关键词： 滑模控制   滚珠丝杠系统   自适应控制   LuGre摩擦   跟踪误差  

摘要： 为了提高滚珠丝杠系统的运动精度同时减少能耗,提出了一种新的模糊平方项自适应滑模控制方法,可以在降低能耗的同时有效提高滚珠丝杠系统的运动精度。采用集中质量模型建立滚珠丝杠动力学模型,同时引入LuGre摩擦模型,估计摩擦力。所提出的自适应方法可以在非线性滑模面的趋近和滑动阶段根据误差平方项的变化来自动调节控制增益,设计了对应的边界层厚度模糊推理系统,在提高信号输出、减轻颤振和实现精确跟踪的同时减少高增益带来的能耗。实验数据显示,当使用设计的FASMC控制器时,最大跟踪误差为21.32μm,在工作台增加20 kg质量块和高速负载情况下,最大跟踪误差分别为22.15μm和24.97μm。与一阶滑模FOSMC控制器和其他自适应控制器的对比结果表明,所提出的控制策略可以有效提高跟踪精度和鲁棒性。

关键词： 动态运动原语   高斯混合模型   径向基神经网络   机器人学习  

摘要： 提出一种基于动态运动原语(DMP)和自适应控制的机器人技能学习方法.现有的DMP从单示教轨迹中学习动作,且其高斯基函数分布方式固定,并不适用于各种不同特征的动作轨迹.因此,将高斯混合模型和高斯混合回归引入DMP中,使其能从多示教轨迹中学习技能,并且将径向基神经网络(RBFNN)引入DMP中构成RBF-DMP方法,以梯度下降的方式学习高斯基中心位置和权重,提高技能学习的精度.设计自适应神经网络控制器,用于控制机械臂复现示教中学习的动作.在Franka Emika Panda协作机械臂上开展实验研究,验证方法的有效性.

关键词： 五轴混联机床   自适应控制   深度学习  

摘要： 针对五轴混联机床因其控制精度与效率较低,导致热误差和驱动位移误差较大的问题,设计了一种五轴混联机床自适应深度学习控制方法。构建损失函数,获取机床时序数据;建立机床整体结构的动坐标系与静坐标系,进行机床运动学变换;采用数据采样插补方法,对集成后的刀具位置进行插补操作;采用自适应深度学习控制方法控制五轴混联机床工作。试验结果表明,采用设计的控制方法控制后,零件没有出现磨损现象,并且控制后热误差和驱动位移误差均较小,零件生产效率较高。

关键词： 轨迹跟踪   自适应控制   滑模观测器   执行器故障  

摘要： 针对无人车系统存在干扰和故障影响的问题,文中设计一种基于滑模观测器的自适应轨迹跟踪控制方法。考虑无人车在运行过程中存在系统参数摄动和执行器传动机构加性故障的情况,同时结合系统非线性结构特性,设计自适应滑模观测器估计故障信号,并在此基础上设计自适应控制律对系统时变参数进行在线估计,保证闭环系统稳定且满足给定路径跟踪性能要求。仿真结果表明,在系统时变参数和执行器加性故障影响下,应用文中设计的控制方法可以取得期望的轨迹跟踪性能且鲁棒性较好。

关键词： 柔性空间   多末端机器人   动力学模型   抓取振动控制   线性二次调节器  

摘要： 由于柔性空间的多末端机器人具有多关节串联型机械结构的特点,导致刚性偏低,易出现末端谐振和抖动的问题,影响其抓取作业的完成效率。提出柔性空间多末端机器人抓取振动控制方法。构建柔性空间多末端机器人的抓取模型和动力学模型,基于此设计线性二次型调节器,将遗传算法应用到振动控制中,优化调节器中存在的关键参数。利用优化后的线性二次调节器,控制柔性空间多末端机器人执行抓取任务时的振动。仿真结果表明,采用研究方法检测到的振动信号与实际振动信号相符,研究方法下机器人末端轮廓获取误差小于5mm,说明研究方法的抓取末端振动控制效果更优。

