一、DESIGN OF A NEW INTERPOLATED CONTROLLER FOR STA-BILIZATION OF A SET OF INTERPOLATED PLANTS（论文文献综述）
王婷[1]（2021）在《基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制》文中研究表明目前打磨加工主要以人工为主,打磨过程中产生大量粉尘,对工人健康造成不利影响,甚至危及工人的人身安全,而且存在打磨表面一致性差,加工质量不稳定的情况。机器人打磨加工是将工人从恶劣的打磨环境中解救出来的有效方法,采用机器人打磨可以改善工人工作环境,保证打磨的一致性和稳定性。在机器人打磨铸铁件的精磨过程中,机器人运行轨迹的平滑和准确对打磨质量具有直接影响。通过对机器人误差补偿、轨迹规划及力/位控制等轨迹优化与控制的关键技术研究,可以提高打磨机器人轨迹精度,使机器人准确而又平稳的到达期望位置,从而保证打磨加工质量。因此,本文以六自由度串联打磨机器人为研究对象,将提高机器人的轨迹精度和保证轨迹平滑性作为研究目标,分别从机器人位姿误差分析及建模、最优轨迹规划和力/位控制方法三个方面进行机器人轨迹优化与控制的探索分析。提出一种改进鲸鱼优化算法,该算法具有收敛速度快、全局寻优能力强的特点,将其用于机器人逆运动学求解、机器人最优轨迹规划和比例-积分-微分（PID）控制的参数优化,简化机器人逆运动学求解过程,提高控制精度和响应速度,获得更加平稳而又光滑的机器人轨迹。探究机器人打磨加工中的轨迹误差产生原因,建立误差模型,从机器人位姿误差的角度进行轨迹优化,改善轨迹精度。通过分析机器人轨迹规划基本原理,以获得最小的关节振动为目标,进行机器人最优轨迹规划,从规划算法的角度进行轨迹优化,改善轨迹平滑性。对机器人的打磨接触力控制方法进行研究,实现机器人的力/位控制,从控制角度保证机器人轨迹精度和轨迹平滑。主要工作包含以下几个方面:（1）鲸鱼优化算法已用于解决许多工程中的参数优化问题,具有结构简单、搜索能力强的优点,但是容易陷入局部最优。差分进化算法是一种应用非常广泛的优化算法,具有收敛速度快,鲁棒性强等特点。本文在鲸鱼优化算法的基础上,提出一种改进鲸鱼优化算法,将各个搜索代理视为种群中的个体,在差分进化算法的变异和选择操作启发下,对鲸鱼位置的更新方式进行改进。采用23个基本函数对改进鲸鱼优化算法进行验证,并与其他算法进行比较。结果表明改进鲸鱼优化算法具有更好的全局寻优能力。（2）提出一种基于改进鲸鱼优化算法的机器人逆运动学求解方法,在轨迹规划、力/位控制等仿真分析中均使用此方法进行机器人逆运动学求解。通过对砂带打磨接触轮的变形和末端执行机构的位移及变形分析,结合机器人自身的结构误差分析,建立其位姿误差模型。分析笛卡尔空间和关节空间机器人轨迹规划多种插值方法基本原理。将时间和脉冲加权最小作为轨迹规划目标函数,使用改进鲸鱼优化算法进行机器人最优轨迹规划。结果表明,采用改进鲸鱼优化算法进行六自由度串联打磨机器人最优轨迹规划,机器人关节脉冲明显减小。（3）机器人打磨加工为接触式作业,其运动轨迹必然受到打磨接触力的影响。考虑打磨接触力、机器人所受变形力和由于接触表面不确定性产生的摆动力,建立机器人打磨接触力模型。提出基于改进鲸鱼优化算法的PID控制方法和基于内模控制原理的内模PID（IMC-PID）控制方法,并进行了打磨接触力控制仿真分析。将机器人打磨接触力控制与位置控制进行解耦,根据两种打磨接触力控制方法进行机器人正交方向上的力/位复合控制和阻抗控制分析研究。（4）分别设计工具型打磨实验和工件型打磨实验,对文中基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制的理论研究进行实验验证。使用中北大学机器人抛光打磨工作站进行机器人打磨实验。考虑砂带粒度、机器人速度及砂带轮转速对打磨接触力、表面粗糙度及材料去除率的影响,采用正交实验的方法,设计机器人打磨铸铁件的砂带打磨实验。对实验结果进行了极差分析和方差分析,并提出一种打磨效果评价标准,通过多元线性回归分析,建立打磨质量预测模型。
高雪佳[2]（2021）在《上肢康复机器人主动控制方法研究》文中研究说明偏瘫是脑卒中最常见的后遗症,若不及时进行康复治疗,易造成肌肉萎缩等问题,给患者日常生活带来极大不便。目前,临床采用人工辅助治疗方法,既造成医疗资源紧张,又无法衡量患者的主动参与度。本文以五自由度上肢康复机器人为研究对象,主要研究患者进行主动康复训练时,实现机器人末端实际运动轨迹准确跟踪期望轨迹,同时保持机器人与患者间具有良好柔顺性的控制方法,从而提高患者康复训练的有效性和安全性。本文主要研究内容如下:1)上肢康复机器人基础理论。采用D-H（Denavit-Hartenberg）法对机器人运动过程进行分析,描述机器人末端位姿与各关节角度之间的关系,通过理论计算与虚拟仿真对机器人末端运动信息进行对比分析;采用拉格朗日法描述机器人运动过程中每个关节力矩的变化,对机器人各关节位移和力矩之间的关系进行验证。2)康复机器人末端运动轨迹规划。首先根据人体各关节运动的极限位置角度确定了机器人极限位置角度,进而通过蒙特卡罗方法绘制了机器人的工作空间;通过对比适用于关节空间轨迹规划的两种方法,得出五次多项式插值更优的结论;在笛卡尔空间直接采用了常用的空间直线插值法进行仿真;仿真结果证明:机器人的运动轨迹连续且平滑,速度较慢,比较平稳,适合患者进行康复运动。3)康复机器人主动控制方法的优化。为了提高患者进行主动训练时,机器人末端轨迹的位置精度,改善与机器人之间的柔顺性,本文对阻抗控制方法进行了优化。模糊控制器寻找阻抗控制参数时,解决了传统寻优方式下耗时太大的缺点,但仍存在寻优控制精度低的问题。因此本文将模糊控制器中隶属度函数的模糊量和隶属度这两个变量作为遗传算法中待优化的参数,进行复制、交叉、变异操作,确定新的阻抗控制参数最优值。仿真结果表明:在对阻抗控制器进行寻优时,相比于模糊阻抗方法,遗传模糊阻抗方法精度更高,人机间柔顺性更好。最后分别采用遗传模糊阻抗和模糊阻抗两种控制方法,控制上肢康复机器人带动健康受试者进行肩部外展、肘部屈曲的单关节运动和肩部与肘部一起屈曲的多关节运动,根据各种传感器获得的运动信息,描绘出机器人末端运动轨迹。实验结果表明:采用遗传模糊阻抗控制方法的系统表现出更高的精度与良好的柔顺性。
钟天铖[3]（2020）在《机床进给传动系统参数估测和伺服控制研究》文中指出本文针对机床进给传动系统中存在的参数变化和建模误差等问题,提出了相应的在线参数估测和伺服控制方法,旨在提高进给传动系统在不同运行条件下的跟踪性能和稳定性。近年来,高速加工快速发展,为了保证进给传动系统在高速运行时的跟踪精度,需要尽可能地提高控制系统的闭环带宽。然而,当闭环带宽接近或者超过共振模态的自然频率后,参考轨迹和外部干扰可能会激发共振模态,引起的结构振动将影响跟踪精度,致使加工品质降低。另一方面,运行条件的改变还将导致进给传动系统的参数变化,例如工作台的运动会改变动态刚度,而工件材料的去除或者增加则会引起等效质量的变化。对于控制系统来说,如果设计控制器时只考虑名义模型,那么这些参数变化往往会恶化跟踪性能,甚至会破坏闭环稳定性。此外,随着运行速度的提高,建模误差对控制系统的影响也愈发显着。因此,对机床进给传动系统来说,迫切需要针对其参数变化和建模误差提出相应的控制算法,在提高闭环带宽的同时,抑制结构振动和外部干扰。针对进给传动系统中的参数变化,本文采用了鲁棒控制和增益调度控制提高了控制系统的跟踪性能和稳定性。