主动悬架试验台液压伺服驱动控制性能研究

1

作者 于冰 苏东海 +2 位作者 梁全 邬云诗 王伟平 《机电工程》 北大核心 2025年第9期1638-1648,1770,共12页

在液压主动悬架试验台的控制过程中,由于非对称液压缸的建模复杂性、系统参数的不确定性以及控制算法的调试难度等问题,导致了控制精度下降、系统稳定性变差或动态响应不理想等问题。为此,提出了一种结合滑模控制(SMC)与自适应反步法的... 在液压主动悬架试验台的控制过程中,由于非对称液压缸的建模复杂性、系统参数的不确定性以及控制算法的调试难度等问题,导致了控制精度下降、系统稳定性变差或动态响应不理想等问题。为此,提出了一种结合滑模控制(SMC)与自适应反步法的液压主动悬架试验台控制方法,即自适应反步控制方法。首先,建立了主动悬架与阀控非对称缸的数学模型,并设计了基于理想天棚阻尼控制原理的滑模控制器作为控制参考;然后,提出了针对阀控非对称液压缸的自适应反步法控制策略,以达到高精度的力追踪目的,并通过MATLAB/Simulink仿真平台构建了完整的系统模型,模拟了路面激励;最后,采用实验将该方法应用在主动悬架试验台中,并对其有效性进行了验证。研究结果表明:所设计的滑模控制器能够显著降低车辆车身的垂向位移与加速度,降幅分别达到20.58%和44.61%;同时,自适应反步法控制策略在力追踪控制上表现出色,相较于传统PID控制器,追踪精度提高了35.5%;此外,在阀控缸的作用下,车辆车身的垂向位移进一步降低了17.65%。自适应反步法相较于传统的PID控制器,能够更好地进行力追踪,超调量远小于PID控制器。 展开更多

关键词 阀控液压缸系统 液压伺服系统 液压主动悬架试验台 滑模控制精度 阀控非对称液压缸 自适应反步法控制

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大位移超磁致伸缩执行器驱动线圈优化与分段式偏置磁体设计

2

作者 祝相琪 刘慧芳 +2 位作者 吕雪松 梁全 董伟伟 《机电工程》 北大核心 2025年第11期2211-2223,共13页

为解决超磁致伸缩执行器(GMA)在设计过程中位移大小与响应时间难以协同优化,以及圆筒状永磁体磁场均匀性不足的问题,对其驱动线圈和偏置磁场部分进行了深入研究,提出了一种输出位移大、响应时间短的超磁致伸缩执行器设计方案,以及一种... 为解决超磁致伸缩执行器(GMA)在设计过程中位移大小与响应时间难以协同优化,以及圆筒状永磁体磁场均匀性不足的问题,对其驱动线圈和偏置磁场部分进行了深入研究,提出了一种输出位移大、响应时间短的超磁致伸缩执行器设计方案,以及一种适用于GMA低频驱动线圈的参数优化策略。首先,提出了一种基于多目标优化的驱动线圈协同设计方法,实现了磁场强度最大化与响应时间最小化的综合优化,建立了驱动线圈的低频等效电路模型,推导出了电流阶跃响应时间和线圈磁场强度的理论公式,以磁场强度与响应时间为双优化目标,结合线圈尺寸约束条件,求解了Pareto最优解集;然后,使用COMSOL仿真软件构建了超磁致伸缩执行器的偏置永磁体磁场仿真模型,并系统地研究了圆筒状永磁体结构参数以及分段后永磁体分布间隔对磁场强度与分布特性的影响规律,以磁致伸缩棒轴线磁场均匀度为评价指标,确定了最佳分布结构:三块相同尺寸的永磁体对称分布,间隔为16 mm;最后,根据优化结果对执行器整体进行了仿真分析,并制作样机进行了性能测试。研究结果表明:超磁致伸缩棒表面磁场均匀度优化后偏置磁场均匀度为90.6%,较优化前提高了75%;无位移放大机构,执行器输出位移可达110μm,阶跃响应时间为23.1 ms。研究成果显著提升了GMA的动态性能与驱动能力,为其在超精密领域的应用提供了技术支撑。 展开更多

