关键词： 复杂网络   不连续激活函数   固定时间同步   预定时间同步   时变时滞   自适应控制  

摘要： 复杂网络因其在社会网络、遗传网络、交通网络等领域的广泛应用而受到越来越多的关注．同步是复杂网络的一种重要的集体行为．复杂网络的固定与预定时间同步因其同步时间与初值无关等特性在信息处理、保密通信、生物系统等领域有着重要的应用．目前对于网络的同步研究主要致力于连续系统的同步及其控制，而不连续现象在实际中是普遍存在且不可忽略的．本文在Filippov微分包含框架下综合运用了Lyapunov稳定性理论、矩阵不等式分析等方法分别研究了三类具有不连续激活函数的网络固定与预定时间同步问题．　　（1）研究具有不连续激活函数的驱动-响应网络的固定时间与预定时间同步问题．针对不连续系统，通过比较原理和变量代换推导更精确的固定时间稳定性定理，并设计不含线性项的固定时间同步控制器与控制增益有限的预定时间同步控制器．基于所提出的定理与控制器，结合不连续微分方程理论，分别得到实现网络固定时间同步与预定时间同步的充分条件．预定时间同步的同步时间可根据实际情况预先指定，与系统初始值及控制器参数无关．数值模拟结果说明了稳定性定理的正确性与同步时间估计的准确性．　　（2）通过量化自适应控制方法，研究具有不连续激活函数且内部耦合不确定的复杂网络的固定时间与预定时间同步问题．所提出的量化自适应控制方案可以充分利用有限的信道资源．基于量化自适应控制理论与固定时间稳定性定理，设计固定与预定时间同步量化自适应控制器及自适应更新律，分别得到了实现具有不连续激活函数且内部耦合强度不确定的网络固定时间与预定时间同步的充分条件．在此基础上进一步得出了相应的同步时间上界估计值．数值模拟说明了控制器的有效性．　　（3）研究了同时具有不连续激活函数、内部时变时滞和耦合时变时滞的复杂网络的固定时间与预定时间同步问题．设计了状态反馈控制器，在Filippov微分包含的框架下，构造新的Lyapunov函数，利用不等式分析方法，以线性矩阵不等式的形式得到了具有时变时滞的不连续网络的固定时间与预定时间同步判定准则，并通过数值模拟进行了说明．

关键词： 纯反馈系统   自适应控制   非线性系统   反步法  

摘要： 在实际工程控制系统中,许多的被控系统都可以建模为纯反馈非线性系统,如单连杆机械臂、火箭系统以及飞行器系统等。因此,对纯反馈非线性系统的控制方法的研究不仅具有理论价值而且具有实际意义。由于物理条件的制约,系统往往会受到一些条件约束,如果不能满足约束条件,可能导致系统不稳定,甚至造成系统崩溃。因此,对具有条件约束的非线性系统的控制问题的研究成为了非线性领域的研究热点之一。目前为止,虽然针对纯反馈非线性系统的研究已经有了不少有价值的成果,但是仍然存在一些问题需要解决。基于此,本文针对具有状态约束的纯反馈非线性系统,将自适应控制方法与反步法、模糊逻辑系统等相结合,对其控制问题进行了详细研究。本文的主要工作和创新如下:(1)针对输入饱和及部分状态约束纯反馈随机非线性系统,提出了一种自适应模糊控制方法。首先,利用中值定理对纯反馈非线性系统进行解耦处理;其次,引入障碍Lyapunov函数(BLF)来保证受到约束的部分系统状态不违反约束条件;然后,引入光滑非线性函数来近似输入饱和函数,解决了输入饱和的影响;利用模糊逻辑系统逼近非线性系统中的未知项。所提出的控制方法保证了闭环系统的所有信号有界,并且没有违反受到的约束。(2)针对具有执行器故障和全状态约束的纯反馈切换非线性系统,提出了一种自适应容错控制(FTC)方法。首先,利用中值定理对纯反馈非线性系统进行解耦处理;其次,利用模糊逻辑系统逼近非线性系统中的未知项;然后,利用共同Lyapunov函数(CLF)方法和反步法,对每个子系统构造一个共同BLF,保证了在任意切换下所有闭环信号有界并且系统状态没有违反约束条件。另外,本方法中所设计的自适应律使得计算量显著减少。(3)针对以上所提控制方法,采用MATLAB分别针对二阶纯反馈系统、单连杆机器人和二阶纯反馈切换系统进行了仿真分析。仿真结果表明两种控制方法均可以保证系统输出能够准确跟踪参考信号,自适应律可以快速逼近系统中的未知项,同时系统状态没有违反约束条件,并且在容错控制下,系统输出能够容忍执行器故障带来的影响,具有一定的鲁棒性。