在滚珠丝杠传动系统中,因为工作台位置影响着动态刚度,所以共振模态的自然频率将随着工作台运动发生变化,进而恶化控制系统的跟踪性能和稳定性。为了考虑工作台运动的影响,针对滚珠丝杠传动系统建立了不确定模型,将变化的一阶轴向共振模态的频率响应视为频域不确定性,并通过加权函数表示。根据所建立的不确定模型,采用μ综合技术设计了鲁棒控制器,其最小化了闭环系统的结构奇异值,使控制器在整个工作台行程内实现了鲁棒性能和鲁棒稳定性。此外,为了使闭环系统的性能能够在时域内进行调节,在标准控制结构中引入了参考模型,从而可以通过调节参考模型实现指定的时域性能。为了进一步处理工件质量对控制系统的影响,提出了增益调度鲁棒控制器的设计方法,通过综合鲁棒控制和增益调度控制,同时考虑了工件质量和工作台位置。在设计鲁棒控制器时,将工件质量作为不确定性,使用μ综合技术保证控制系统对不确定工件质量的鲁棒性能和鲁棒稳定性。虽然将参数变化视为不确定性的鲁棒控制器能够保证闭环稳定性,但是其也会对控制系统的性能有一定的限制,而增益调度控制能够实时地处理参数变化,进一步提升性能。因为工作台位置可以直接由编码器测量得到,所以其可以作为调度参数用于调度控制器的增益。当工作台处于不同位置时,分别设计对应的鲁棒控制器,通过对这些鲁棒控制器的传递函数系数进行插值,获得与工作台位置相关的增益调度鲁棒控制器。采用参数依赖的Lyapunov函数进行了稳定性验证,从理论上保证了插值增益调度控制器在运行条件变化时的闭环稳定性。在机床运行时,工件质量通常难以实时测量,如果其变化范围较大,将其作为不确定性设计的鲁棒控制器为了确保闭环稳定性,通常无法实现满足要求的跟踪性能。因此,针对此类参数变化,提出了一种新的在线参数估测方法,并根据估测结果实时调度控制器增益,消除了参数变化对控制系统跟踪性能的影响。在设计参数估测器时,提取了状态空间模型中由参数变化引起的摄动,将其作为额外的系统状态,建立了扩张状态空间模型。针对扩张状态空间模型设计扩张状态观测器,可以实时估测摄动项,从而实现了参数变化的在线估测。相应地,基于扩张状态观测器,设计了带双积分器的状态反馈伺服控制结构,消除了匀速运行阶段的跟踪误差,并且更好地抑制了外部干扰。考虑到传统的基于模型控制方法均无法避免建模误差的影响,提出了适用于进给传动系统的数据驱动控制方法,直接由频率响应数据设计H∞最优控制器。控制器选用了二自由度控制结构,由反馈控制器、前馈控制器和固定控制器组成。通过在初始控制器处线性化,将基于频率响应数据的H∞优化问题中凸-凹约束条件转化为了凸约束条件,构建了矩阵不等式用于求解优化问题。此外,对不同形式控制器的求解方法也进行了讨论,并将控制算法扩展到了带参考模型和多重数据不确定性的情况。上述提出的控制算法均在不同实验设备中与常用的经典控制算法和现有的先进控制算法进行了比较,分析和实验结果验证了所提出方法的先进性和有效性。
刘壮[4]（2020）在《大型多向造波机的控制系统设计优化》文中认为如何真实地重现海上波浪的随机运动现象,从而提高实验研究的精度,一直是国内外海工模型实验非常关注的问题。多向造波机因具有产生多向不规则波的能力而更加逼近海上真实的波浪,因此受到广大海工科研人员的高度关注,目前已成为海工实验室必备的重型装备之一。然而伴随着现今科技水平的高速发展,人们对海洋资源深度探知与开发的渴望越来越强,因而对实验精细化水平的要求也越来越高,这促使波浪模拟的品质需求越来越高,这一需求不仅会影响到造波机结构的变化,而且还会大幅度提升运算载荷。为此本文将从控制系统优化的角度对现有的大型多向造波机系统进行改进与优化,该工作将为下一代具有更高计算复杂度的大型多向造波装备的研制奠定基础。多轴、大运算量和高精稳定控制是新一代造波机的三个基本特征。因而,传统上“单PLC控制器+驱动器+电机”的造波控制方式也会因控制轴数和计算能力的限制而影响到造波水平的进一步提升。为此,本文采用了现代具有高性能计算能力的且带有软PLC的新型控制器代替原来造波机所广泛采用的传统PLC控制器进行设计,同时为新一代多板造波机构建了基于EtherCAT工业以太网的多控制器分组控制结构,并针对分组控制时控制器间的同步问题,提出了多控制器造波机的时钟同步方法,其中包括同一控制器多轴间同步控制设计与不同控制器间的任务时钟同步设计。与此同时,在本文所构建的控制结构基础上,针对造波板行进轨迹的顺滑问题,结合运动控制技术探索了轨迹插值方法,并在此基础上设计了适用于当前造波控制需求的数据插补方法。接下来,本文针对造波机启停不当时所激发错误波浪的问题,深入研究了电机启停控制曲线的计算方法,并在此基础上设计出余弦造波启停控制曲线。最后,本文基于新构建的多控制器多板造波控制结构进行了控制软件的设计,并在设计过程中着重考虑了多板造波机的协调控制效率问题和今后造波系统扩展升级的需求。本文以海工实验室当前所面临的大型多向造波机更新换代为背景,以清晰模块化的方式进行控制系统设计与问题研究,在整个研究与设计过程中将造波机控制结构分为实时和非实时两个部分:在实时部分中着重突出时钟同步控制的精度和数据插补的高效;在非实时部分中着重突出造波控制运行的顺滑以及系统稳定性。最后,在海岸和近海工程国家重点实验室中搭建了新型多板造波机测试样机,并通过实验验证了本文工作的有效性,其中在多控制器系统的同步控制精度上、系统性能和可靠性上均达到了新一代造波机控制系统的设计要求。本文的工作将为今后更加精细、准确的波浪谱模拟打下坚实的技术基础并提供了设备保证。
陈宵燕[5]（2020）在《工业机器人多模式标定及刚柔耦合误差补偿方法研究》文中指出工业机器人以其操作速度快、效率高、模块化结构设计、控制系统灵活、重复性高等优点,在自动化生产、智能化制造中扮演着越来越重要的角色,尤其在高精度、高强度、高风险等工程中正发挥着不可替代的作用。随着工业机器人应用领域的不断拓展,对机器人的作业精度、工作性能提出了越来越高的要求。影响机器人作业精度的因素较多,不仅来源于机器人零部件加工装配和运动控制算法,还包括了机器人使用过程中产生的碰撞、磨损、弹性或非弹性变形。对机器人进行标定和误差补偿,是提高机器人作业精度的有效手段。本文从高精度作业离线编程的应用需求出发,通过仿真与实验相结合,研究机器人多模式标定技术与多源误差建模方法,探讨轨迹误差和非线性误差的预测补偿方法,从而完善机器人精度提高方法,实现最大程度地优化离线编程作业。（1）研究含几何参数误差的机器人逆运动学求解问题,分别提出了完整解析解优化选取算法和基于改进雅可比迭代的关节微小增量方法,从而为机器人实时控制提供了一种高效的计算方法。基于微分运动原理和偏微分方程理论分析机器人在几何参数误差影响下产生的位置误差与姿态误差,利用单因素实验探讨机器人定位误差对外负载变化和温度变化的敏感度,采用线性扭簧理论构建柔度误差模型,从而建立了机器人刚柔耦合位姿误差模型。通过Matlab仿真实验验证了39参误差模型对机器人几何参数误差和线性变形误差的建模精度达到了99.9%,同时设计4组对比实验分析了机器人几何误差和柔性误差之间的耦合影响,证明非运动学标定技术对运动学参数正确辨识的重要性。（2）探讨了测量系统中存在的干涉问题,将干涉检测解耦成系统结构干涉检测和光路角度限制检测,并利用胶囊体和四点法分别简化机器人和测量工具的物理结构,分别提出了基于最小距离法的碰撞检测算法和基于光反射原理的夹角限制检测算法。分析测量位姿的辨识性能,结合可观性指标O1和辨识精度指标δη,以轨迹路径奇点为约束除去劣质粒子,提出了基于IAPSO算法的测量位姿智能选取策略,旨在为测量过程智能地提供一组具有最佳位姿数的最优测量配置。