关键词 超磁致伸缩执行器 线圈优化 响应速度 多目标优化算法 偏置磁场 COMSOL仿真

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微细光缆水下回收过程动力学建模与仿真分析

3

作者 吴昊 唐元贵 +1 位作者 梁全 陈汐 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第19期120-126,共7页

本文对恒张力条件下微细光缆的水下回收动态过程进行建模与仿真研究。面向自主遥控水下机器人微细光缆的回收难题,提出一种基于集中质量法的微细光缆离散化建模方法,并给出其回收阶段初始状态的力学方程以及计算方法;鉴于回收过程中节... 本文对恒张力条件下微细光缆的水下回收动态过程进行建模与仿真研究。面向自主遥控水下机器人微细光缆的回收难题,提出一种基于集中质量法的微细光缆离散化建模方法,并给出其回收阶段初始状态的力学方程以及计算方法;鉴于回收过程中节点数目的动态变化,提出了基于微细光缆张力变化的节点控制策略,构建了长距离微细光缆回收过程的动力学模型;采用四阶龙格-库塔法对微细光缆的回收过程进行动力学仿真,揭示了微细光缆在回收过程中速度以及张力分布的动态变化规律。结果表明,本文针对微细光缆回收过程动力学特性的研究方法可以有效反映长距离微细光缆的动态变化过程,从而为微细光缆回收装置的研发提供理论参考和设计依据。 展开更多

关键词 微细光缆 恒张力 集中质量法 离散化模型 动态仿真

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基于分组卷积的通道重洗注意力机制 被引量：1

4

作者 张李伟 梁泉 +1 位作者 胡禹涛 朱乔乐 《计算机应用》 北大核心 2025年第4期1069-1076,共8页

注意力机制的引入使得主干网能够学习更具区分性的特征表示。然而,为了控制注意力的复杂度,传统的注意力机制采用的通道降维或减少通道数而增加批量大小的策略会导致过度减少通道数和损失重要特征信息的问题。为解决这一问题,提出通道... 注意力机制的引入使得主干网能够学习更具区分性的特征表示。然而,为了控制注意力的复杂度,传统的注意力机制采用的通道降维或减少通道数而增加批量大小的策略会导致过度减少通道数和损失重要特征信息的问题。为解决这一问题,提出通道重洗注意力(CSA)模块。首先,利用分组卷积学习注意力权重,以控制CSA的复杂度;其次,通过传统通道重洗和深层通道重洗(DCS)方法,增强不同组间的通道特征信息交流;再次,使用逆通道重洗恢复注意力权重的顺序;最后,将恢复后的注意力权重与原始特征图相乘,以获得更具表达能力的特征图。实验结果表明,在CIFAR-100数据集上,与添加CA(Coordinate Attention)的ResNet50相比,添加CSA的ResNet50的参数量降低了2.3%,Top-1准确率提升了0.57个百分点;与添加EMA(Efficient Multi-scale Attention)的ResNet50相比,添加CSA的ResNet50的计算量降低了18.4%,Top-1准确率提升了0.27个百分点。在COCO2017数据集上,添加CSA的YOLOv5s比添加CA和EMA的YOLOv5s在平均精度均值(mAP@50)上分别提升了0.5和0.2个百分点。可见,CSA达到了参数量和计算量的平衡,并能够同时提升图像分类任务的准确率和目标检测任务的定位能力。 展开更多

关键词 注意力机制 分组卷积 通道重洗 图像分类 目标检测

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基于GO改进的微电网优化调度算法

5

作者 滕俊生 梁泉 +1 位作者 李炜鑫 黄新宇 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第6期101-111,共11页

