2 实验装置 |
| 5.3 运动控制系统 |
| 5.3.1 传感器数据的获取 |
| 5.3.2 样品扫描台电机配置 |
| 5.3.3 建立闭环控制算法 |
| 5.3.4 设计运动控制程序 |
| 5.4 荧光探测系统和实验数据同步获取系统 |
| 5.5 实验系统软件 |
| 5.5.1 荧光探测器软件 |
| 5.5.2 计数器软件 |
| 5.5.3 控制器软件 |
| 5.5.4 上位机软件 |
| 5.6 样品台扫描运动控制和快速扫描荧光成像实验 |
| 5.6.1 扫描运动控制实验 |
| 5.6.2 快速扫描荧光成像实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）太阳帆板伺服系统转速控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 星载转台伺服系统的发展状况 |
| 1.2.2 位置(速度)反馈的研究现状 |
| 1.2.3 永磁同步电机伺服系统混沌控制 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 太阳帆板伺服系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机原理与数学模型 |
| 2.3 磁定向矢量合成算法 |
| 2.4 带太阳帆板负载的系统模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 量化误差对系统低速性能的影响及改善方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 量化误差对伺服性能的影响 |
| 3.2.1 编码器的量化过程 |
| 3.2.2 速度误差的产生机理 |
| 3.3 用于估计速度的跟踪微分器 |
| 3.3.1 改进的跟踪微分器 |
| 3.3.2 速度估计器的参数优化 |
| 3.4 仿真与试验验证 |
| 3.4.1 速度估计器的仿真验证 |
| 3.4.2 速度估计器的试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 伺服系统的混沌现象及分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混沌的相关理论 |
| 4.2.1 混沌的基本定义及特性 |
| 4.2.2 判定混沌的常用方法 |
| 4.3 永磁同步电机的动力学特性分析 |
| 4.3.1 永磁同步电动机系统的分岔与混沌 |
| 4.3.2 永磁同步电动机的动力学仿真 |
| 4.4 带太阳帆板负载的系统动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 伺服系统辨识与混沌控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 稀疏性和压缩感知 |
| 5.2.1 压缩感知 |
| 5.2.2 稀疏回归 |
| 5.3 非线性动力学系统的稀疏辨识 |
| 5.3.1 稀疏辨识原理 |
| 5.3.2 考虑噪声的稀疏辨识算法 |
| 5.3.3 伺服系统的稀疏辨识 |
| 5.4 基于状态反馈的伺服系统混沌控制 |
| 5.4.1 永磁同步电机的状态反馈控制 |
| 5.4.2 考虑负载的伺服系统状态反馈控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（10）基于航速损失约束的船舶横摇/航向控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 舵鳍联合减摇控制的发展现状 |
| 1.2.2 模型预测控制发展现状 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 2 船舶运动数学模型 |
| 2.1 船舶运动坐标系与船舶运动方程 |
| 2.1.1 船舶运动坐标系 |
| 2.1.2 船舶运动方程的建立 |
| 2.2 作用于裸船体的流体动力及力矩 |
| 2.2.1 惯性类流体动力及力矩 |
| 2.2.2 粘性类流体动力及力矩 |
| 2.3 螺旋桨及主机特性计算模型 |
| 2.3.1 作用于螺旋桨上的流体动力及力矩 |
| 2.3.2 主机特性计算模型 |
| 2.4 舵力及舵机特性计算模型 |
| 2.4.1 作用于舵上的流体动力及力矩 |
| 2.4.2 舵机特性计算模型 |
| 2.5 鳍力及鳍机特性计算模型 |
| 2.5.1 作用于鳍上的流体动力及力矩 |
| 2.5.2 鳍机特性计算模型 |
| 2.6 风浪的干扰力及力矩 |
| 2.6.1 风的干扰力及力矩 |
| 2.6.2 浪的干扰力及力矩 |
| 2.7 船舶运动非线性数学模型的建立 |
| 2.8 船舶操纵性能仿真研究 |
| 2.8.1 旋回试验仿真 |
| 2.8.2 Z形操纵试验仿真 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 船舶舵鳍联合系统输入输出反馈线性化 |
| 3.1 非线性控制的微分几何基础 |
| 3.1.1 基本概念 |
| 3.1.2 输入输出反馈线性化 |
| 3.2 船舶运动仿射非线性数学模型 |
| 3.3 船舶舵鳍联合系统输入输出反馈线性化 |
| 3.3.1 关系度计算 |
| 3.3.2 舵鳍联合系统输入输出反馈线性化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 船舶横摇/航向联合控制 |
| 4.1 模型预测控制 |
| 4.1.1 预测模型 |
| 4.1.2 滚动优化 |
| 4.1.3 反馈校正 |
| 4.2 基于反馈线性化的船舶横摇/航向MPC控制设计 |
| 4.2.1 扩展状态空间预测模型 |
| 4.2.2 在线滚动优化求解 |
| 4.2.3 预测输出修正 |
| 4.2.4 仿真及仿真结果分析 |
| 4.3 基于航速损失约束的船舶横摇/航向MPC控制 |
| 4.3.1 输入及状态约束处理 |
| 4.3.2 约束优化解 |
| 4.3.3 仿真及仿真结果分析 |
| 4.4 基于扰动观测器的约束MPC控制 |
| 4.4.1 基于干扰观测器的控制器设计 |
| 4.4.2 仿真及仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
四、基于坐标变换和仿射映射辨识迟滞非线性模型（论文参考文献）
- [1]三轴可倾转旋翼无人机的控制方法研究[D]. 王云鹤. 浙江大学, 2021(01)
- [2]电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究[D]. 康硕. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]基于数字图像相关的汽车轮胎高速滚动力学特性研究[D]. 高学亮. 吉林大学, 2020(01)
- [4]带恒功率负载的直流变换器稳定控制研究[D]. 吴当当. 兰州交通大学, 2020(01)
- [5]输出受约束系统的改进自适应动态面控制[D]. 章智凯. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]基于高精度跟瞄系统的扰动补偿控制技术研究[D]. 董全睿. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [7]电动汽车永磁同步电机模型预测控制技术研究[D]. 贾成禹. 哈尔滨理工大学, 2020(01)
- [8]纳米聚焦系统高空间分辨控制方法研究[D]. 兰旭颖. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [9]太阳帆板伺服系统转速控制方法研究[D]. 李立东. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [10]基于航速损失约束的船舶横摇/航向控制研究[D]. 解莹楠. 大连海事大学, 2020(01)