基于Matlab仿真技术模拟实验环境,在不同大小的测量扰动下对机器人刚柔耦合误差模型进行辨识,实验结果表明智能选取方案不但能提高机器人测量过程的自动化程度,同时降低人为误差及环境噪声影响,在参数辨识上具有更高的稳定性和准确性。（3）基于参数校准对象和精度提高对象提出多模式标定方法,针对标定结果不稳定的问题,采用基于泛化性能评估值的K折交叉验证方法来获得最佳标定模型,从而方便用户灵活地选择期望的标定模式并实现稳定可靠的参数校准。分析机器人控制器中的输入关节值变化带来的额外误差及雅克比矩阵奇异问题,分别利用ADLS法和GN法获取关节补偿量,并以最小化残余误差为优化目标,提出了笛卡尔空间位姿/位置误差摄动补偿方法。研究连续运动轨迹存在沿运动方向连续变化的轨迹误差,利用带时间戳的位置点将轨迹离散化,分析轨迹修正中的多目标优化问题,提出一种基于Pareto最优原理与加权和算法的轨迹分段补偿方法,实现对子轨迹的长度、相邻切线之间的夹角和预测误差补偿率三个指数的综合优化。（4）通过蒙特卡洛和控制变量等实验分析方法探讨机器人位置误差与空间位置之间的相关性,证明了机器人末端姿态一致是机器人空间插值补偿有效的必要条件,分析姿态变化对定点位置误差的影响规律,提出了基于正弦函数相位角偏移误差模型和矢量夹角加权平均算法的定点补偿方法,然后采用相同圆心角间隔的射线划分网格,提出了基于均匀数据场的空间IDSW插值补偿法。研究标定后或机器人自身存在的非线性误差,分析外负载变化引起的柔度误差及扭矩大范围变化产生的关节非线性变形,建立了基于线性分段法的柔度误差模型。探讨减少DNN模型维度的方法,采用GA优化的DNN网络结构和训练参数,建立通用姿态测量配置表,并利用分段柔度误差模型降低DNN模型的空间与时间复杂度,提出基于GA-DNN的非线性预测补偿方法及机器人全局非线性误差智能预测补偿方法,以满足机器人在额定负载及工作空间范围内都具备稳定可靠的高定位精度需求。（5）基于Matlab开发平台,设计并完成了机器人标定及离线优化系统,为工程实际应用及后续实验研究提供了一个良好的软件基础。建立机器人标定与补偿实验平台,对论文提出的机器人多模式标定技术、位姿误差补偿方法、轨迹修正机制和非线性误差智能预测补偿方法进行系统性实验验证。精度综合提高实验结果表明了对未经出厂标定的Staubli RX160L机器人,先进行运动学参数优化校准,然后实施全局非线性误差离线预测补偿,与原始误差比较,递进式的精度提高方法可以使机器人绝对定位精度提高了96.2%～97.8%左右。最后,根据国际标准ISO 9283对标定补偿后的Staubli RX160L机器人进行测量评定,包含了位姿准确度及重复性、距离准确度及重复性、轨迹准确度及重复性三项对机器人性能具有显着影响的性能指标。
熊硕[6]（2020）在《自动驾驶车辆节能行驶控制策略研究》文中研究说明自动驾驶车辆在节约能源消耗、保障交通安全、提高交通运输效率等方面有重大的应用价值。自动驾驶车辆是强动态高实时系统,交通场景复杂,驾驶任务多变。如何实现复杂场景下自动驾驶车辆节能、安全、舒适地行驶,是这项技术应用所面临的问题。本文以汽油机驱动的自动驾驶乘用车为研究对象,以降低行驶能耗为目标,从轨迹规划和车辆行驶控制两方面开展研究,力图探索自动驾驶车辆规划与控制的新方法。首先,针对分层递阶规划中的节能路径规划问题,提出了基于驾驶员意图估计模型的周边交通参与车辆轨迹预测算法,获得有效的安全可行驶区域。使用车辆动力学模型辅以车道中心线高精度地图数据修正,有效提高了预测窗口宽度和预测精度;提出了基于空间非均匀采样的路径动态规划算法,将车辆行驶能耗与安全性、动力性和舒适性等条件,以动态加权方式构成代价函数,提升了能耗在路径规划中的权重。其次,针对分层递阶规划中的节能速度规划问题,提出了基于车辆动力学与能耗模型的凸优化方法:基于车辆能耗机理模型建立能耗目标函数,通过调整凸优化目标函数的权重系数,实现了以能耗优化为基本要求的速度多目标优化。在Pre Scan、Simulink和Car Sim组成的联合仿真平台上,验证了轨迹规划算法的节能效果。结果表明,加入能耗优化目标后,可使行驶能耗降低28%。再次,为了低能耗地跟踪轨迹规划输出的期望路径和速度,提出了车辆动力学模型前馈结合即时扰动观测的主动抗扰高效循迹控制算法。建立了包含汽油机均值模型的车辆纵向动力学模型和基于稳态转向假设的车辆横向动力学模型。为了补偿前馈模型的建模误差和抑制外界环境条件的随机干扰,提出了基于扩张状态观测器（ESO）的即时观测方法。以加速踏板最大开度和加速踏板正向变化率为关键指标构建驾驶行为空间,基于粒子群算法在车辆行驶过程中自动搜索最优值,使车辆具备驾驶行为自趋优能力。Car Sim仿真结果表明:相同工况下,本文的速度控制器相比Car Sim速度控制器能耗降低1.9%;通过驾驶行为关键参数优化改善驾驶行为后,能耗进一步降低2.37%。建立了用于自动驾驶算法测试的自动驾驶样车平台,采用Python编程语言开发了目标车辆轨迹预测、节能轨迹规划和循迹控制算法,在XAVIER嵌入式车载计算单元中运行。在天津大学自动驾驶实验场开展了道路实验,对算法的实时性和节能效果进行了验证。实验结果表明,算法执行时间小于100毫秒,节能轨迹规划算法使车辆能耗最大降低11.3%;规划与控制算法可比激进型驾驶员降低能耗10.4%,比温和型驾驶员降低能耗4.9%。
胡晓炜[7]（2020）在《地基望远镜目标跟踪与激光光尖自动导星系统的研究与实现》文中进行了进一步梳理本文基于中科院南京天文仪器有限公司地基激光发射望远镜项目,以地平式跟踪机架、直流电机直接驱动的光学望远镜为应用背景,对指向控制、卫星跟踪和激光光尖自动导星方法进行研究,设计算法并编程实现。本文主要包括两方面工作:一是望远镜控制软件系统开发,二是激光图像处理。望远镜控制软件系统主要负责指向控制和卫星跟踪,包括理论位置获取、跟踪算法实现、指向误差修正、人机交互与网络通信等功能,激光图像处理主要用于光尖检测与标定,包括CCD校正、滤波降噪、边缘检测、激光光尖与星像识别、坐标计算等功能。在学习、继承了天仪公司原有望远镜软件控制技术的基础上,完成了该望远镜控制系统的算法设计和软件开发,重点研究了以下内容:在指向控制方面,选用机架模型进行指向误差修正,首先测定码盘零点偏差,再获取多组全天区的指向误差数据,包括方位轴、高度轴、方位误差、高度误差,通过Matlab最小二乘拟合,得到机架模型的系数,并在控制程序中实时纠偏。在显着性水平α=0.05下进行残差分析,剔除偏离过大的点以提高拟合精度。通过计算均方根误差,相关系数,F检验的p值验证了模型有效性。经测试,模型修正后的指向精度优于5"。在卫星跟踪方面,首先使用星历预报软件,利用下载的TLE数据,生成本站点的卫星预报引导文件,数据率为每秒1个点。其次,对于经过正北方向的卫星,其方位预报值会在360°（0°）处发生跳变,为保证望远镜跟踪卫星过程的连续性,先对预报引导文件进行预处理,将该类卫星的预报方位值中大于180°的值减360°,使方位预报值连续不跳变。跟踪过程中当前时刻的卫星理论位置,通过对预报文件的插值得到。编写Matlab程序用拉格朗日多项式插值和牛顿多项式插值进行对比分析,结果表明两种插值方法在阶次为2时,达到最高精度,插值误差小于0.01",并对插值点位置进行比较,在阶次低时,中间位置与两端位置对插值精度影响不大;高阶次时,在端点位置插值会产生龙格现象。由于采样频率较高,在跟踪系统设计中选用多项式系数求解法进行插值,每4个点作为一组插值数据,构建增广矩阵求得系数的唯一解。