微电网具有减小化石能源利用、改善环境污染的潜力,然而,由于微电网具有随机性、波动性以及分布式电源出力管理困难等问题,可能导致能源浪费。针对这一问题,本文建立了并网模式下的微电网模型,综合考虑系统各分布式电源的约束,并引入分... 微电网具有减小化石能源利用、改善环境污染的潜力,然而,由于微电网具有随机性、波动性以及分布式电源出力管理困难等问题,可能导致能源浪费。针对这一问题,本文建立了并网模式下的微电网模型,综合考虑系统各分布式电源的约束,并引入分布式电源和失负荷的惩罚成本,以微电网运行成本、污染物处理成本以及失负荷惩罚成本为目标函数,提出了一种成长优化算法(GO)的改进方案。仿真结果表明,改进后的成长优化算法可以有效地减少微电网的综合运行成本。 展开更多

关键词 微电网 优化调度 改进成长优化算法 并网

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GMA的温度特性分析及热形变被动补偿方法研究 被引量：2

6

作者 刘慧芳 马凯 +2 位作者 梁全 谷艳玲 王汉玉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期149-156,共8页

利用超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应特性制成的磁致伸缩智能构件,位移输出精度可达亚微米级,这为精密与超精密加工领域提供了新的驱动解决方案,这种精密微驱动过程是依靠智能材料的功能性实现的。然而,在磁致伸缩智能构件工作过程中,线... 利用超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应特性制成的磁致伸缩智能构件,位移输出精度可达亚微米级,这为精密与超精密加工领域提供了新的驱动解决方案,这种精密微驱动过程是依靠智能材料的功能性实现的。然而,在磁致伸缩智能构件工作过程中,线圈的焦耳热损耗、材料磁滞与涡流损耗等因素会导致其温度升高,并伴随着材料出现热变形、磁致伸缩系数不稳定等问题,从而严重影响系统的输出性能。为降低温升对磁致伸缩智能构件工作性能的影响,对超磁致伸缩致动器的温度变化特性进行了深入分析,提出一种热形变被动补偿机构,完成了具有热形变自补偿功能的超磁致伸缩致动器设计。实验结果表明,磁致伸缩致动器的主要发热形式和发热源,取决于激励电流形式、工作频率;所设计的超磁致伸缩致动器在工作过程中能够对热形变自动进行补偿。研究结果为提高磁致伸缩智能构件在精密与超精密驱动领域应用过程中的工作精度提供了一种途径。 展开更多

关键词 超磁致伸缩致动器 温度 热形变 被动补偿

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基于反步法的下肢外骨骼机器人控制研究 被引量：5

7

作者 苏东海 王海啸 +2 位作者 梁全 郭新博 王忠伟 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1692-1703,共12页

针对下肢外骨骼预定轨迹的控制问题,在构建了二自由度机械腿的运动学和动力学模型的基础上,提出了一种非对称液压缸负载力、伸缩量与外骨骼转动扭矩、运动角度的转化关系,采用反步法控制下肢外骨骼系统的运动轨迹。首先,采用D-H法建立... 针对下肢外骨骼预定轨迹的控制问题,在构建了二自由度机械腿的运动学和动力学模型的基础上,提出了一种非对称液压缸负载力、伸缩量与外骨骼转动扭矩、运动角度的转化关系,采用反步法控制下肢外骨骼系统的运动轨迹。首先,采用D-H法建立了二自由度下肢外骨骼系统的运动学模型,研究了外骨骼末端执行器关节速度的变化关系,并利用拉格朗日动力学方程推导了外骨骼动力学的数学模型;然后,使用了液压缸负载力控制为机械腿运动提供了相应的扭矩,进而控制了下肢外骨骼的运动姿态;其次,针对下肢外骨骼运动时的高精度要求,利用反步法控制理论,建立了阀控非对称缸系统,结合下肢外骨骼动力学系统整体的状态空间方程,利用下肢外骨骼液压伺服系统控制了下肢外骨骼进行预定轨迹运动;最后,对AMESim软件与Visual Studio软件进行了联合仿真,对比分析了PID控制与反步法控制的精度问题。研究结果表明:针对下肢外骨骼预定轨迹控制,反步法控制误差最大值为2°,对比传统PID控制,误差降低了67%;设计的反步法控制器对于下肢外骨骼具有良好的控制精度。 展开更多