关键词： 西南村镇供水厂   絮体特性   智能优化算法   预测模型   智能控制  

摘要： 西南村镇供水厂地处偏远地区,技术力量薄弱,管理运行水平低下,且西南村镇供水厂多以地表水为水源,原水水质季节性变化大,难以保证混凝沉淀单元处理效果。因此,本研究对西南村镇供水厂混凝沉淀过程进行建模及对控制算法研究,依托重庆市渝北区某村镇供水厂和中试试验装置,构建了三种不同结构的面向混凝剂投加量预测的混凝沉淀过程数学模型,面向沉淀池出水浊度控制研究了三种不同结构的混凝沉淀过程控制模型,并以数学模型作为前馈,控制模型作为反馈,建立了混凝沉淀过程复合控制系统,分析了其控制效果、出水水质稳定性、经济效益,以提高西南村镇供水厂运行管理水平,为其智能化运营提供技术支撑。从絮体特性的角度分析了絮体的形成机理及其与混凝效果的关联性,构建了混凝经验机理模型。借助误差补偿模型来弥补机理模型假定带来的误差,成功预测了絮体平均粒度。以絮体特性为纽带,将混凝与沉淀两个单元模型耦合,建立了基于絮体特性的混凝沉淀过程数学模型,实现了通过原水水量水质、混凝剂投加量预测沉淀池出水浊度。针对生物地理学优化算法（BBO）和灰狼优化算法（GWO）无法很好平衡全局优化和局部优化的问题,对BBO和GWO进行了改进和融合,建立了融合算法（FBBOGWO）。采用4类标准基准函数测试了FBBOGWO算法性能,结果表明,FBBOGWO算法在全局优化和局部优化方面表现出色,验证了该算法的改进是显著且有效的。为提升人工神经网络ANN的预测性能,通过FBBOGWO对ANN的权重和阈值进行了优化,构建了混合人工神经网络模型（FBBOGWO-ANN）。将FBBOGWO-ANN与人工神经网络、径向基神经网络、支持向量机三种模型进行对比,结果表明,FBBOGWO-ANN综合预测性能最佳,且在泛化性能的提升方面最为突出,在依托中试试验数据的正向建模和水厂运行数据的逆向建模中,测试集R2分别为0.8761、0.8357。另外,对比了基于絮体特性的混凝沉淀过程数学模型和基于多元自适应样条算法的混凝沉淀过程数学模型,结果显示,FBBOGWO-ANN预测性能最优。针对混凝沉淀过程时滞性、模糊性、不确定性、难控制的特点,研究了基于FBBOGWO优化的PID控制器（FBBOGWO-PID）、改进Smith预估器、模型预测控制（MPC）三种控制模型。通过混凝剂投加飞升实验确定了混凝沉淀过程传递函数,并对控制模型进行仿真模拟,结果表明,在被控对象模型完全匹配时,改进Smith预估器在系统响应速度、稳定性和控制精度方面表现最佳,调节时间为45.6min,相较于MPC调节时间缩短了9.1 min,相较于FBBOGWO-PID,超调量减少了3.23%。在被控对象模型失配时,三种模型的系统响应速度和稳定性都会受影响,但仍能保持一定的控制精度,表现出了较强的鲁棒性。采用前馈-反馈复合控制模式,将数学模型作为前馈,控制模型作为反馈,构建了混凝沉淀过程复合控制系统。通过仿真模拟验证了该复合控制系统具有较快的系统响应速度、较高的控制精度、较强的稳定性和鲁棒性。在原水浊度出现突变时,复合控制系统能及时感知此变化,并快速稳定出水水质。以重庆市渝北区某村镇供水厂为例,复合控制系统的混凝剂投加量在水质期Ⅰ和水质期Ⅱ分别比人工投加量低12.26%、13.33%,同时,相较于人工经验投加,其药剂吨水成本也降低0.03元。

