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基于不确定性观测器的牵引机恒转速新型非线性积分滑模控制
1
作者
周俊宏
林光龙
+3 位作者
吴建芳
张龙浩
曾凡敬
吴荣华
《液压与气动》
北大核心
2025年第9期116-125,共10页
针对输电放线设备中闭式液压牵引机的恒转速控制问题,提出了一种新型非线性积分滑模控制方法。首先,建立了牵引机恒转速控制系统的详细数学模型,同时为了降低控制器复杂度和工程实践难度,利用奇异摄动思想对模型进行了合理的降阶处理。...
针对输电放线设备中闭式液压牵引机的恒转速控制问题,提出了一种新型非线性积分滑模控制方法。首先,建立了牵引机恒转速控制系统的详细数学模型,同时为了降低控制器复杂度和工程实践难度,利用奇异摄动思想对模型进行了合理的降阶处理。其次,利用降阶模型设计了一种新型的非线性积分滑模控制方法,通过Lyapunov稳定性理论详细地说明了引入非线性项可有效提高收敛速度和控制精度。此外,为了进一步提高系统对不确定性的鲁棒性,设计了一种不确定性观测器,对系统中包括参数不确定性和外部扰动在内的各种不确定性进行观测和补偿。最后,利用多物理域建模工具箱Simscape搭建了牵引机转速控制系统的仿真平台,将所提控制方法与传统的积分滑模控制和比例积分控制进行了仿真验证比较。结果不但表明了降阶模型的有效性,而且无论对于阶跃型还是正弦时变负载,设计的不确定性观测器均能实现准确估计。牵引机转速阶跃响应无超调,调节时间缩短至1.2 s,对于100 N·m的静态负载,速度降仅为00127 m/s;对于100sin(πt)N獉m的动态负载,速度最大稳态误差为0.012 m/s。即使系统在同时存在参数正负摄动和100sin(πt)N獉m时变负载的复合工况下,速度最大稳态误差也仅为0016 m/s,因此所提出的控制方法能显著提升牵引机的恒转速控制性能。
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关键词
放线设备
闭式液压牵引机
恒转速控制
非线性积分滑模控制
不
确定性观测
器
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职称材料
基于确定性观测的压缩感知MIMO信道参数反馈
2
作者
余鹏
姚志强
+1 位作者
朱蕾
王万蕾
《电讯技术》
北大核心
2016年第8期833-838,共6页
在实际资源受限(带宽受限或功率受限)的无线通信系统中,多径信道具有很强的稀疏特性,如何利用这一特点更加高效地将接收端获得的多径信道状态信息(CSI)进行压缩、反馈,是目前信道状态信息反馈技术的研究热点。针对现有多入多出(MIMO)信...
在实际资源受限(带宽受限或功率受限)的无线通信系统中,多径信道具有很强的稀疏特性,如何利用这一特点更加高效地将接收端获得的多径信道状态信息(CSI)进行压缩、反馈,是目前信道状态信息反馈技术的研究热点。针对现有多入多出(MIMO)信道状态信息反馈方法中随机观测矩阵需要较大存储空间的问题,引入了确定性Golay测量矩阵,提出了一种基于确定性观测的压缩感知MIMO多径信道参数反馈方法。在接收端对由信道估计得出的信道状态信息利用确定性Golay测量矩阵进行观测,将较少数目的观测值反馈到发送端,在发送端通过重构算法恢复出完全信道状态信息。仿真实验表明,与随机观测相比,采用确定性Golay观测矩阵的方法虽然需要的观测值数目会有所增加,但所需存储空间远小于随机观测矩阵,且利用确定性观测反馈信道状态信息的重构性能与随机观测矩阵相当。
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关键词
多径信道
压缩感知
多输入多输出
确定性观测
信道参数反馈
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职称材料
基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制
被引量:
1
3
作者
陈潇凯
刘宏宇
刘向
《汽车工程》
北大核心
2025年第1期137-148,共12页
汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_...
汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_(2)状态观测器,相比H_(2)/H_(∞)算法增强了鲁棒性。首先,建立了半车主动悬架控制系统模型,并定义了扰动形式。然后,提出能实现扰动估计和补偿解耦的IUDE算法,并提出一种H_(2)状态观测器,进而实现了对H_(2)/H_(∞)算法的再设计。最后,针对随机路面和减速带路面等典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的算法相比H_(2)/H_(∞)算法,随机路面工况的车身质心垂向加速度和俯仰角均方根值分别下降了7.6%和5.9%,对汽车平顺性有明显改善。同时,所提出的H_(2)观测器能有效估计系统状态,IUDE算法能准确估计扰动,并能够避免非解耦型UDE方法带来的悬架动挠度恶化问题,具有优异的扰动估计和灵活补偿的突出特点。
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关键词
主动悬架
不
确定性
与扰动
观测
器
H_(2)
观测
器
H_(2)/H_∞控制
改进的UDE算法
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职称材料
不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制
4
作者
罗小元
张玉燕
关新平
《燕山大学学报》
CAS
2001年第z1期18-21,共4页
研究不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制问题,其中不确定性满足范数有界条件.应用线性矩阵不等式(LMI)的方法,得到了系统存在分散鲁棒控制器的充分条件.同时研究了当系统状态不可测时,基于观测器的使系统鲁棒镇定的充分条件.
