基于线性矩阵不等式的汽车主动悬架H_2控制

通过状态空间微分方程建立了半车主动悬架数学模型,以包含随机脉冲的白噪声来描述路面不平度,范数约束系统多目标性能输出,广义H_2范数约束系统时域硬约束。基于线性矩阵不等式求解Riccati方程,建立最优状态反馈控制器以保证系统的Lyapunov稳定性与动态性能。基于Simulink对传统PID控制器与H_2控制器进行仿真。结论表明,设计的H_2控制器相比传统汽车控制器有更优的扰动抑制与鲁棒性。     

广义严格对角占优矩阵的充分条件

文章给出了判定广义严格对角占优矩阵的几个充分条件。广义对角占优矩阵是计算数学和矩阵理论研究的重要课题之一。文章中改进了近期一些结果，对广义严格对角占优矩阵的判定问题进行了进一步的推广。     

数控机床导轨滑块结合部组建模与参数辨识方法研究

提出理论建模-动态试验-多目标优化技术的广义结合部组参数辨识方法,该方法在综合考虑结合部组与被连接件间的双重耦合特性、构建导轨滑块系统广义等效结合部组模型的基础上,通过结构凝聚技术降低计算成本保证计算精度,最终推导得到约束状态下以阻抗形式表达的整体动力学模型,基于未知传递函数/阻抗数据信息获取,将理论建模、动态试验与多目标优化问题求解相结合对结合部参数进行辨识。实例表明,该广义结合部组参数辨识方法的辨识精度较高,模态频率及频响函数的误差非常小,该辨识方法有效。     

Birkhoff系统的一类新型守恒量

给出了Birkhoff系统的一类新型守恒量。首先，建立了Birkhoff系统的运动方程及其Mei对称性的定义和判据；其次，给出了系统的一类新型守恒量的存在定理，并导出了用于确定无限小生成元的广义Killing方程；最后，建立了守恒定理的逆定理     

完整系统三阶Lagrange方程的一种推导与讨论

从牛顿运动方程出发，推导了完整系统关于广义加速度的Lagrange方程.讨论了该方程与传统分析力学中的Lagrange方程的相容性问题.结果显示，三阶Lagrange方程可以通过对Lagrange方程求一阶时间导数得到，表明它们是相容的.因此三阶Lagrange方程提供了一种不同于传统Lagrange方程方法的求解物体运动方程的途径.     

多源环状注水系统泵站运行方案与管网同步优化

为了最大程度地提高注水系统运行效率,对泵站运行方案与管网同时进行优化.针对多源环状注水系统,以泵的开停状态、流量和管线的连接状态、管径为优化设计变量,以运行能耗和管网投资费用最小为优化目标,考虑流量、压力、环状管网等各类约束条件,建立了多源环状注水系统运行方案与管网同步优化数学模型.针对该同步优化问题的特点,设计了双重广义染色体编码遗传算法对模型求解.泵的编码中,第1行采用二进制编码表示泵的开停状态,第2行采用实数编码表示泵的流量;管线的编码中,第1行采用二进制编码表示管线的连接状态,第2行采用整数编码表示管线的管径.实现了对各优化变量的精确表达,设计了与问题相适应的初始解产生及编码交叉、变异方法,避免或减少了不可行解的产生.并对实例进行优化设计,同步优化与仅进行管网优化对比,运行能耗降低了4.66%,管网投资费用降低了1.73%,表明同步优化的节能效果明显.     

汽车制动系统动态数学模型的辨识及有关问题研究

研究了建立汽车制动系统动态数学模型的方法和辨识动态模型的最优输入信号，提出了一种新的辨识制动系模型──方法相关广义最小二乘法（ＣＯＲ－ＧＬＳ），并对具体算法编制了快速高精度软件；进而以挂车分配阀为例，就此问题进行了深入研究，并得到了它的差分模型和传递函数．同时采用两种方式进行了模型验证，且对该模型的频响函数予以分析探讨，得出了评价汽车制动性能的新方法──频率响应函数法和制动因子理论，最后就采用用辨识理论优化汽车制动系统的有关问题进行了理论研究．     