关键词： 无人机编队   自适应控制   滑模控制   分布式控制   事件触发机制  

摘要： 在科技日益进步的今天,无人机的应用已经不再是小众的话题。四旋翼无人机因成本低、易操作且构造简单的特点,目前在民用和军事领域均被广泛使用。然而,随着无人机应用场景的扩大以及任务复杂度的不断提高,单架无人机较低的工作效率已经不能胜任某些高难度的任务。多无人机协同编队探测范围广,工作效率高,更适用于无法预测的环境,具有更高的研究价值和现实意义。如何让多无人机安全地形成编队队形,合理地进行任务分配并完成协同规划,是重中之重。本文以多无人机系统为研究对象,针对飞行中僚机故障、机间通信的资源损耗以及外部扰动的问题,设计多机编队协同控制方法,达到良好的飞行效果。本文研究的内容主要包括:(1)基于长机-僚机法建立五机编队模型,单机部分采用非奇异快速终端滑模控制方式完成期望路径和姿态跟踪效果。考虑到编队飞行时僚机发生偏差故障和失效故障的情况,首先,设计扩张高增益观测器实现对编队模型中僚机偏差故障的观测。其次,在编队控制器中设计自适应滑模容错控制方案,实现对故障的处理。最后,通过仿真实验,验证了方法的有效性。(2)考虑到编队飞行过程中机间通信造成的资源消耗问题以及构建时变队形的现实意义,提出了基于事件触发机制的多无人机时变编队控制方法。首先,针对无人机设计一种分布式控制协议,并设定控制输入的触发条件,避免控制器更新过频。其次,借助生成边拉普拉斯矩阵的理论知识来确定控制协议中参数的选取。最后,通过仿真实验,验证了方法的有效性。(3)在(2)的研究基础上,进一步地考虑外部扰动环境下的多无人机事件触发时变编队控制问题。首先,定义辅助变量,将无人机的二阶系统模型简化处理。其次,针对外部扰动,设计了有限时间干扰观测器进行实时观测。再次,将无人机的触发状态进行均匀量化,并应用到一致性分布式控制器中。然后,针对机间跟踪误差的差值,设计了一种事件触发函数,使得多无人机仅在触发时刻进行通信。最后,通过仿真实验,验证了方法的有效性。