关键词： 能量回收控制策略   自适应控制   驾驶习惯   路况   坡度  

摘要： 为提升电动汽车节能水平,运用理论分析和实际道路测试标定相结合的方法,设计了能够根据外部环境工况和驾驶习惯调整的自适应能量回收控制策略,并通过实车在3种典型道路工况下进行能耗对比测试。结果表明:相比于固定强度的能量回收策略,自适应滑行能量回收系统能够有效识别当前行驶路况和驾驶习惯并自适应调整车辆滑行能量回收强度,在山区、市郊和高速工况下可分别降低能耗4.35%、3.55%和0.86%,证明该文提出的自适应能量回收控制策略可以显著提升电动汽车节能水平。

关键词： 风力发电机   智能控制   风能转化率  

摘要： 当前,各种能源消耗巨大,自然生态环境逐渐恶化,需要大力开发清洁能源,以缓解能源问题,促进经济的可持续增长,改善人们的生活质量。风能是一种能够促进社会经济可持续增长的清洁能源,对其进行开发和利用,可推动社会的进一步发展。对此,文章根据风力发电机的运行原理,分析风力发电机的智能控制技术,提出风力发电机智能控制系统的设计策略,以期保障我国能源系统的长久可持续发展。

关键词： 轨迹跟踪   有限时间   欠驱动船舶   自适应控制  

摘要： 针对欠驱动水面船舶遭受的系统动态不确定性影响和外界干扰问题,设计一种有限时间轨迹跟踪控制方案。该方案将系统动态影响和外界扰动的不确定性耦合成可转化为单参数线性化形式的复合向量,并设计自适应控制律来逼近复合向量的上界,从而简化计算复杂度。为提高轨迹跟踪控制的快速收敛性和强抗干扰能力,考虑有限时间控制的设计思路,在虚拟控制变量和控制律中设计有限时间函数,通过Lyapunov理论分析该控制律的稳定性,并通过对比仿真试验验证方案的有效性。结果表明:该方案可为智能船舶自主航行提供理论支撑。

关键词： 风电机组   模糊控制   混沌控制   鲁棒控制   负载扰动   分数阶系统  

摘要： 针对含有负载扰动的非线性分数阶直驱永磁同步风力发电机组(D-PMSG)存在混沌现象,提出一种抑制混沌运动的新型H∞鲁棒控制方法。在非线性D-PMSG混沌模型下,验证负载扰动会导致D-PMSG呈现混沌现象。采用Takagi-Sugeno(T-S)模型建立受扰分数阶D-PMSG模糊混沌模型。基于并行分布补偿(PDC)控制理论,提出一种新型模糊状态反馈H∞鲁棒控制器设计方法。利用分数阶Lyapunov稳定性理论,依据Schur补引理和合同变换,以线性矩阵不等式(LMIs)形式推导出D-PMSG系统Mittag-Leffler稳定的充分条件。Matlab仿真结果表明,该控制器在分数阶阶次变化和外界负载扰动随机变化情况下具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。

关键词： 呼吸道疾病   畜禽健康   畜禽生产   棚舍   软骨症   畜禽产品   常见传染病   精细养殖  

摘要： 现代畜禽设施精细养殖是基于引入工业界控制理论的原理与技术手段大量应用于畜禽生产,组织管理的"以人为本"的技术路线,畜禽个体在生长环境、生理健康等方面的需求无法及时得到满足或响应,唯有按自然法则满足畜禽的基本生理、行为需求,促进畜禽健康生产,才能使养殖户获得高品质的畜禽产品.现代研究表明正确的光照可以提高畜禽的生产能力和健康水平.可见,畜禽与光照的关系非常重要.目前我国大多畜禽养殖是在密闭棚舍内进行,在养殖过程中普遍缺乏阳光照射,导致畜禽抗病力和免疫力降低,常见传染病、呼吸道疾病、佝偻病、软骨症、产软蛋等疾病增多,这些直接关系到成活率和产蛋、产奶量.