关键词
时滞
LMI
分散鲁棒控制
不
确定性
分散
观测
器.
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职称材料
高速并联机械手臂的自抗扰控制算法研究
被引量:
8
5
作者
赵振民
刘锋
+1 位作者
孔民秀
孙立宁
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第1期98-104,共7页
针对具有非线性、强耦合以及高速、高加速度等特性的高速并联机械手臂的末端精确定位和抖动抑制问题,提出改进的自抗扰控制解决方案。从并联机械手臂的动力学方程出发,推导了该机械手臂的状态方程,将系统非线性表示为加法和耦合参数的形...
针对具有非线性、强耦合以及高速、高加速度等特性的高速并联机械手臂的末端精确定位和抖动抑制问题,提出改进的自抗扰控制解决方案。从并联机械手臂的动力学方程出发,推导了该机械手臂的状态方程,将系统非线性表示为加法和耦合参数的形式,并用自适应算法对耦合参数进行实时在线辨识,基于自抗扰控制算法设计了系统的非线性的控制器。仿真结果表明,在对机械手臂快速响应的要求下,相对于传统的控制算法,关节的超调能够减少,关节位置跟踪精确度得到了提高。采用改进的自抗扰控制策略能够描述出系统的不确定性,解决高速并联机械手臂运行时存在的快速响应和超调之间的矛盾,提高了系统的动态响应性能。
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关键词
高速并联机械手臂
自抗扰控制
扰动
观测
器
不
确定性观测
超调抑制
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职称材料
基于压缩感知和红外玫瑰线扫描的红外图像重构(英文)
被引量:
1
6
作者
蒋伊琳
佟岐
+2 位作者
郜丽鹏
王海艳
汲清波
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期283-288,共6页
红外亚成像制导技术是由点源探测技术到成像制导技术的一种过渡,由单元探测器和光机扫描装置组成.红外玫瑰线扫描亚成像系统是亚成像制导中的一种,红外玫瑰线扫描亚成像系统按照特定的图案采集视场中的部分数据并得到一幅含有目标位置...
红外亚成像制导技术是由点源探测技术到成像制导技术的一种过渡,由单元探测器和光机扫描装置组成.红外玫瑰线扫描亚成像系统是亚成像制导中的一种,红外玫瑰线扫描亚成像系统按照特定的图案采集视场中的部分数据并得到一幅含有目标位置信息的亚图像.受单像素相机的启发,主要研究红外玫瑰线扫描亚成像系统中的压缩成像.压缩感知可以在更少的采样数据条件下重构红外图像,其应用到红外亚成像制导系统中一个关键的问题就是观测矩阵的构造.关于随机观测矩阵的研究已经比较广泛,但随机矩阵很难实现.本文提出了一种简单的适用于红外玫瑰线扫描亚成像系统的确定性观测矩阵.此外还提出了一种快速有效的恢复算法,称为优化子空间追踪算法.仿真结果显示构造的观测矩阵能够压缩和重构红外图像,且重构效果优于随机高斯观测矩阵和随机伯努利观测矩阵,提出的恢复算法也具有较好的表现.