关键词： 不确定性与干扰估计器   鲁棒控制   自抗扰控制   奇异摄动理论   线性时变系统  

摘要： 针对运动控制系统多约束条件下的高精度和高性能控制问题,开展物理概念清晰的鲁棒控制方法的构建和性能实证研究,以解决现有控制框架无法应对的多种性能指标兼顾的难题,具有重要的科学价值和实际意义。华人学者钟庆昌教授在2004年提出的不确定性与干扰估计器(Uncertainty and Disturbance Estimator,UDE)具有结构简单、频域概念清晰、设计参数较少等优点,基于UDE的鲁棒控制是一种典型的自抗扰控制方法。近年来,越来越多的学术界和工业界研究人员开始关注这种控制方法的分析、设计、综合验证与应用等问题。然而,对UDE设计灵活性、性能极限和应对更复杂问题的潜力的理解与应用还不够全面;现有的基于UDE的鲁棒控制设计方法体系,还存在较多不足和局限性。为此,本文聚焦UDE的改进设计、性能实证和新应用探索等问题,从两个角度开展设计方法的改进。第一,针对定参数UDE的性能局限问题,提出了一种新型时变UDE(Time-varying UDE,TV-UDE),通过引入分部积分等数学工具,打通了基于时变滤波器的时域设计范式,突破了定参数滤波器的约束,拓宽了UDE的适用范围,提升了UDE的设计灵活性,为解决控制系统的多性能指标兼顾设计问题提供了新思路。第二,针对有限带宽约束下估计性能的提升需求,提出了串联超前补偿器的新型UDE(Uncertainty and Disturbance Estimator with Phase-Lead Compensation,UDE-PLC),发展了旨在减小相位滞后特性的滤波器结构和参数优化技术,为解决有限带宽约束下UDE估计精度的提升问题,提供了新思路和新技术。具体来讲,本论文的主要工作如下。1.针对系统包括状态依赖的模型不确定项、输入依赖的模型不确定项和外部扰动这种普适情形,研究了全状态反馈条件下基于最低阶UDE的鲁棒控制方案,构建了基于全状态反馈的标称控制器和一阶经典UDE的控制器,采用奇异摄动理论证明了估计误差和状态跟踪误差的最终界与设计参数之间的单调关系。在此基础上,开展新型时变UDE的拓展设计,通过时变微分方程代替传递函数来描述估计(滤波)关系,利用分部积分法获得时变UDE的可计算时域表达式,进而提出了基于一种新型时变UDE的鲁棒控制方案,并指出经典UDE是时变UDE的一种特殊实现。针对高增益UDE瞬态性能和稳态性能的兼顾问题,提出了基于增益“先低后高”UDE的控制方案,并构建了两类平滑且有界的过渡函数。基于AERO平台的姿态控制仿真和实物实验,验证了该控制方案可在实现高稳态控制的同时,可有效避免了高增益UDE的初始峰值和作动器饱和等问题。2.研究了输出反馈条件下基于最低阶UDE的控制方案,并提出了一种具有时变参数的新型UDE设计方案。该方案包括标称控制器和UDE两部分,其中标称控制器是基于passivity技术进行设计,通过构建一个辅助系统向原系统中注入阻尼以保证系统的稳定性和瞬态性能,该阻尼项近似于PD控制中的速度反馈项;通过设计一种特殊的二阶滤波关系构造出了UDE的可物理实现形式。通过奇异摄动理论分析,表明了估计误差和轨迹跟踪误差最终界与设计参数之间的单调关系。提出了具有时变参数的一种新型UDE设计方案。仿真和实验结果验证了二阶时变UDE能够在保证估计器稳态性能的基础上,解决高增益UDE的瞬态性能问题。3.针对实际系统UDE容许带宽受限这一实际问题,分析了有限带宽约束下一阶内嵌滤波器的相位滞后特性,提出了一种具有相位超前补偿环节的新型UDE,即UDE-PLC,其主要思想是利用一阶相位超前补偿器和一阶巴特沃斯滤波器的级联,来构建一种新的二阶估计关系。证明了通过设计参数的合理选择,该设计能够有效地补偿非理想巴特沃斯滤波器存在的相位滞后,进而降低了扰动估计误差和轨迹跟踪误差,提出了设计指标和参数整定方案。基于AERO平台的姿态控制仿真和实物实验表明:与经典一阶UDE相比,UDE-PLC的估计性能有明显的提升,基于UDE-PLC的鲁棒控制也能获得更高的姿态角稳态跟踪精度。4.针对欠驱动、非线性和设计模型明显不准确的三自由度直升机这种典型实验平台,研究基于UDE的自抗扰姿态控制方案,提出了一种基于串级内外环和最低阶UDE的鲁棒控制策略。该方案首先基于全驱动控制理论引入了虚拟控制器,结合反馈线性化技术实现了欠驱动系统到全驱动系统的转变。针对模型的动力学特性,采用了基于串级内外环的控制方案,包括基于状态反馈的标定控制器和一阶UDE。分析了不同扰动频率下,整个系统具有的潜在时间尺度关系。仿真和实验结果验证了提出的控制方案的有效性,及设计参数对系统性能的影响规律。5.针对领航者-跟随者同时受扰条件下多运动体(三自由度直升机平台)的高精度姿态角同步跟踪问题,提出了一种基于跟随者综合补偿设计的分布式鲁棒