圆盘摩擦泵在轴封中的应用

针对电站水轮发电机组主轴支承轴瓦的润滑油密封系统出现严重漏油故障问题，研究了产生故障的原因，结合理论分析计算，提出了将开式泵壳改为闭式泵壳，使之成为圆盘摩擦泵。从广义上讲，实现了由“灌”到“排”的转变，使泵壳缝隙原本的泄漏流动变为吸油流动。实践证明采取的措施得当，水轮机主轴密封漏油问题得以圆满解决。     

拖拉机行驶平顺性研究的新方法

根据行驶平顺性分析的需要,本文首先将我们研制的广义机构计算机辅助设计系统GMCADS进行扩充,同时配上后处理程序PPRVA,然后将拖拉机-挂车运输机组简化为八个自由度的广义机构模型,最后,根据实际需要,用扩充后的GMCADS系统和PP-RVA程序对Fiat 80-90 DT拖拉机-挂车机组的广义机构模型进行了行驶平顺性模拟计算,同时也进行了试验验证,结果表明GMCADS系统和广义机构模型对拖拉机行驶平顺性的研究不失为一种有效的方法。     

摩擦学设计的发展与探究

介绍了流体润滑理论的发展现状，论述了摩擦学设计系统的特性，分析了摩擦学设计中的问题，提出了将传统的强度设计与摩擦学设计相结合，以改善润滑状态，延长机械寿命的设想。     

基于微分几何的E-ECHPS车辆转向稳定性控制

为了提高装备电控液压助力转向系统(E-ECHPS)的车辆高速紧急转向稳定性,提出了基于微分几何的线性参考模型反馈跟踪控制策略;建立了包括整车动力学模型、轮胎模型、转向系统模型和ESC模型的非线性动力学模型,通过整车试验和台架试验验证了模型的正确性;推导了系统的仿射非线性状态方程,考虑到轮胎、液压系统和ESC的非线性,运用微分几何理论对系统进行精确线性化得到输入输出伪线性系统;建立了包含转向系统的线性参考模型,为了实现对线性参考模型理想状态的跟踪,构造了反馈跟踪控制器;以方向盘转矩为输入进行了有控制和无控制下的阶跃转向仿真和单移线仿真,结果表明:施加反馈跟踪控制可以显著提高车辆在高速紧急转向工况下的操纵稳定性,为E-ECHPS系统的控制策略设计提供了理论依据。     

基于卡尔曼滤波的自动引导车串级轨迹跟踪控制

针对三轮AGV具有不完整约束特性的运动学模型,提出一种串级轨迹跟踪算法,把模型转换为两个非线性时变系统,通过运用串级控制及状态微分反馈控制实现系统全局渐进稳定,最后再利用卡尔曼滤波算法对带有噪声干扰的状态进行估计,提高AGV自定位精度,从而进一步提高该控制器的输出精度.该控制策略具有一般性,对所有AGV及其他轮式移动机器人的运动学模型都适用,且设计方法简单、鲁棒性强.计算机仿真结果表明,该系统能在较短时间内实现全局渐进稳定,验证了该控制策略的有效性.     

Development and evaluation of an integrated simulation model for assessing smallholder crop-livestock production in Yucatán, Mexico

Mixed farming systems constitute a large proportion of agricultural production in the tropics, and provide multiple benefits for the world’s poor. However, our understanding of the functioning of these systems is limited. Modeling offers the best approach to quantify outcomes from many interacting causal variables in these systems. The objective of this study was to develop an integrated crop-livestock model to assess biophysical and economic consequences of farming practices exhibited in sheep systems of Yucatán state, Mexico. A Vensim™ dynamic stock-flow feedback model was developed to integrate scientific and practical knowledge of management, flock dynamics, sheep production, partitioning of nutrients, labor, and economic components. The model accesses sheep production and manure quantity and quality data generated using the Small Ruminant Nutrition System (SRNS), and interfaces on a daily basis with an Agricultural Production Systems Simulator (APSIM) model that simulates weather, crop, and soil dynamics. Model evaluation indicated that the integrated model adequately represents the complex interactions that occur between farmers, crops, and livestock.     