经试验与计算,3阶多项式插值误差小于0.01",完全满足卫星跟踪精度需要。使用Matlab/Simulink建立跟踪系统仿真模型,对位置环PID分析校正,试验表明,采用带输入前馈的PID算法能够提高跟踪精度。在卫星跟踪程序中使用时间间隔为2ms的多媒体定时器,定时触发跟踪子程序。为提高精度,在跟踪子程序中,实时读取当前时刻,并利用预报引导文件中相邻的4个点,插值得到当前时刻的卫星预报理论位置,并与伺服系统反馈的卫星实际位置进行比较,通过增量式PID方法调节跟踪速度。经测试,两轴的跟踪误差RMS小于0.5"。在激光光尖自动导星方面,由于距离远、大气消光严重等因素,激光光尖无法呈现标准楔形,现有方法无法对光尖实时精准标定。本文提出基于霍夫检测的算法,可以实现对激光光尖坐标实时计算与标定,并有较高容错率,在背景亮度不均匀及环境变化情况下仍能正常检测,提高了激光测距的效率及光束指向目标的精确度,减少人工调整激光指向的工作量。根据实拍的图片试验,光尖检测偏差在2个像素以内;在激光光尖导星系统中,算法的稳定性和精确度也得到了较好的验证。算法实现上,通过CCD暗场和平场校正、多图叠加、高斯滤波、图像增强的方法提高图像质量。对比了空域法与频域法的算法原理与处理效果,并选用空域法编程实现。使用最大类间方差法提取前景、Sobel算子检测边缘、并基于霍夫变换拟合相交直线。考虑背景干扰、激光器功率小导致的光尖成像暗弱、阈值选择偏差等因素影响,选取多条有效直线进行筛选,最终对CCD靶面上激光位置进行标定,基本达到了在肉眼识别不清的情况下检测出激光光尖,并精确计算出光尖的坐标。结合质心算法计算出的卫星星点质心坐标,可以确定光尖与星点质心的偏差量,从而控制望远镜转动以消除偏差。当光尖准确指向星点质心时,望远镜发出的激光束将准确对准卫星,达到激光光尖自动导星、无需人为判断人为处理的科学目标。
单文娟[8]（2019）在《造纸过程横向定量多变量解耦及时滞控制策略研究》文中研究指明定量表征单位面积纸张的质量,是最重要的纸张质量评价指标之一。高速印刷机的广泛使用及纸和纸板低定量化的发展趋势,对纸张纤维的匀度分布（主要反映在定量分布上）提出了更加严格的要求。仅采用传统的纵向（纸机运行方向）定量控制方案难以满足消费者对纸张成纸质量日益提高的需要。纸张横向定量分布均匀度不仅关系到纸张本身的质量,还对生产效率和原材料消耗产生很大影响。对于造纸企业,在车速提高的情况下,通过采取有效地控制手段减小横幅定量差,可同时提高纸张质量与产量。随着低碳经济与纸张优质高产的发展趋势,纸张横向（CD,Cross Direction）定量控制尤为重要。本文在陕西省科技统筹项目及陕西省重点科研创新团队项目的资助下,围绕基于稀释水流浆箱的纸张CD定量控制策略展开理论和应用技术基础研究,致力于解决由于CD定量控制问题中存在的诸如高维大系统、耦合时滞、时空错位等特性而带来的控制难题,探索通过在线智能控制策略来提高纸张定量均匀分布的有效方法。论文的主要贡献如下:（1）稀释水流浆箱浓度调节模型的建立及浆流分布的研究通过对实验数据及数值仿真结果进行对比分析,从理论建模的角度研究了稀释水注入到主浆流的过程中对浓度的影响,得到唇板出口含水量的数学模型。探究通过唇板调节CD定量时存在逆向响应到稀释水调节CD定量时可消除逆向响应的原理。通过研究稀释水阀动作时对其两侧浆流浓度造成的影响,得到稀释水注入后唇口浓度的数学模型及分布规律,从而为稀释水水力式流浆箱结构优化设计和稀释水控制策略提供理论基础,能有效减少横向定量差。（2）CD定量控制的多变量降维及插值解耦策略研究CD定量控制对象的数学模型表明横向定量过程控制系统是一个采样数据稀疏的高维系统,且多个稀释水阀之间存在强耦合特性。论文围绕这一控制难题开展了应用技术基础研究,希望能将一个相互关联的大系统转化为多个单回路群,采取分而治之的处理方法,来获取满意的控制效果。依此思路,以配备64只稀释水阀,320个测量点的实际系统进行研究。首先,基于CD定量响应模型,通过数值计算得到320×64维的带状耦合关联矩阵,采用矩阵分块法将320×64维的大系统划分为包含主对角块与上下三角块的三个子系统。其次,对子系统实施分解算法控制,通过改变控制输入的约束形式,消除上下三角块子系统之间的关联。对主对角块系统构建转化矩阵,将320×64的高维非方系统降维成64×64维的Toeplitz方形系统。采用对角矩阵法对具有小范围耦合特性的Toeplitz对称系统进行解耦,针对对角线解耦网络支路多,解耦速度慢的特点,提出了插值解耦策略,得到新的解耦网络为一个稀疏的Toeplitz对称矩阵。与传统对角解耦网络相比,解耦支路由2408个减少到186个,大大减少解耦网络支路个数,实现了多变量系统的快速解耦。通过对解耦后的新系统设计对角化控制器,估算稀释水阀调节参数,完成了对定量为130g/m2的瓦楞纸定量系统的有效控制,并为工业过程中的多变量系统的设计提供理论依据。（3）大规模单回路时滞控制策略的研究纸页从流浆箱唇板运行到卷取部需要一定的时间,数据传输及执行器的动作输出之间存在着大时滞,本文针对由64个相似的时滞模型组成的单回路群系统,设计多变量Smith控制器,基于H∞控制理论,通过灵敏度函数的极小化得到解析Smith预估器主控制器参数整定的表达式,从而保证闭环系统具有足够的鲁棒稳定性和良好的控制性能。但当时滞过大时,H∞控制器控制效果下降,鉴于分数阶控制器具有更大的可调范围和更强的鲁棒性,本文在传统Smith预估控制的基础上,设计了基于分数阶PID的双自由度Smith预估控制系统。采用最大灵敏度指标来整定控制器参数,这样所得到的控制器不仅能够对设定值进行较好的跟踪,同时有效地对扰动进行抑制。满足CD定量控制系统中存在的时间不确定性、大时滞、实时控制的要求。（4）基于压缩感知的定量信号重构与执行器对位方法研究扫描传感器在纸机的横向上以巡回扫描的方式测量纸张的定量,随着纸幅纵向运动,扫描传感器只能测量纸幅上“Z”字形区域的定量数据,测量数据包含变化相对缓慢的CD波动分量与较高带宽的MD分量。当QCS扫描频率不超过纸张MD分量变化频率的两倍时,会导致采样数据的缺失。针对纸张信号的稀疏特性,采用压缩感知技术对采样数据进行重构,恢复全幅定量数据。基于重构数据与实测数据分别进行CD定量响应模型的辨识,以验证压缩感知技术的重构效果。基于重构的采样数据,通过预估分离算法,分离出CD定量数据,实现横向曲线的纵向分离,为横向控制创造好的条件。CD定量控制中要求传感数据（即CD定量检测值）与执行器（即稀释水阀）之间必须严格对应,否则就会出现“张冠李戴”的错位现象,调节点和检测点之间出现紊乱,导致CD定量控制失败。针对时空对位问题,通过确定执行器的响应中心、计算响应宽度、分析响应幅值的大小,建立了执行器与测量点之间的线性与非线性对位映射模型。工程中随机对一个或多个稀释水阀进行检验测试,观察对位关系是否正确。当产生错位时,可通过对物理映射数据进行统计和聚类分析,实现漂移错位纠正,从而获得正确的对位关系,以确保横向定量控制系统的有效性。（5）CD定量控制系统的工程设计与实现在分析国外先进的稀释水横向控制系统的基础上,以西门子S7-300控制器为硬件主体,Step7和WinCC为软件开发平台,借助OPC技术和工业以太网通讯,给出了横向定量控制系统的具体工程实现方案。该方案结合试点造纸企业现有的QCS系统,依托MATLAB的计算功能进行算法实现。工程应用结果证明该方案切实有效,横向定量差小于2%,定量指标得到改善。综上所述,本文采用理论研究与实验验证相结合的方法,致力于通过控制手段来解决中高速造纸机纸张抄造过程中的CD定量均匀分布问题。实验测试表明,施加快速解耦和时滞控制策略后,CD定量偏差变小,满足了定量控制的指标要求,能替代部分进口定量控制系统,为先进CD定量控制系统的国产化提供了理论及技术参考。
