Sliding mode control of robot with dynamic friction and dead zone compensation using fuzzy logic and neural network

Aiming to solve the problem of nonlinear uncertainties LuGre dynamic friction and non-symmetric dead zone in the robot,this paper presents a sliding mode robust robot control algorithm,compensates for the uncertainties of robot manipulator respectively LuGre dynamic friction with fuzzy radial base function (RBF)neural network and asymmetrical dead zone with fuzzy logic,trains parameters of nonlinear dynamic friction and asymmetrical dead zone real-timely and adaptively,to achieve an accurate reproduction of the actual robot system,and proves the Lyapunov stability of the algorithm. The simulation of a two-degree-of-freedom robot manipulator proves that the algorithm improves the trajectory tracking accuracy,the control torque stability and friction torque stability of the robot. Meanwhile,it is found that control moment pulse compensation error,rhombus attractor in the kinetic properties of the friction model of robot manipulator,and lacking of dead zone compensation cause nonlinear kinetic phenomena,such as limit cycle oscillation of control system. And the estimation of ε in the dead zone inverse model plays a decisive role in the accuracy of the system.     

混沌理论在NH3—N污染指数时间序列分析中的应用

根据混沌理论,对四川省乐山岷江大桥NH3—N污染指数时间序列通过相空间重构,应用自相关法和Cao方法确定出重构参数,并分别计算了该序列的关联维、最大Lyapunov指数以及Kolmogorov熵等特征量。结果表明,四川省乐山岷江大桥NH3—N污染指数时间序列存在明显的混沌特性,是非线性混沌动力系统演化的结果;研究结果为进一步研究NH3—N污染指数时间序列的复杂性、演化规律及预测奠定了基础,也可为岷江中上游地区水质环境监测和保护提供决策支持。     

考虑混沌成分的混凝土坝混合-混沌预测模型

混凝土坝表现出复杂的非线性动力学特性。考虑混沌成分对测值序列整体数值特征的影响,是提高混凝土坝位移监控模型拟合和预测精度的关键问题之一。在对混凝土坝监测资料混沌分析的基础上,基于混凝土坝系统演化过程中的非线性动力学特性,组合应用最大Lyapunov指数、相空间重构等数值分析手段,探讨了考虑混沌成分的混凝土坝混合-混沌预测模型构建原理与算法。该模型重点依据的是最近一次位移突变后的监测资料,考虑的是突变后形成的相对稳定的混凝土坝动力系统特性,实例证明该模型对混凝土坝位移的实时监测和预警都有重要意义。     

一类捕食者和食饵都染病的四维生态-传染病模型的稳定性

研究了一类具有非线性发生率的四维生态-传染病模型,讨论了该模型的平衡点的存在条件,并对边界平衡点的局部稳定性进行分析,最后通过构造Lyapunov泛函得到了正平衡点全局稳定的充分条件.     

考虑病毒感染的营养浮游植物模型的复杂动力学性态分析

提出了一个一种营养, 两种浮游植物并且其中一种浮游植物具有病毒感染的模型. 得出了平衡点存在和局部稳定的条件, 利用Lyapunov函数方法讨论了某些边界平衡点的全局稳定性, 还通过数值模拟发现边界平衡点的双稳定现象、 Hopf分支现象, 以及正平衡点的Hopf分支现象, 该分支可以是超临界也可以是亚临界的.     

农用电动车辆预换挡过程转速鲁棒控制方法

提出了一种农用电动车辆换挡过程中永磁同步电机速度同步的鲁棒控制方法。针对电动车辆电驱动总成系统,分析了换挡过程及其中的预换挡速度同步问题,根据系统的结构和工作条件,完成了动力学建模。利用一种非线性控制算法完成了永磁同步电机换挡速度同步鲁棒控制,该算法继承了传统PID控制和鲁棒控制的特点,基于误差和模型两方面进行控制,将农用车辆作业工况下的模型不确定性和外部干扰集中到一个具有假定上限的函数。基于Lyapunov方法从理论上证明了本文设计的鲁棒控制器具有一致有界性和最终一致有界性。通过数值仿真与传统PD控制进行对比,在相同PD控制参数条件下,鲁棒控制器的转速同步误差平均值与标准差均具有明显优势。通过台架试验进一步验证了该鲁棒控制方法对永磁同步电机速度同步控制的有效性,结果表明,该方法转速同步误差平均值与标准差优于传统PD控制30%以上。     

两大部类持续扩大再生产的优化

通过对网络控制系统的结构分析，建立带有时滞和不确定性的网络控制系统的数学模型.在此模型的基础上，对时滞区间进行分段，通过构造李亚普诺夫泛函，给出矩阵不等式作为使得闭环系统渐进稳定的充分条件，并将此矩阵不等式线性化得到相应的反馈增益矩阵，最后通过数值仿真将时滞上界进行比较来证明此方法的有效性。     

叠合板用预制预应力混凝土带肋薄板的刚度试验研究与计算方法

考虑到HIV-1感染过程中免疫反应和非线性感染函数,建立了一类具有三个分布时滞的HIV-1感染动力学模型.得到了关于病毒感染的基本再生数R0和CTLs免疫反应的基本再生数R1＜R0. 通过构造Lyapunov泛函证明了系统具有阈值动力学性质,即当R0≤1时,系统存在全局渐近稳定的无感染平衡点; 当R1≤1＜R0时,系统出现一个全局渐近稳定的无免疫应答感染平衡点; 当R1＞1时,系统出现一个全局渐近稳定的免疫应答感染平衡点.     

基于OPC技术的仿真机评分系统的实现

在不考虑激励函数有界，可微和单调的情况下，利用Lyapunov泛函方法，得到了时滞Hopfield神经网络模型的平衡点存在性和全局渐近稳定性的新准则. 研究结果改进和推广了以前相关文献的结果.