基于氧传感器的空燃比控制模型

基于反馈控制建立了一种计算方便、实用性强的空燃比控制模型,该发动机空燃比反馈控制模型以氧传感器信号为基础,由激活条件、调节振幅、方波、平衡、选择和滤波等6个模块构成。激活条件模块依据发动机运行条件选定空燃比是方波调节还是氧平衡控制调节,调节振幅模块则依据催化剂上游的废气质量流量确定燃油调节的幅度,调节信号经过选择、滤波后输出空燃比反馈修正系数,进而对喷油时间进行修正。论文最后将模块写进发动机电控单元(ECU)中进行初步的台架实验,结果表明发动机稳态时控制效果较好。     

结构不稳定系统的智能控制方法及其应用

针对不稳定系统的控制进行研究,主要研究内容有不稳定系统的镇定、智能控制器的设计以及不稳定过程的智能控制实例仿真.主要思路是把不稳定的控制过程转换为稳定的控制过程,主要研究方法是内部反馈镇定法.内模控制具有设计方法简单、响应速度快、有较好的解耦效果和鲁棒性等优点,对于不稳定的系统,给予系统增加一个反馈环节PID控制器,通...     

基于SIMS/GPS的汽车运动状态组合测量系统

建立了汽车基本坐标系并推导捷联惯性位置姿态测量基本算法,从工程易实现角度给出了中低精度SIMS和载波相位模式差分GPS在位置/速度/航向角间接反馈松散组合模式下的误差状态方程和量测方程,基于改进自适应Kalman滤波器对测量模型进行了仿真,并对组建系统进行了实车试验验证.分析表明,仿真结果和实车试验结果一致性好,测量模型满足实际汽车主动安全性试验要求.     

基于预见位姿信息的铰接式车辆LQR-GA路径跟踪控制

针对铰接式车辆的特殊转向结构和行驶特性,为提高其路径跟踪控制精度和反应速度,提出了一种基于预见信息的线性二次型最优控制(Linear quadratic regulator,LQR)策略,并应用遗传算法(Genetic algorithm,GA)对状态量权重矩阵进行优化求解,获得最优LQR状态反馈控制器,实现铰接式车辆精确路径跟踪控制,由位置偏差、行驶方位偏差和曲率偏差来反映控制效果。ADAMS-Matlab/Simulink联合仿真结果:位置偏差为0.03 m,偏差误差为1.3%,行驶方位偏差误差为0.19%,曲率偏差收敛于0.003 m-1。联合仿真和试验验证结果表明,所提出的控制方法可有效提高控制精度,实现铰接式车辆的精确、稳定路径跟踪。     

基于奇异摄动理论的综合温室控制系统设计

为了建立集环境因子、作物生长过程和上层指标的综合温室控制系统,分析了现有温室控制研究成果,基于控制周期原则将温室控制系统分为分钟级温室环境因子控制系统(快速时变系统)、天或旬级的作物生长周期控制系统(中速时变系统)、年级的温室上层指标控制系统(慢速时变系统)。通过多时间尺度分析发现3类控制系统具有多时标特性,借助奇异摄动理论,对温室控制系统进行了分层递阶设计,进而得出该理论下的总体温室控制系统模型与控制器求解过程。通过算例演绎该设计方法的步骤,进行了仿真研究,结果表明,基于奇异摄动理论的温室控制系统设计思路清晰、计算量小、易于工程实现。     

电传动车辆反拖系统设计与分层控制策略研究

针对轮边电传动汽车长距离下坡工况中发动机的高怠速、高油耗,设计了反拖回馈电传动系统,轮边电动机再生制动能量回馈至直流母线,由整流模块切换到控制同步牵引发电机,使其工作在牵引电动机状态,反拖发动机至额定转速,此时发动机油门关闭。依据分层控制思想,提出了车辆行驶状态判断的上层控制算法、基于发电机转子频率跟踪的中层控制算法和基于双模糊控制的底层控制算法反拖回馈的3层控制体系。台架试验表明:该传动方式可以提供发动机功率20%的连续制动力,节省燃油,控制策略鲁棒性好,对驾驶员意图识别能力强。     

Design and operation of drainage-subirrigation systems in Poland

The different techniques used in the design and operation of drainage-subirrigation systems in low-lying riverine areas in Poland are presented. The required groundwater levels used as designing criteria and the applications of the steady state and unsteady state approach to ditch (drain) spacing design in different soil conditions are discussed. The practical application of groundwater level maintenance using the techniques of controlled drainage, subirrigation with a constant water level, and subirrigation with a regulated water level, are shown for three different field sites.