张楠[9]（2019）在《抽水蓄能机组调速系统非线性模型参数辨识及优化控制研究》文中研究指明随着我国能源结构由化石能源向非化石能源的不断转换,作为一种重要的可再生清洁能源,抽水蓄能电站承担着电网调峰调频等重要任务。此外,近年来风光等间歇性能源大量接入电网,其波动性使电网的稳定运行受到了严重威胁,抽水蓄能电站作为一种重要的储能技术能有效抑制风光等间歇能源对电网的影响,因此,有必要加快抽水蓄能电站的开工建设,促进我国能源结构的深化调整,以保障电网安全稳定运行。然而,抽水蓄能电站正朝着高水头、大单机容量、复杂过水系统、超长引水管道方向发展,其控制问题极为复杂,亟待针对其优化控制难题,探索新的理论与技术。抽水蓄能电站调速系统的精确建模是系统动态过程仿真、稳定性分析、机组故障诊断、参数辨识和控制优化等研究工作的基础。传统的PID控制器在面对复杂调速系统时仍存在着一些局限性,控制器参数优化和新型控制器设计是改善系统控制性能的有效手段。在此背景下,针对调速系统建模和控制优化所面临的关键科学问题和技术难点,本文进行了系统深入的研究。以数学建模、系统辨识和智能优化算法为理论支撑,建立了调速系统精细化模型,以此为基础,围绕分数阶PID、控制器参数优化、多目标优化控制、模糊模型辨识和广义预测控制器设计开展了深入的研究,并取得了一定理论与应用成果。本文的主要工作和创新性成果包括:（1）深入研究了抽水蓄能机组调速系统复杂非线性特性,建立了调速系统各关键部件数学模型。针对水泵水轮机“S”特性所带来的插值多值性和仿真迭代不收敛等问题,提出采用对数投影法和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线进行处理,有效缓解了“S”特性区域曲线的交叉、重叠和扭卷现象。根据不同的研究需求,搭建了调速系统线性仿真模型、非线性仿真模型和数值仿真模型,为后续调速系统参数辨识和控制优化奠定了模型基础。（2）为实现调速系统的精确建模,获得系统当前实际模型参数,在深入研究基于智能优化算法参数辨识理论的基础上,提出一种结合精英引导策略、自适应万有引力常数衰减因子、变异操作和弹性球边界处理策略的改进引力搜索算法（mixed-strategy based gravitational search algorithm,MS-GSA）,建立了基于MS-GSA的参数辨识方法,实现了调速系统高精度建模。（3）提出并设计了调速系统分数阶PID控制器（FOPID）,取代传统整数阶PID控制器。针对分数阶PID控制器的参数整定问题,研究采用改进引力搜索算法（CGGSA）进行控制器参数优化,获得机组当前工况最优控制器参数,三种水头下机组频率扰动实验结果表明,CGGSA-FOPID控制器在不同水头下均具有更好的控制效果,显着改善了机组的动态性能。（4）抽水蓄能机组调速系统由于受到外部环境和工况变化的影响,单一固定的控制器参数无法保证机组在不同工况下的最优运行。本文在深入研究多目标建模及其优化算法的基础上,基于不同工况下系统的动态性能指标构建多目标函数,引入分数阶PID控制器,建立了基于改进多目标粒子群优化算法分数阶PID控制器多工况多目标优化控制策略,多组实验结果表明,本文所提出的多工况控制策略,显着提高了机组对环境和工况变化的适应性。（5）研究了基于T-S模糊模型辨识抽水蓄能机组调速系统广义预测控制方法,基于建立的调速系统数值仿真模型,结合T-S模糊模型辨识理论,建立了基于离线辨识和在线辨识相结合的调速系统瞬时线性化CARIMA模型,实现了机组广义预测控制器设计,与传统PID控制器相比,具有更好的控制性能。
段培豪[10]（2019）在《测控接收机综合基带算法研究与实现》文中提出在运载火箭测控、深空测控、卫星中继测控等各类航天测控终端和地面设备中,为了满足不同任务的需要,传统方案针对每种任务的信号体制设计一套测控设备。这就需要在研制时对任务中要求的调制类型、载波频率、符号速率、编码方式、帧结构等参数进行定制,开发对应的功能模块。若同时兼容多个任务种类,就会导致设备功能模块数量多、体型大、通用化程度不高,因此研究同时适应多种任务的测控综合基带接收机具有重要意义。论文针对多任务地面测控站或检测站的综合基带需求,围绕测控接收机的基带系统展开研究,具体内容如下:（1）设计了支持扩频和非扩频两种模式的测控接收机的基带方案,重点设计了伪码同步、载波同步、位同步、帧同步等算法。方案具有硬件平台小型化、基带算法综合化等特点。（2）针对伪码捕获阶段的最佳门限设定问题,在固定门限和基于噪声功率的自适应门限算法基础上,设计了一种基于信噪比的自适应门限算法。仿真结果表明,基于信噪比的自适应门限算法相比其他两种算法提高了捕获过程的检测概率。（3）针对测控系统中的长码捕获问题,提出了短码引导下的多路并行长码捕获算法,以实现对长码的快捕获。分析表明,四路并行捕获方案的平均捕获时间相比改进前极大缩短,以较少的硬件资源开销换取了捕获速度的极大提高。（4）设计了扩频和非扩频模式下的载波同步方案。扩频模式下,先利用时频二维搜索算法完成伪码捕获并减少频偏,再启动锁频环完成残余频差的补偿,最后由锁相环完成载波相位的跟踪。非扩频模式下,先用FFT算法完成载波频偏捕获,将载波频偏牵引至较小偏差范围后,开启COSTAS环路进行载波相位的跟踪。通过对两种模式中鉴相算法的研究表明,反正切鉴相比硬判决鉴相算法收敛速度更快,但反正切鉴相算法硬件资源消耗更多。（5）设计了基于Gardner算法的位定时同步算法,详细设计了定时误差检测、插值滤波器、内插控制器。该算法完成了定时误差检测,选用分段式抛物线的方式实现了插值滤波器。仿真结果表明,该方法能够完成多速率信号的位同步。此外,还设计了适应不同的编译码方式、信号码型条件下的帧同步算法架构。（6）在FPGA平台上使用Verilog HDL语言编程实现了综合基带算法,并进行了关键算法模块的功能验证和总联测试。测试结果表明,各项指标均满足设计要求,共消耗英特尔Stratix IV EP4SE820的68%硬件逻辑资源。
二、DESIGN OF A NEW INTERPOLATED CONTROLLER FOR STA-BILIZATION OF A SET OF INTERPOLATED PLANTS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、DESIGN OF A NEW INTERPOLATED CONTROLLER FOR STA-BILIZATION OF A SET OF INTERPOLATED PLANTS（论文提纲范文）
（1）基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 机器人打磨加工关键技术 |
| 1.3.1 机器人位姿误差建模及补偿技术 |
| 1.3.2 机器人打磨轨迹规划及优化技术 |
| 1.3.3 机器人打磨接触力/位控制技术 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 机器人打磨系统研究现状 |
| 1.4.2 机器人误差分析及补偿研究现状 |