关键词 电液伺服系统 非对称液压缸 反步法控制 下肢外骨骼系统状态空间方程 D-H法 AMESIM 控制精度

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武汉火神山医院药品消耗与医疗队筹备药品匹配度分析 被引量：1

8

作者 施金虎 袁力 +4 位作者 姜舒 蔡军 梁泉 李治 徐晓莉 《医学研究生学报》 CAS 北大核心 2020年第7期752-754,共3页

目的基于新冠肺炎疫情的快速发展,国家在武汉专门建设了火神山医院。文章分析了火神山医院药品消耗与医疗队前期备药的匹配程度以及火神山医院收治患者后第1周的药品使用情况,与医疗队携行药品进行对比。在新型冠状病毒感染疫情发展迅速... 目的基于新冠肺炎疫情的快速发展,国家在武汉专门建设了火神山医院。文章分析了火神山医院药品消耗与医疗队前期备药的匹配程度以及火神山医院收治患者后第1周的药品使用情况,与医疗队携行药品进行对比。在新型冠状病毒感染疫情发展迅速,上级抽组时间紧、任务重,实际出发前准备时间仅有3 d的情况下能够在短期内组织药品的供应达到60%的匹配度,已经能够满足临床的一般治疗需求。文章就医疗队前期备药的情况作分析,为未来医疗队再次执行任务提供经验。 展开更多

关键词 新型冠状病毒 药品筹备 匹配度 火神山医院

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水力切缝上方TBM滚刀贯入破坏机制模拟研究 被引量：13

9

作者 程建龙 邹清友 +4 位作者 杨圣奇 李晓昭 梁泉 曲磊 梅炎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2317-2326,共10页

为了提高坚硬岩层隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)贯入度和降低滚刀受力,高压水射流辅助TBM滚刀破岩已在工业界初步应用。为了揭示水力切缝滚刀破岩机制,基于水力切缝岩石滚刀贯入试验进行了三维颗粒流模拟,研究了滚刀贯入力和... 为了提高坚硬岩层隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)贯入度和降低滚刀受力,高压水射流辅助TBM滚刀破岩已在工业界初步应用。为了揭示水力切缝滚刀破岩机制,基于水力切缝岩石滚刀贯入试验进行了三维颗粒流模拟,研究了滚刀贯入力和贯入刚度随切缝深度的变化规律,揭示了不同切缝深度滚刀纵横剖面内的裂纹扩展和力链演化过程,分析了拉裂纹和剪裂纹随切缝深度的变化规律,明确了不同切缝岩石滚刀贯入的破坏模式和破坏机制。结果表明,第1次贯入的贯入刚度和贯入力随切缝深度的增加大致呈线性降低,第2次贯入的峰值力和贯入刚度小于第1次。而且,50~80 mm刀间距的变化对峰值贯入力的影响并不显著。随着切缝深度的增加,滚刀下方力链集中区边缘的倾角变大。由此导致破坏倾向于倾斜向下发展,当刀间距增加时,破坏由切缝一侧倾斜破坏向两切缝中间岩脊倾斜破坏转变,研究结果可为TBM滚刀与水射流布置和切缝深度的选取提供一定参考。 展开更多

关键词 高压磨料水射流切缝 TBM滚刀 贯入试验 破坏机制 三维颗粒流模拟

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基于改进Apriori算法的乘客公共交通依赖性层级转移分析 被引量：7

10

作者 胡松 林鹏飞 +2 位作者 翁剑成 梁泉 周伟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期344-351,共8页

