液压外骨骼机器人非线性模糊滑模控制方法

针对液压外骨骼机器人系统建模困难的问题,提出一种利用自适应模糊逼近方法来实现对滑模等效控制的逼近,不需要对机器人的未知参数进行预先估计,同时设计可调参数的自适应调节律,增强系统的鲁棒性,引入一种类势能函数设计具有非线性积分项的滑模面,当误差较大时,积分效应适当减弱,防止产生较大的超调量;当误差较小时,积分效应适当增强,减小稳态误差。利用李雅普诺夫方法论证了该闭环控制系统的稳定性,并使用模糊切换方法来消除滑模控制抖振。最后,对液压助力外骨骼机器人系统进行轨迹跟踪及外干扰实验,结果验证了该方法的有效性,控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号,且具有一定抗干扰能力。     

EPS测试被动加载系统建模与仿真

基于系统状态空间方程对EPS测试被动加载系统的非线性模型搭建.通过对系统被动加载系统的各部分进行分析,以阀芯位移作为输入量,液压缸输出压力为输出量,利用流体力学三大方程建立系统状态空间方程,并考虑系统内扰、饱和非线性、摩擦力干扰等,得出系统非线性模型,在Simulink环境下进行仿真,与基于传递函数搭建的线性化系统模型...     

基于SOA的水轮机调速系统PID参数优化

针对现有优化方法复杂、易陷入局部最优等问题,为水轮机调速系统提出了一种基于人群搜索算法的比例-积分-微分控制参数优化方法.为验证该算法的可行性,建立了水轮机调速系统非线性模型,选取水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标作为目标函数进行优化.为验证优化结果的有效性,将人群搜索算法的控制效果与参考文献中粒子群算法的控制...     

基于几何和色度学特征识别的花生视觉选种方法

花生选种要求花生粒完好、个大、颗粒饱满.为减少花生选种的工作量,该研究以花生粒为研究对象,建立花生选种的视觉识别方法.该方法首先采集图像并对图像进行视觉处理,根据训练样本图像建立基于几何和色度学的项目特征库;再根据采集的待选种子花生图像,对比特征库测试待选种子花生的2个重要几何特征参数面积和圆度,来识别粒大饱满种子花生...     

基于企业生命模型下的旅行社成长研究

企业生命成长模型通过形象的论述,文章通过模型在旅行社企业的具体诠释,指出了加强"双链"培育和重视要素的非线性作用对旅行社企业成长的关键影响.     

对同步发电机励磁控制优化设计仿真研究

提出基于现代内点非线性规划方法的非线性最优控制设计思想。将控制系统的二次性能指标选取为非线性规划的目标函数;运用隐式积分方法,将控制系统的状态方程差分为等式约束;控制量的上下限幅选取为不等式约束;从而将最优控制问题转化为非线性规划问题,形成以规划方法处理控制问题的设计思路和算法。这种设计方法可按实际需要选择目标函数,并能够找到在选定的目标函数下,使非线性控制系统达到最优的控制规律,且设计灵活。以发电机励磁控制系统为例,提出了基于内点非线性规划的发电机励磁控制设计方法。为了考查该设计方法的灵活性,选择不同的控制目标进行设计。仿真结果表明：该设计方法使发电机具有良好的输出特性,具有广泛的应用前景。     

基于激光雷达数据的东北林区航空林分材积表编制

利用东北林区云冷杉林、落叶松林、樟子松林、红松林、栎树林、桦树林、杨树林、榆树林、椴树林和水胡黄林10种森林类型的1947个样地的激光雷达数据和地面实测蓄积量数据,首先通过多元线性回归和非线性回归方法,分别建立基于机载激光雷达数据的森林蓄积量回归估计模型,并通过对比分析,确定统一形式的基础回归模型;然后利用哑变量建模方法,建立基于不同森林类型参数和相同激光雷达变量的蓄积量模型。结果表明,研究建立的10种森林类型的线性蓄积量回归模型的解释变量个数在2~7之间,确定系数在0.460~0.858之间;非线性蓄积量回归模型的解释变量个数在2~4之间,确定系数在0.461~0.846之间。基于点云平均高度和平均强度建立的10种森林类型的二元蓄积量模型(研究称之为标准模型),其确定系数在0.440~0.815之间,平均预估误差在2.88%~4.42%之间,平均百分标准误差在16.76%~25.52%之间,预估精度基本达到森林资源规划设计调查技术规定要求。依据研究建立的10种森林类型的蓄积量模型,可以编制基于激光雷达数据的航空林分材积表,在森林资源调查实践中推广应用。     

基于闭环控制的空间自平衡担架设计

为防止恶劣环境救援时担架对伤员造成的二次伤害,设计出一种能够在倾斜地面上保持伤员稳定平躺的可拆卸空间自平衡担架,通过倾角传感器对担架倾斜角度进行测量,基于电容极间场强原理的非线性PID算法计算需要调整的角度,然后向驱动电机发送指令,通过4根电动推杆与球形万向节实现多自由度的调整,实现担架的空间自平衡,提升救援质量。     

引入林分优势高和气候因子的杉木和桉树树高-胸径模型研建

基于广西森林资源年度监测评价项目中25块杉木样地和25块桉树样地的每木胸径和树高实测数据,从7个传统树高-胸径曲线中筛选出拟合精度最优模型作为基础模型,引入林分优势高和气候因子构建广义非线性模型,通过10折交叉验证法进行检验,并对一元材积公式的估计误差进行评价。结果显示：1)各传统树高-胸径曲线模型中,Richards模型为杉木和桉树最优的基础模型;2)引入了林分优势高和气候因子的杉木和桉树树高-胸径广义非线性模型,拟合精度相对基础模型更高,杉木的R²,MPE和MPSE的值分别为0.797 6,0.58%和13.91%,桉树的R²,MPE和MPSE值分别为0.720 7,0.62%和11.58%;3)采用一元材积公式得到的杉木和桉树总体蓄积与实测蓄积相差较大,其中桉树相对误差为-13.51%,超过了林业行业标准要求范围,运用树高-胸径广义非线性模型和二元材积公式计算总体蓄积,与实测值相对误差不超过0.5%,构建的杉木和桉树树高-胸径广义非线性模型能运用于实践生产。     

大兴安岭北部兴安落叶松天然林单木地上生物量

基于大兴安岭北部林区19块样地内104株天然兴安落叶松实测生物量数据,建立兴安落叶松天然林地上总量和分量相容性生物量模型,分别采用权函数和联立线性方程组消除方程的异方差和度量误差。结果表明：1)含度量误差的单木生物量相容性模型能解决总量生物量模型和分量生物量模型不兼容的问题,而且模型的预估精度高于经验模型;2)所建模型参数的决定系数 R2和模型偏差统计量,估计值的标准差 SEE、平均估计误差MPE、平均相对偏差 ME、平均相对偏差绝对值 MAE 分别为0.907～0.947,1.887～17.368,1.011%～2.703%,-4.937%～6.998%,5.408%～10.886%;3)对大兴安岭北部兴安落叶松天然林样木实测值进行统计分析,得到兴安落叶松天然林单木干材生物量占地上生物量的60.37%～76.80%,所占比例随年龄增加先增加再减小。树皮生物量占地上生物量的7.15%～20.11%,所占比例随年龄增加而减小;树枝生物量占地上生物量的8.51%～14.29%,所占比例随年龄增加基本呈现增加趋势;树叶生物量占地上生物量的5.12%～7.09%,在低林龄期时所占比例最大。