| 1.4.3 机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.4.4 机器人力/位控制研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 改进鲸鱼优化算法及其基本函数优化能力验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 鲸鱼优化算法 |
| 2.2.1 鲸鱼优化算法基本原理 |
| 2.2.2 鲸鱼优化算法操作步骤 |
| 2.3 差分进化算法 |
| 2.3.1 差分进化算法基本原理 |
| 2.3.2 差分进化算法操作步骤 |
| 2.4 改进鲸鱼优化算法 |
| 2.4.1 改进鲸鱼优化算法基本原理 |
| 2.4.2 改进鲸鱼优化算法多个基本函数验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 面向轨迹精度提升的打磨机器人位姿误差分析与建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器人运动学分析 |
| 3.2.1 机器人位姿描述 |
| 3.2.2 机器人正运动学求解 |
| 3.2.3 基于改进鲸鱼优化算法的机器人逆运动学求解 |
| 3.2.4 雅可比矩阵 |
| 3.3 考虑接触轮变形的机器人末端误差分析 |
| 3.3.1 张紧力引起的接触轮变形分析 |
| 3.3.2 考虑砂带弹性的接触轮变形分析 |
| 3.4 考虑末端执行机构受力变形的机器人末端误差分析 |
| 3.4.1 砂带打磨接触力分析 |
| 3.4.2 末端执行机构弯曲变形计算 |
| 3.4.3 末端执行机构应力及位移计算 |
| 3.5 机器人位姿误差建模及补偿 |
| 3.5.1 机器人位姿误差模型 |
| 3.5.2 机器人位姿误差补偿 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人最优轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 笛卡尔空间轨迹规划 |
| 4.2.1 直线插补原理及仿真 |
| 4.2.2 圆弧插补 |
| 4.2.3 B样条曲线插值 |
| 4.3 关节空间轨迹规划 |
| 4.3.1 三次多项式插值 |
| 4.3.2 五次多项式插值原理及仿真 |
| 4.3.3 分段多项式插值 |
| 4.3.4 基于四元数法的机器人姿态插值 |
| 4.4 基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人最优轨迹规划 |
| 4.4.1 打磨机器人轨迹规划目标函数的确定 |
| 4.4.2 约束条件设计 |
| 4.4.3 机器人最优轨迹规划 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于打磨接触力/位控制的机器人轨迹控制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机器人打磨接触力的IWOA-PID控制 |
| 5.2.1 机器人打磨接触力模型 |
| 5.2.2 传统PID控制 |
| 5.2.3 机器人打磨接触力的IWOA-PID控制 |
| 5.3 机器人打磨接触力的IMC-PID控制 |
| 5.3.1 内模控制 |
| 5.3.2 IMC-PID控制器设计及仿真 |
| 5.4 打磨机器人力/位复合控制 |
| 5.4.1 打磨机器人力/位复合控制方法 |
| 5.4.2 自然约束与人工约束 |
| 5.4.3 基于六维力传感器的打磨机器人力/位复合控制 |
| 5.5 基于阻抗控制原理的机器人力/位控制 |
| 5.5.1 阻抗控制原理 |
| 5.5.2 机器人阻抗控制仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 打磨机器人轨迹优化与控制实验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验设备 |
| 6.2.1 机器人抛光打磨工作站 |
| 6.2.2 六维力传感器 |
| 6.3 工具型机器人打磨实验 |
| 6.3.1 机器人轨迹规划实验 |
| 6.3.2 机器人力/位控制实验 |
| 6.4 工件型机器人打磨实验 |
| 6.4.1 机器人打磨正交实验 |
| 6.4.2 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）上肢康复机器人主动控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 上肢康复机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 上肢康复机器人主动控制方法研究现状 |
| 1.3.1 基于脑机接口技术的控制 |
| 1.3.2 基于表面肌电信号的控制 |
| 1.3.3 直接力控制 |
| 1.3.4 阻抗控制 |
| 1.3.5 虚拟隧道控制 |
| 1.4 论文主要内容及结构安排 |
| 1.4.1 本文主要内容 |
| 1.4.2 本文结构安排 |
| 2 上肢康复机器人运动学与动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人体上肢康复训练动作 |
| 2.3 上肢康复机器人运动学分析 |
| 2.3.1 运动学分析 |
| 2.3.2 运动学仿真 |
| 2.4 上肢康复机器人动力学分析 |
| 2.4.1 动力学分析 |
| 2.4.2 动力学仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 上肢康复机器人轨迹规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器人工作空间 |
| 3.3 关节空间轨迹规划 |
| 3.3.1 三次多项式插值法 |
| 3.3.2 五次多项式插值法 |
| 3.3.3 关节空间轨迹规划仿真 |
| 3.4 笛卡尔空间轨迹规划 |
| 3.4.1 空间直线插值 |
| 3.4.2 笛卡尔空间轨迹规划仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 上肢康复机器人主动控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阻抗控制方法研究 |
| 4.2.1 阻抗控制方法研究 |
| 4.2.2 阻抗控制参数选取 |
| 4.3 模糊阻抗控制方法研究 |
| 4.3.1 模糊控制方法研究 |
| 4.3.2 模糊控制器设计 |
| 4.3.3 模糊阻抗控制方法仿真 |
| 4.4 基于遗传算法的模糊阻抗控制方法研究 |
| 4.4.1 遗传算法原理 |
| 4.4.2 遗传算法优化隶属度函数 |
| 4.4.3 基于遗传算法的模糊阻抗方法仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 上肢康复机器人主动控制方法实验验证 |
| 5.1 上肢康复机器人实验平台 |
| 5.2 上肢康复机器人单关节实验 |
| 5.3 上肢康复机器人多关节实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（3）机床进给传动系统参数估测和伺服控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 进给传动系统 |