关键词： 二复合胎面   数据模型   回归预测   多变量耦合系统   智能控制  

摘要： 二复合胎面生产是轮胎生产环节中的重要一环,对于生产胎面的肩宽、总宽和重量的数值有着严格的标准。现场生产时,需通过调节上挤出机转速、下挤出机转速和生产一线速度三个设备参数,控制胎面的肩宽、总宽和重量。为提升胎面整体生产的水平,在投入生产前,应设置好生产设备的初始参数使其生产出胎面的肩宽、总宽和重量处于所需生产规格胎面的标准范围内。减少因设备初始参数设置不合理,导致肩宽、总宽和重量偏离标准,需要再次调节设备参数的现象发生,以提高整体产品的合格率。通过采集近期产线的生产数据,利用机器学习算法训练预测模型,数据预测模型完成训练后,将所需生产胎面的肩宽、总宽和重量的标准值以及当前的生产环境因素作为输入,预测出在当前生产环境下,生产出符合胎面标准的所需设备参数值。通过此方法解决设备参数初始值如何设定的问题,使设备在该参数下运行,生产出的胎面肩宽、总宽和重量接近标准值。由于预测的设备初始值运行结果可能存在偏差,以及在整个生产过程中,可能存在其他的扰动导致胎面肩宽、总宽和重量不符合标准,需对控制设备的参数进行调节。二复合胎面挤出生产过程,系统存在多变量耦合现象,难以控制。采用传统的前馈解耦结合PID的控制策略可以解决多变量耦合的控制问题。但前馈解耦的方式需要针对被控对象数学模型设计解耦器,而二复合胎面挤出系统,难以建立准确的数学模型。神经网络PID控制策略可以不依赖数学模型,通过训练神经网络,对多变量耦合系统进行控制。并通过粒子群算法对模型结构未知参数进行寻优,优化神经网络中选取初始权值的问题,结合神经网络PID控制可以改善控制性能。结合胎面的实际生产情况,将回归预测设备运行初始参数与多变量耦合系统控制策略结合,设计并开发出胎面挤出智能控制系统。实现从设置设备运行的初始值到控制设备生产结束全过程的智能控制。目前,该智能控制系统已投入现场运行,使用效果良好,提高了胎面自动化生产水平,并提升了产品质量,具有一定实际工程意义。