为深入探究重大疫情条件下不同乘客公共交通依赖性的影响与层级转移策略,基于多源公共交通出行数据进行乘客公共交通出行链提取与出行知识图谱构建,利用K-means聚类算法识别乘客公共交通依赖性的层次等级,利用改进的Apriori算法挖掘不... 为深入探究重大疫情条件下不同乘客公共交通依赖性的影响与层级转移策略,基于多源公共交通出行数据进行乘客公共交通出行链提取与出行知识图谱构建,利用K-means聚类算法识别乘客公共交通依赖性的层次等级,利用改进的Apriori算法挖掘不同依赖性层级的强关联规则,并提出依赖性层级转移激励政策.结果表明:重大疫情条件下乘客公共交通依赖性强关联规则的前件项集数与其支持度呈负相关关系,依赖性越低,则关联规则指标的共现度与发生概率越低;家和目的地到站点总距离、小汽车可用性与亲友对公共交通支持度为各依赖性层级需改善的关键指标,而是否途径中高风险区域为较高依赖性群体重点改善的指标.该研究有利于后疫情时期公共交通政策的制定与服务提升,可为保障和平衡城市出行中绿色出行结构比例提供支撑. 展开更多

关键词 公共交通 依赖性水平 APRIORI算法 关联规则 激励政策

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多源数据驱动下公共交通出行行为特征挖掘与预测 被引量：9

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作者 梁泉 翁剑成 +1 位作者 胡娟娟 韩冰 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第28期11921-11931,共11页

公共交通是保障城市交通顺畅绿色运行的重要支撑,准确把握公共交通出行行为特征和需求是关键。从公共交通出行行为特征挖掘和行为预测两方面,解析了以往公共交通出行需求分析存在的问题及原因。结合北京市交通运行监测平台数据和多源数... 公共交通是保障城市交通顺畅绿色运行的重要支撑,准确把握公共交通出行行为特征和需求是关键。从公共交通出行行为特征挖掘和行为预测两方面,解析了以往公共交通出行需求分析存在的问题及原因。结合北京市交通运行监测平台数据和多源数据处理方法,分析了多源数据为公共交通出行特征精细化挖掘和行为精准化预测带来的机遇,并从数据关联分析和计算效能等角度梳理了面临的挑战。从公共交通多源数据关联匹配、公共交通出行特征刻画和公共交通出行行为预测三个方面提出了解决思路和方法,并通过案例分析验证了可行性。为把握多源数据驱动下精细化的公共交通出行需求提供了总体解决方案。 展开更多

关键词 公共交通 特征挖掘 行为预测 知识图谱 XGBoost算法

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多步法快速射线追踪与圆台型高精度走时外插计算 被引量：2

12

作者 梁全 毛伟建 +2 位作者 李武群 欧阳威 钱忠平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4367-4377,共11页

为更好地适应复杂构造的地震偏移成像,本文提出了一套快速射线追踪算法和一种高精度的走时外插计算方法.采用线性多步法的预测-校正公式求解射线追踪方程组,与传统的四阶Runge-Kutta法相比,提高了计算效率.在网格节点上的走时计算中,应... 为更好地适应复杂构造的地震偏移成像,本文提出了一套快速射线追踪算法和一种高精度的走时外插计算方法.采用线性多步法的预测-校正公式求解射线追踪方程组,与传统的四阶Runge-Kutta法相比,提高了计算效率.在网格节点上的走时计算中,应用一种基于圆台的外插方法,该方法以射线的方向为轴确定圆台,将轴上的走时外插到圆台内的网格节点上.与传统的矩形体外插方法相比,圆台走时外插方法提高了计算精度,且具有更好的稳定性.另外,该方法利用稀疏分布的射线即可获得高精度的走时表,节省计算量,对复杂构造的偏移成像非常有利,尤其是三维偏移.最后通过逆散射偏移成像算例,验证了算法的有效性和适用性. 展开更多