| 1.2 伺服控制系统 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.3.1 运行条件改变导致的参数变化 |
| 1.3.2 经典控制方法的不足 |
| 1.3.3 难以实时测量的参数变化 |
| 1.3.4 建模误差 |
| 1.4 本文目标 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 论文结构 |
| 第二章 进给传动系统参数估测与伺服控制研究现状 |
| 2.1 针对名义模型的控制方法 |
| 2.1.1 跟踪控制 |
| 2.1.2 振动抑制 |
| 2.2 考虑参数变化的控制方法 |
| 2.2.1 增益调度控制 |
| 2.2.2 自适应控制 |
| 2.3 在线参数估测方法 |
| 2.4 数据驱动控制方法 |
| 2.5 相关研究尚存在的不足 |
| 2.6 总结 |
| 第三章 共振模态变化的滚珠丝杠传动系统鲁棒控制 |
| 3.1 滚珠丝杠传动系统的不确定模型 |
| 3.1.1 滚珠丝杠传动控制系统 |
| 3.1.2 滚珠丝杠传动模型 |
| 3.1.3 不确定模型 |
| 3.2 鲁棒控制器设计 |
| 3.2.1 带参考模型的μ综合控制器设计 |
| 3.2.2 μ综合D-K迭代求解 |
| 3.3 控制器调节 |
| 3.3.1 参考模型选择 |
| 3.3.2 加权函数调节 |
| 3.4 基于扩张状态观测器的噪声滤波器 |
| 3.5 实验设备参数辨识和控制器设计 |
| 3.5.1 参数辨识 |
| 3.5.2 不确定模型 |
| 3.5.3 控制器设计 |
| 3.5.4 系统分析 |
| 3.6 实验结果 |
| 3.6.1 噪声滤波器 |
| 3.6.2 阶跃响应 |
| 3.6.3 存在干扰时的轨迹跟踪 |
| 3.7 总结 |
| 第四章 参数不确定和共振模态变化的滚珠丝杠传动系统增益调度鲁棒控制 |
| 4.1 控制器设计方案 |
| 4.2 滚珠丝杠传动系统的不确定线性参数变化模型 |
| 4.3 插值增益调度鲁棒控制 |
| 4.3.1 线性时不变鲁棒控制器 |
| 4.3.2 增益调度鲁棒控制器 |
| 4.4 稳定性验证 |
| 4.4.1 参数依赖Lyapunov函数 |
| 4.4.2 网格化求解与验证 |
| 4.5 实例一,与线性时不变控制器比较 |
| 4.5.1 控制器设计 |
| 4.5.2 闭环稳定性验证 |
| 4.5.3 频域分析和时域实验 |
| 4.6 实例二,与增益调度控制器比较 |
| 4.6.1 参数辨识与控制器设计 |
| 4.6.2 频域分析 |
| 4.7 总结 |
| 第五章 进给传动系统在线参数估测和状态反馈控制 |
| 5.1 进给传动系统状态空间模型 |
| 5.1.1 刚体模型 |
| 5.1.2 柔性体模型 |
| 5.2 参数变化造成的摄动 |
| 5.2.1 刚体模型中的参数变化 |
| 5.2.2 柔性体模型中的参数变化 |
| 5.3 通过扩张状态观测器实现参数估测 |
| 5.3.1 扩张状态观测器的设计 |
| 5.3.2 估测误差分析 |
| 5.3.3 扩张状态观测器的调节 |
| 5.4 状态反馈控制器设计 |
| 5.4.1 带双积分器的状态反馈伺服控制结构 |
| 5.4.2 性能调节 |
| 5.4.3 通过线性矩阵不等式求解H∞控制器 |
| 5.4.4 权重调节 |
| 5.5 仿真: 采用参数估测的柔性体模型增益调度状态反馈控制 |
| 5.5.1 控制器和观测器设计 |
| 5.5.2 参数变化的估测结果 |
| 5.5.3 增益调度状态反馈控制 |
| 5.6 实验验证 |
| 5.6.1 控制器和估测器设计 |
| 5.6.2 初始干扰补偿 |
| 5.6.3 实验结果 |
| 5.7 总结 |
| 第六章 进给传动系统的数据驱动二自由度控制 |
| 6.1 二自由度控制结构与数据驱动控制 |
| 6.1.1 二自由度控制结构 |
| 6.1.2 数据驱动控制和线性矩阵不等式 |
| 6.2 数据驱动二自由度控制 |
| 6.2.1 H_∞优化 |
| 6.2.2 数据驱动二自由度控制的优化问题 |
| 6.2.3 矩阵不等式的求解 |
| 6.2.4 控制器设计过程总结 |
| 6.3 相关扩展 |
| 6.3.1 时域性能要求 |
| 6.3.2 多重数据不确定性 |
| 6.4 加权函数调节 |
| 6.5 控制器应用 |
| 6.5.1 数据驱动控制器设计 |
| 6.5.2 频域分析 |
| 6.6 实验结果 |
| 6.6.1 轨迹跟踪性能 |
| 6.6.2 干扰抑制 |
| 6.7 总结 |
| 第七章 全文总结与未来展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 鸣谢 |
（4）大型多向造波机的控制系统设计优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外造波机研究发展现状 |
| 1.3 本文的结构安排 |
| 2 造波机系统的工作原理和组成结构 |
| 2.1 造波机工作原理简介 |
| 2.2 造波机控制系统组成 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于多控制器的多向造波控制系统设计优化 |
| 3.1 基于EtherCAT工业以太网的多控制器造波机系统设计 |
| 3.1.1 工业控制总线与EtherCAT |
| 3.1.2 基于EtherCAT构建多向造波机控制系统 |
| 3.1.3 系统选型方案测试 |
| 3.2 多控制器造波系统的同步控制方法研究 |
| 3.2.1 同一控制器下多轴同步控制方法 |
| 3.2.2 多控制器间同步时钟补偿方法 |
| 3.2.3 时钟补偿方法的同步测试 |
| 3.3 造波板运动轨迹插补方法 |
| 3.4 造波机启停控制曲线设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多向造波机控制软件程序设计 |
| 4.1 造波机控制软件结构设计 |
| 4.2 上位机控制程序设计 |
| 4.2.1 上位机软件工作流程 |
| 4.2.2 设备控制与ADS通信 |
| 4.2.3 波谱数据传输 |
| 4.2.4 上位机控制模块UI设计 |
| 4.3 下位机控制程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 造波实验测试与结果分析 |
| 5.1 实验测试平台搭建 |
| 5.2 规则波造波测试 |
| 5.3 不规则波造波测试 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）工业机器人多模式标定及刚柔耦合误差补偿方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 机器人标定与补偿技术研究现状 |
| 1.2.1 测量设备与测量方法 |
| 1.2.2 机器人运动学标定 |
| 1.2.3 机器人非运动学标定 |
| 1.2.4 机器人误差补偿技术 |
| 1.3 机器人标定与补偿技术存在的不足 |
| 1.4 研究意义与主要研究内容 |