关键词： 瓶颈路段   交通拥堵   数据弥补   迭代学习控制   VISSIM仿真  

摘要： 由于道路环境的束缚、建设条件有限、路段出入口设置不同及多道并流等事件的影响,在城市相关区域会出现交通拥堵的瓶颈路段,这些瓶颈路段会对城市交通造成恶劣的影响。有效控制策略的实施可以明显改善城市交通瓶颈道路拥堵情况,本论文针对瓶颈交通路网的动态特性问题,设计了基于迭代学习的区域交通信号动态优化方法,可以解决瓶颈路段下交通拥堵问题。通过VISSIM仿真平台搭建仿真测试环境,验证所提出算法的有效性,同时进行了蚌埠市胜利路和涂山路的落地验证。论文的主要工作如下:1.首先针对不同数据源在交通量、排队长度、占有率等直接交通流状态指标检测的置信度的不同,研究缺失数据和多源数据融合的方法,建立融合数据的完备水平指标;其次通过对复杂网络理论研究,获得适用于不同控制策略的交通控制子区划分方法;最后由于道路交通状况易受较多偶发性因素的影响,对产生的缺失信息进行数据弥补。2.考虑到瓶颈路段交通特性,对驾驶员的驾驶模式,瓶颈路段的侵犯驾驶行为和车辆换道进行分析研究,提出了一种考虑瓶颈扰动下的交通子区迭代学习控制方法,该方法提出了控制路段下的存储转发模型,同时从交叉口和路段两个角度对模型要素进行梳理,建立了路段的状态空间表达式。3.应用VISSIM软件,在考虑路网交通动态特征的前提下,进行了交通信号动态优化控制仿真设计。使用Python语言进行迭代学习算法实现,利用COM接口实时地收集VISSIM仿真模块的输出数据,并对信息进行实时处理。通过计算每阶段的配时参数,将灯色调整信息传递给VISSIM进行仿真,获得时段延误和停车次数的数据对比,验证算法的有效性。同时进行试点区域的测试,根据系统评价模块输出数据,对试点前后的交通运行状态进行对比,平均延误和排队长度分别提升了6.8%和8.6%。

关键词： 静压轴承   轴心轨迹   系统辨识   重复控制   非线性控制  

摘要： 轴心轨迹能综合反映出机床等回转加工设备的工作状态,因此实现对轴心轨迹的主动控制具有重要意义。通过主动控制,可以抑制主轴振动及外部扰动,降低回转误差,提高旋转设备加工精度;另外,还可通过主动控制实现非圆轴心轨迹,为非圆异形内孔的精密加工提供新的途径。但当前可控液体静压轴承-主轴系统的研究中,仍然存在系统模型复杂、求解时间长、不适合控制器设计,以及控制器精度不高、适用场景有限等问题。因此,基于可控液体静压轴承,针对非圆轴心轨迹成形及扰动抑制等主轴轴心轨迹控制问题,对可控液体静压轴承-主轴系统的建模、辨识及控制器设计展开了研究。(1)基于现有试验台及硬件控制系统,开发了系统检测及控制软件,对系统特性进行了初步测试及分析。(2)通过系统辨识得到了系统的二阶线性模型,并设计了重复控制器,实现了非圆轴心轨迹成形。首先,建立了可控液体静压轴承-主轴系统的二阶线性解耦系统,并通过系统辨识的方法得到了系统在水平及垂直方向上的传递函数。然后,针对非圆轴心轨迹成形具有周期性的特点,设计了重复控制器来实现主轴轴心对周期参考目标的无静差跟踪。最后,通过仿真及实验将重复控制器与PID控制器进行了对比。结果表明,重复控制对周期性参考轨迹的跟踪精度更高,且通过增益参数的调整,重复控制系统能够获得合适的稳定裕度,抑制建模误差及随机扰动带来的干扰。(3)建立了系统的非线性状态空间模型。通过可控液体静压轴承-主轴系统的流量方程、油腔油膜力方程,推导出了适用于控制器设计的严格反馈型非线性状态空间方程。使用二阶欧拉法得到了用于参数辨识的离散系统方程,采用预测误差法建立了系统的误差准则函数,并通过粒子群算法对误差准则函数极小值进行求解,得到了系统模型参数。为了验证系统非线性模型的精度,使用不同输入信号及其系统响应作为验证数据集,对非线性模型仿真精度进行了验证对比,结果显示,非线性模型具有较高精度。(4)设计了非线性控制器及扩张高增益观测器,实现了系统对不同类型扰动的抑制。基于可控液体静压轴承-主轴系统的严格反馈型非线性状态空间方程,使用反步法建立了系统的状态反馈控制器。设计了扩张高增益观测器对系统不可测状态及外部扰动进行估计,并采用饱和函数抑制高增益观测器峰值现象带来的不良影响,通过仿真验证了扩张高增益状态观测器的可行性。随后,通过仿真及实验对非线性控制系统在随机扰动及定常扰动下的控制效果进行了验证分析。结果均表明,基于扩张高增益观测器的非线性状态反馈控制系统能够抑制不同类型的扰动,提高了主轴回转精度。