关键词 线性多步法 射线追踪 走时计算 圆台外插

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基于改进BiGRU的刀具磨损预测 被引量：6

13

作者 周建承 梁全 库涛 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第7期161-164,169,共5页

针对双向门控循环神经网络(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)超参数难以确定以及对重要特征捕捉能力较弱的问题,提出了一种改进模型用于刀具磨损预测。模型采用经过下采样的多通道传感器数据作为输入,使用随机搜索算法自适应... 针对双向门控循环神经网络(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)超参数难以确定以及对重要特征捕捉能力较弱的问题,提出了一种改进模型用于刀具磨损预测。模型采用经过下采样的多通道传感器数据作为输入,使用随机搜索算法自适应的确定深度学习模型的最优超参数组合,并引入注意力机制与指数搜索算法增强对全局特征与局部趋势的捕捉能力。模型在PHM2010数据集上进行了实验验证,结果表明,该方法可快速确定超参数组合,并获得更稳定的预测值,具有更好的综合性能。 展开更多

关键词 刀具磨损 双向门控循环神经网络 注意力机制 随机搜索算法 指数平滑

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气动人工肌肉静态特性实验及模型仿真研究 被引量：4

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作者 高建文 梁全 刘慧芳 《机床与液压》 北大核心 2019年第1期9-11,17,共4页

由于受到材料、端部结构、内部摩擦力等因素的限制,建立准确的气动人工肌肉数学模型十分困难。针对气动人工肌肉的内部摩擦力和橡胶弹性力,建立了比理想模型更加符合实际的改进数学模型。根据DMSP型气动人工肌肉的结构与特性,设计并完... 由于受到材料、端部结构、内部摩擦力等因素的限制,建立准确的气动人工肌肉数学模型十分困难。针对气动人工肌肉的内部摩擦力和橡胶弹性力,建立了比理想模型更加符合实际的改进数学模型。根据DMSP型气动人工肌肉的结构与特性,设计并完成了基于LabVIEW的静态特性实验。经过对比分析实验数据与应用MATLAB仿真得到的理想模型曲线和改进模型曲线,研究了橡胶弹性力与摩擦力对气动人工肌肉轴向收缩力的影响,为下一步拮抗关节和控制方法的研究打下基础。 展开更多

关键词 气动人工肌肉 数学模型 静态特性实验 仿真

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基于递推最小二乘法的阀控缸液压系统控制策略 被引量：7

15

作者 张海洋 梁全 +1 位作者 王志科 徐威 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第11期1743-1751,共9页

阀控缸液压系统存在建模不准确、动态控制精度较低和控制算法调试困难的问题,为此,提出了一种基于递推最小二乘法(RLS)的反步法动态面控制策略,并采用半实物仿真平台对其控制算法进行了调试验证。首先,建立了阀控缸液压系统非线性状态... 阀控缸液压系统存在建模不准确、动态控制精度较低和控制算法调试困难的问题,为此,提出了一种基于递推最小二乘法(RLS)的反步法动态面控制策略,并采用半实物仿真平台对其控制算法进行了调试验证。首先,建立了阀控缸液压系统非线性状态空间模型,推导了该系统的最小二乘矩阵形式和递推算法公式;然后,基于李雅普诺夫稳定性理论和动态面控制技术,建立了阀控非对称缸系统的控制模型,设计了一种基于RLS的反步法动态面控制器;最后,基于半实物仿真平台,对改造后的Linux操作系统进行了实时性验证,完成了阀控非对称缸系统参数辨识和基于RLS的反步法动态面控制试验任务。试验结果表明:RLS算法不仅能用于准确地估计系统模型参数,更能有效地适应系统模型参数的变化;相比于常规PID控制方法,基于RLS反步法动态面控制策略在阀控非对称缸系统稳定状态和换向的过程中,其动态控制精度分别提高了72.9%和20.3%,可为今后阀控缸液压系统建模及非线性控制策略研究提供较高的理论参考。 展开更多