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关键词
压缩感知(CS)
红外玫瑰线扫描亚成像系统(IRSSIS)
确定性观测
矩阵
优化子空间追踪算法(OSP)
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职称材料
题名
基于不确定性观测器的牵引机恒转速新型非线性积分滑模控制
1
作者
周俊宏
林光龙
吴建芳
张龙浩
曾凡敬
吴荣华
机构
广东电网有限责任公司惠州供电局
广东电网能源发展有限公司
出处
《液压与气动》
北大核心
2025年第9期116-125,共10页
基金
南方电网有限责任公司科技项目(031300KC23120022-GDKJXM20231447)。
文摘
针对输电放线设备中闭式液压牵引机的恒转速控制问题,提出了一种新型非线性积分滑模控制方法。首先,建立了牵引机恒转速控制系统的详细数学模型,同时为了降低控制器复杂度和工程实践难度,利用奇异摄动思想对模型进行了合理的降阶处理。其次,利用降阶模型设计了一种新型的非线性积分滑模控制方法,通过Lyapunov稳定性理论详细地说明了引入非线性项可有效提高收敛速度和控制精度。此外,为了进一步提高系统对不确定性的鲁棒性,设计了一种不确定性观测器,对系统中包括参数不确定性和外部扰动在内的各种不确定性进行观测和补偿。最后,利用多物理域建模工具箱Simscape搭建了牵引机转速控制系统的仿真平台,将所提控制方法与传统的积分滑模控制和比例积分控制进行了仿真验证比较。结果不但表明了降阶模型的有效性,而且无论对于阶跃型还是正弦时变负载,设计的不确定性观测器均能实现准确估计。牵引机转速阶跃响应无超调,调节时间缩短至1.2 s,对于100 N·m的静态负载,速度降仅为00127 m/s;对于100sin(πt)N獉m的动态负载,速度最大稳态误差为0.012 m/s。即使系统在同时存在参数正负摄动和100sin(πt)N獉m时变负载的复合工况下,速度最大稳态误差也仅为0016 m/s,因此所提出的控制方法能显著提升牵引机的恒转速控制性能。
关键词
放线设备
闭式液压牵引机
恒转速控制
非线性积分滑模控制
不
确定性观测
器
Keywords
cable deployment equipment
closed-circuit hydraulic traction machine
constant speed control
nonlinear integral sliding mode control
uncertainty observer
分类号
TP137 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于确定性观测的压缩感知MIMO信道参数反馈
2
作者
余鹏
姚志强
朱蕾
王万蕾
机构
中国电子科技集团公司第七研究所
湘潭大学信息工程学院
出处
《电讯技术》
北大核心
2016年第8期833-838,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61372127)
文摘
在实际资源受限(带宽受限或功率受限)的无线通信系统中,多径信道具有很强的稀疏特性,如何利用这一特点更加高效地将接收端获得的多径信道状态信息(CSI)进行压缩、反馈,是目前信道状态信息反馈技术的研究热点。针对现有多入多出(MIMO)信道状态信息反馈方法中随机观测矩阵需要较大存储空间的问题,引入了确定性Golay测量矩阵,提出了一种基于确定性观测的压缩感知MIMO多径信道参数反馈方法。在接收端对由信道估计得出的信道状态信息利用确定性Golay测量矩阵进行观测,将较少数目的观测值反馈到发送端,在发送端通过重构算法恢复出完全信道状态信息。仿真实验表明,与随机观测相比,采用确定性Golay观测矩阵的方法虽然需要的观测值数目会有所增加,但所需存储空间远小于随机观测矩阵,且利用确定性观测反馈信道状态信息的重构性能与随机观测矩阵相当。
关键词
多径信道
压缩感知
多输入多输出
确定性观测
信道参数反馈
Keywords
multipath channel
compressed sensing
multiple-input multiple-output
deterministic observation
channel parameters feedback
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制
被引量:
1
3
作者
陈潇凯
刘宏宇
刘向
机构
北京理工大学机械与车辆学院
南阳淅减汽车减振器有限公司
出处
《汽车工程》
北大核心
2025年第1期137-148,共12页
基金
北京市自然科学基金-小米创新联合基金项目(L243007)
河南省重大科技专项项目(231100240300)资助。
文摘
汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_(2)状态观测器,相比H_(2)/H_(∞)算法增强了鲁棒性。首先,建立了半车主动悬架控制系统模型,并定义了扰动形式。然后,提出能实现扰动估计和补偿解耦的IUDE算法,并提出一种H_(2)状态观测器,进而实现了对H_(2)/H_(∞)算法的再设计。最后,针对随机路面和减速带路面等典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的算法相比H_(2)/H_(∞)算法,随机路面工况的车身质心垂向加速度和俯仰角均方根值分别下降了7.6%和5.9%,对汽车平顺性有明显改善。同时,所提出的H_(2)观测器能有效估计系统状态,IUDE算法能准确估计扰动,并能够避免非解耦型UDE方法带来的悬架动挠度恶化问题,具有优异的扰动估计和灵活补偿的突出特点。
关键词
主动悬架
不
确定性
与扰动
观测
器
H_(2)
观测
器
H_(2)/H_∞控制
改进的UDE算法
Keywords
active suspension systems
uncertainty and disturbance estimator
H_(2)observer
H_(2)/H_(∞)control
IUDE algorithm
分类号
U463.33 [机械工程—车辆工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制
4
作者
罗小元
张玉燕
关新平
机构
燕山大学电气工程学院秦皇岛
出处
《燕山大学学报》
CAS
2001年第z1期18-21,共4页
基金
燕山大学校基金项目(YDJJ0019).