关键词： 耕深稳定性   雷达传感器   电液悬挂   拖拉机   单片机  

摘要： 农业机械化的发展是现代农业发展的重要组成部分,它是指运用农业机械化技术和设备来完成农业生产活动的过程。随着农业机械化的不断发展,农业生产效率得到了显著提高,生产成本得到了控制,劳动力的流动得到了缓解,农村经济的发展也得到了推动。提高拖拉机在不同平整度农田下耕作效率及耕作质量,对现代化农业发展具有重要的意义。本文提出了一种基于雷达预测的自适应耕深控制系统,该系统解决了拖拉机无法根据耕作农田坡地的高低变化自适应调节耕深的问题。论文以某1304轮式拖拉机为样机,保留原样机上的双作用液压缸,并以此为基础重新设计了一套适用于耕深自适应控制系统的液压油路。基于样机上的双作用液压缸,确定其他关键液压元件的型号与集成阀块的设计。控制策略方面,对拖拉机的农机具机组进行姿态分析,确定悬挂下拉杆转角与农机具耕深之间的关系,建立耕深控制数学模型,使用角度传感器检测下拉杆转角间接获取耕作深度;使用雷达传感器扫描车前出现的坡地高度,根据测量结果,控制悬挂进行耕深预调节,使农机具经过坡地前能作出对应调节,并通过姿态角传感器检测拖拉机车身俯仰角变化,调节车身俯仰角改变引起的耕深变化。根据耕深自适应控制系统的工作原理,采用模糊PID控制算法用于耕深自适应控制系统,为提高传感器的测量精度,使用卡尔曼滤波算法消除传感器测量误差。设计耕深自适应控制系统的硬件结构,将STM32F407作为控制核心,完成电路的设计与焊接。根据控制策略与硬件电路完成耕深自适应控制系统的软件编写及调试。为检验耕深自适应控制系统调节的准确性,使用Simulink软件建立拖拉机悬挂自适应耕深控制系统的仿真模型,仿真结果显示拖拉机俯仰角改变10°时,系统能够在1.1 s的时间内控制耕深快速响应到达耕深设定值。仿真验证了耕深自适应系统工作在土地平整度差时,仍能快速进行调整,保持耕深稳定在设定值,满足拖拉机耕深控制的基本要求。在样机上进行耕深自适应控制系统的田间试验,驾驶样机匀速工作在坡度变化的试验田上,使用雷达传感器扫描坡地的高度变化,经由角度传感器间接获取耕作深度。设置不同车速与不同耕深的四种工况,经试验数据分析得出,其中耕深稳定性变异系数最大为7.48%,出现在车速为0.97 m/s,目标耕作深度为100 mm的工况下,结果表明四种工况变异系数均未超过10%,满足农艺需求。表明耕深自适应系统能够提高拖拉机耕深的稳定性,具有良好的耕深稳定效果。

摘要： 对照一流课程标准,以产出导向法为教学理念，在《智能控制技术》教学实践中创新教学模式、改革实践教学和考核评价体系，实施面向高阶思维能力培养的教学改革，实现了人才培养与知识拓展、能力训练和综合素质提高的有机融合。《智能控制技术》是自动化专业的核心专业课之一，具有知识结构复杂、基础理论面广、内容抽象、实践性强等特点，当前，人工智能的迅速发展对智能控制技术知识更新提出了更高的要求。根据该课程特点，结合华北水利水电大学电气工程学院自动化专业特色，以一流本科课程建设为契机进行教育教学改革探索，从课程内容的高度、深度方面着手，提高该课程的高阶性、创新性和挑战度。