关键词 电液伺服系统 非线性控制策略 反步法 递推最小二乘法 动态面控制 半实物仿真 阀控非对称缸系统

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云南省大豆间套作种植现状及发展对策 被引量：4

16

作者 王顺才 姚才奎 +4 位作者 尹红升 孙林华 汤霭娅 梁泉 温宪勤 《南方农业》 2022年第16期23-25,35,共4页

大豆间套作种植能有效利用不同时间与空间的光、热、水、气等自然资源,增加单位土地面积的经济效益,提高农作物收益。基于云南省大豆间套作种植技术的现状,简要总结了云南省大豆间套作模式存在的问题,并提出了大力培育特色专用大豆品种... 大豆间套作种植能有效利用不同时间与空间的光、热、水、气等自然资源,增加单位土地面积的经济效益,提高农作物收益。基于云南省大豆间套作种植技术的现状,简要总结了云南省大豆间套作模式存在的问题,并提出了大力培育特色专用大豆品种、积极开展养分高效品种选育与应用、加强省内大豆研发基地和良种繁育基地建设、加大种植技术推广工作力度、切实提升大豆精深加工水平、支持农业组织化生产和拓展东盟国家大豆生产基地等发展对策。 展开更多

关键词 大豆 间套作 玉米-大豆复合种植 云南省

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电液伺服双缸同步举升系统反步法控制研究 被引量：5

17

作者 高俊 梁全 +1 位作者 王忠伟 王星坤 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第5期827-835,861,共10页

针对电液伺服双缸同步系统的控制复杂、非线性强等问题,提出了一种反步控制算法,利用半实物仿真技术完成电液伺服同步系统的同步精度和反步法控制器的仿真验证工作。首先,对电液伺服双缸同步系统数学模型进行了研究,根据阀控缸基本方程... 针对电液伺服双缸同步系统的控制复杂、非线性强等问题,提出了一种反步控制算法,利用半实物仿真技术完成电液伺服同步系统的同步精度和反步法控制器的仿真验证工作。首先,对电液伺服双缸同步系统数学模型进行了研究,根据阀控缸基本方程和横梁动力学方程,推导了电液伺服同步系统非线性状态空间方程,利用坐标变换,将方程整理成矩阵形式以及严格反馈形式,满足了反步法控制律的应用条件;然后,根据李雅普诺夫稳定性理论和反步法控制原理,推导了电液伺服双缸同步系统的反步法控制律,编写了C语言程序设计反步法控制器;最后,由工控机和研华USB-4704数据采集卡组成的半实物仿真平台,完成了电液伺服双缸同步系统反步法控制策略的试验。研究结果表明:反步法控制电液伺服双缸同步控制系统,相比于常规PID控制,液压缸实际位移与期望位移误差更小,单液压缸的位移跟踪误差从6.5 mm降低到2.3 mm,减少64.6%,双缸同步系统的最大同步误差从0.25 mm降低到0.21 mm,减少了16%,设计的反步法控制器使双缸同步控制系统的控制精度和系统稳定性得到明显提升。 展开更多

关键词 阀控缸 反步控制算法 反步法控制器 非线性状态空间方程 横梁动力学方程 半实物仿真

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基于自适应反步法的直驱式泵控液压系统控制策略 被引量：3

18

作者 王忠伟 梁全 +2 位作者 张嘉容 高俊 张洲 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1376-1385,共10页