文摘
研究不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制问题,其中不确定性满足范数有界条件.应用线性矩阵不等式(LMI)的方法,得到了系统存在分散鲁棒控制器的充分条件.同时研究了当系统状态不可测时,基于观测器的使系统鲁棒镇定的充分条件.
关键词
时滞
LMI
分散鲁棒控制
不
确定性
分散
观测
器.
分类号
TP27 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
高速并联机械手臂的自抗扰控制算法研究
被引量:
8
5
作者
赵振民
刘锋
孔民秀
孙立宁
机构
哈尔滨工业大学机器人与系统国家重点实验室
黑龙江科技学院电气与信息工程学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第1期98-104,共7页
基金
国家"863"计划资助项目(2006AA040103)
文摘
针对具有非线性、强耦合以及高速、高加速度等特性的高速并联机械手臂的末端精确定位和抖动抑制问题,提出改进的自抗扰控制解决方案。从并联机械手臂的动力学方程出发,推导了该机械手臂的状态方程,将系统非线性表示为加法和耦合参数的形式,并用自适应算法对耦合参数进行实时在线辨识,基于自抗扰控制算法设计了系统的非线性的控制器。仿真结果表明,在对机械手臂快速响应的要求下,相对于传统的控制算法,关节的超调能够减少,关节位置跟踪精确度得到了提高。采用改进的自抗扰控制策略能够描述出系统的不确定性,解决高速并联机械手臂运行时存在的快速响应和超调之间的矛盾,提高了系统的动态响应性能。
关键词
高速并联机械手臂
自抗扰控制
扰动
观测
器
不
确定性观测
超调抑制
Keywords
high-speed parallel manipulator
active disturbances rejection control
disturbance observer
observation uncertainty
overshoot suppression
分类号
TP241.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于压缩感知和红外玫瑰线扫描的红外图像重构(英文)
被引量:
1
6
作者
蒋伊琳
佟岐
郜丽鹏
王海艳
汲清波
机构
哈尔滨工程大学信息与通信工程学院
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期283-288,共6页
基金
Supported by National Natural Science Foundation of China(61571146)
Natural Science Foundation of Heilongjiang Province of China(F201407)
文摘
红外亚成像制导技术是由点源探测技术到成像制导技术的一种过渡,由单元探测器和光机扫描装置组成.红外玫瑰线扫描亚成像系统是亚成像制导中的一种,红外玫瑰线扫描亚成像系统按照特定的图案采集视场中的部分数据并得到一幅含有目标位置信息的亚图像.受单像素相机的启发,主要研究红外玫瑰线扫描亚成像系统中的压缩成像.压缩感知可以在更少的采样数据条件下重构红外图像,其应用到红外亚成像制导系统中一个关键的问题就是观测矩阵的构造.关于随机观测矩阵的研究已经比较广泛,但随机矩阵很难实现.本文提出了一种简单的适用于红外玫瑰线扫描亚成像系统的确定性观测矩阵.此外还提出了一种快速有效的恢复算法,称为优化子空间追踪算法.仿真结果显示构造的观测矩阵能够压缩和重构红外图像,且重构效果优于随机高斯观测矩阵和随机伯努利观测矩阵,提出的恢复算法也具有较好的表现.
关键词
压缩感知(CS)
红外玫瑰线扫描亚成像系统(IRSSIS)
确定性观测
矩阵
优化子空间追踪算法(OSP)
Keywords
compressed sensing ( CS), infrared rosette scan sub-imaging system ( IRSSIS ), deterministic meas-urement matrices, optimized subspace pursuit algorithm (OSP)
分类号
TN911.73 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于不确定性观测器的牵引机恒转速新型非线性积分滑模控制
周俊宏
林光龙
吴建芳
张龙浩
曾凡敬
吴荣华
《液压与气动》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于确定性观测的压缩感知MIMO信道参数反馈
余鹏
姚志强
朱蕾
王万蕾
《电讯技术》
北大核心
2016
0
在线阅读
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职称材料
3
基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制
陈潇凯
刘宏宇
刘向
《汽车工程》
北大核心
2025
1
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职称材料
4
不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制
罗小元
张玉燕
关新平
《燕山大学学报》
CAS
2001
0
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职称材料
5
高速并联机械手臂的自抗扰控制算法研究
赵振民
刘锋
孔民秀
孙立宁
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
8
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职称材料
6
基于压缩感知和红外玫瑰线扫描的红外图像重构(英文)
蒋伊琳
佟岐
郜丽鹏
王海艳
汲清波
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
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职称材料
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