在闭式泵控伺服系统位置输出控制过程中,会出现非对称缸建模难、参数不确定性和控制算法调试困难等问题,为此,提出了一种自适应反步法控制策略(控制器),并采用半实物仿真平台对其可行性进行了验证。首先,推导了考虑单向阀和溢流阀的直... 在闭式泵控伺服系统位置输出控制过程中,会出现非对称缸建模难、参数不确定性和控制算法调试困难等问题,为此,提出了一种自适应反步法控制策略(控制器),并采用半实物仿真平台对其可行性进行了验证。首先,推导了考虑单向阀和溢流阀的直驱式泵控非对称缸液压系统的数学模型;其次,采取引入向量的方式,将数学模型变成了严格反馈形式,以此设计了新的自适应反步法控制器,解决了参数不确定问题;最后,在Linux+Preempt-RT半实物仿真平台下,完成了直驱式泵控非对称缸位置系统自适应反步法控制的阶跃信号、正弦信号和加入时变负载的正弦信号试验,并将其控制结果与传统PID控制结果进行了对比分析。研究结果表明:采用自适应反步法的控制器的稳态精度可以达到±3.98 mm,相比PID的控制精度提高了53.6%;同时,在系统位置控制过程中,采用参数自适应律对系统的不确定性参数进行实时调整估计,可以呈现出良好的自适应动态逼近过程。该自适应反步法控制策略具有良好的跟踪性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 电液伺服系统 闭式泵控液压系统 非对称缸 自适应反步法控制器 半实物仿真 位置控制 控制精度

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公交通勤个体出行特征图谱构建及相似性判别 被引量：2

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作者 梁泉 翁剑成 +1 位作者 周伟 荣建 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期6-13,共8页

从个体角度获取公共交通通勤乘客出行行为特征,有助于更准确地把握公交总体出行规律,更好地满足乘客的出行需求。基于公共交通刷卡数据与线站数据,针对公交通勤出行个体,借助图谱可视化表达优势,研究形成了以横轴为时间序列轴、纵轴为... 从个体角度获取公共交通通勤乘客出行行为特征,有助于更准确地把握公交总体出行规律,更好地满足乘客的出行需求。基于公共交通刷卡数据与线站数据,针对公交通勤出行个体,借助图谱可视化表达优势,研究形成了以横轴为时间序列轴、纵轴为位置轴、节点大小为方向角度的公共交通通勤乘客出行特征图谱构建方法。在此基础上,选用出行方式、方向、时间和线路等属性指标,采用结构相似度与最长公共子序列相结合的分析方法,实现了图谱相似性判定。以个体乘客一周的公共交通出行数据为例,验证了研究结果的合理性和有效性。研究结果能够直观反映个体出行过程,为出行特征表达与提取提供了新思路。 展开更多

关键词 交通工程 通勤乘客 特征图谱 相似性判别 个体特征

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射线雅可比的直接数值计算方法及应用

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作者 梁全 毛伟建 +2 位作者 欧阳威 李武群 张建磊 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期557-566,469-470,共12页

射线雅可比是求解输运方程、计算波前几何扩散因子和射线格林函数振幅的关键。该雅可比对于基于射线理论的真振幅偏移成像十分重要,是广义Radon变换(GRT)逆散射偏移真振幅成像条件权函数的组成部分。在强变速介质中,速度场的二阶偏导数... 射线雅可比是求解输运方程、计算波前几何扩散因子和射线格林函数振幅的关键。该雅可比对于基于射线理论的真振幅偏移成像十分重要,是广义Radon变换(GRT)逆散射偏移真振幅成像条件权函数的组成部分。在强变速介质中,速度场的二阶偏导数变化较大,动力学射线追踪难以得出较准确的射线雅可比,产生伪焦散点,也会遗漏真焦散点。为实现更准确的射线雅可比计算,文中从雅可比的定义出发,通过数值计算射线管的横截面元面积与初始角面元面积的比率实现射线雅可比的计算。射线雅可比的直接数值计算方法具有明确的物理意义,计算的雅可比更准确,能有效识别出真实的焦散点;同时,采用了一种合理的雅可比平滑阈值方法,避免了逆散射保幅偏移成像中焦散引起的奇异问题。盐丘模型的逆散射偏移成像测试结果,验证了该射线雅可比直接数值计算方法的有效性和适用性。 展开更多

关键词 射线雅可比 射线管横截面积 直接数值计算 焦散 平滑阈值 逆散射保幅偏移

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