| 第二章 串联机器人运动学理论研究 |
| 2.1 机器人正运动学分析 |
| 2.1.1 位姿描述及坐标变换 |
| 2.1.2 欧拉角与方向余弦矩阵 |
| 2.1.3 机器人运动学模型 |
| 2.2 机器人运动学参数误差研究 |
| 2.2.1 微分运动原理分析 |
| 2.2.2 运动学位姿误差模型构建 |
| 2.3 机器人逆运动学分析 |
| 2.3.1 机器人的运动雅可比 |
| 2.3.2 解析解优化选取方法探讨 |
| 2.3.3 含几何参数误差的机器人逆解研究 |
| 2.3.4 逆解方法可行性验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 机器人非运动学标定方法研究 |
| 3.1 机器人非几何参数误差研究 |
| 3.1.1 非几何参数误差影响分析 |
| 3.1.2 柔性误差建模对象分析 |
| 3.1.3 线性柔度误差模型构建 |
| 3.2 机器人刚柔耦合位姿误差模型研究 |
| 3.2.1 刚柔耦合位姿误差模型准确性验证 |
| 3.2.2 基于参数误差分类的冗余消除法 |
| 3.2.3 几何误差与柔性误差的耦合影响 |
| 3.2.4 位姿误差模型的建模方法分析 |
| 3.3 全位姿测量优化方法研究 |
| 3.3.1 全位姿测量工具与数据获取 |
| 3.3.2 测量点智能寻优选取策略 |
| 3.3.3 最佳测量位姿数选定方法 |
| 3.3.4 智能选取策略的仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多模式标定技术与快速补偿方法研究 |
| 4.1 基于模型的精度提高方法研究 |
| 4.1.1 多模式标定及模型优化方法研究 |
| 4.1.2 机器人笛卡尔空间摄动补偿方法 |
| 4.2 轨迹误差补偿技术研究 |
| 4.2.1 轨迹误差补偿问题探讨 |
| 4.2.2 多目标优化方法研究 |
| 4.2.3 轨迹修正方法的仿真验证 |
| 4.3 机器人多模式标定与补偿系统开发 |
| 4.3.1 开发与运行环境 |
| 4.3.2 软件功能及系统结构设计 |
| 4.3.3 多模式标定与离线优化系统实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 非模型法的精度综合提高方法研究 |
| 5.1 姿态变化下的定点补偿研究 |
| 5.1.1 位置与误差的相关性分析 |
| 5.1.2 定点误差分析与建模 |
| 5.2 空间插值补偿方法研究 |
| 5.2.1 空间IDSW插值补偿法 |
| 5.2.2 插值补偿法的仿真实验 |
| 5.3 GA-DNN非线性误差补偿方法研究 |
| 5.3.1 非线性回归预测方法分析 |
| 5.3.2 DNN模型构建与优化 |
| 5.4 非线性柔性误差补偿方法研究 |
| 5.4.1 关节非线性变形分析 |
| 5.4.2 基于线性分段法的柔度误差模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 机器人标定与误差补偿实验研究 |
| 6.1 机器人标定和补偿实验平台 |
| 6.1.1 实验平台及设备简介 |
| 6.1.2 测量系统参考坐标系构建 |
| 6.1.3 法兰坐标系与工具坐标系 |
| 6.2 机器人多模式标定与综合补偿实验 |
| 6.2.1 非运动学标定与误差补偿实验研究 |
| 6.2.2 定位误差补偿与轨迹修正实验验证 |
| 6.2.3 运动学标定优化与精度综合提高实验 |
| 6.3 机器人性能测量评定 |
| 6.3.1 位姿准确度和重复性检测 |
| 6.3.2 距离准确度和重复性检测 |
| 6.3.3 轨迹准确度和重复性检测 |
| 6.4 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 :作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| 附录二 :实验数据 |
（6）自动驾驶车辆节能行驶控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自动驾驶车辆节能行驶控制策略研究的重要意义 |
| 1.2 自动驾驶车辆研究现状 |
| 1.2.1 国外自动驾驶车辆研究现状 |
| 1.2.2 国内自动驾驶车辆研究现状 |
| 1.3 自动驾驶车辆节能行驶关键技术分析 |
| 1.3.1 自动驾驶车辆总体技术结构 |
| 1.3.2 节能行驶策略与自动驾驶关键技术的关系 |
| 1.4 自动驾驶车辆节能行驶关键技术研究现状 |
| 1.4.1 车辆轨迹预测方法研究现状 |
| 1.4.2 车辆轨迹规划方法研究现状 |
| 1.4.3 车辆循迹控制方法研究现状 |
| 1.5 节能行驶策略研究现状以及本文的技术路线 |
| 1.6 本文的研究内容及意义 |
| 第二章 自动驾驶实验仿真平台搭建与控制策略设计 |
| 2.1 自动驾驶实验样车平台 |
| 2.1.1 自动驾驶车辆硬件架构 |
| 2.1.2 自动驾驶车辆软件架构 |
| 2.2 自动驾驶虚拟仿真平台 |
| 2.3 自动驾驶车辆节能行驶技术难点分析与策略设计 |
| 2.3.1 自动驾驶车辆节能行驶技术难点分析 |
| 2.3.2 自动驾驶车辆节能行驶控制策略设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于交通场景分类与驾驶意图辨识的动态车辆轨迹预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 目标运动车辆跟踪算法 |
| 3.2.1 目标车辆运动状态估计 |
| 3.2.2 基于相似度函数的目标车辆位置跟踪 |
| 3.2.3 车辆检测及跟踪算法道路实验 |
| 3.3 基于高精度地图数据的目标运动车辆定位算法 |
| 3.3.1 运动车辆坐标系转换 |
| 3.3.2 基于地图匹配的车辆车道定位 |
| 3.4 基于交通场景分类与驾驶意图辨识的轨迹预测方法 |
| 3.4.1 驾驶意图与道路类型对车辆运动轨迹的约束分析 |
| 3.4.2 驾驶员驾驶意图估计模型 |
| 3.4.3 路口场景轨迹预测方法 |
| 3.4.4 非路口场景轨迹预测方法 |
| 3.5 轨迹预测算法道路试验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于车辆轨迹规划的节能行驶方法 |
| 4.1 分层递阶轨迹规划架构设计 |
| 4.2 全局参考路径生成与坐标系转换 |
| 4.2.1 基于三次样条插值的全局参考路径 |
| 4.2.2 基于全局参考路径的坐标系转换 |
| 4.3 基于空间非均匀采样的路径动态规划算法 |
| 4.3.1 运动车辆轨迹S-L坐标系投影 |
| 4.3.2 复杂约束条件下的路径动态规划算法 |
| 4.4 基于车速规划的行驶能耗优化算法 |
| 4.4.1 车辆瞬时能耗模型 |
| 4.4.2 车辆行驶速度凸优化问题构建 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于循迹控制的节能行驶方法 |
| 5.1 基于模型前馈与即时扰动观测的控制架构 |
| 5.2 用于控制的车辆横纵向动力学模型 |
| 5.2.1 车辆纵向动力学模型 |
| 5.2.2 车辆横向动力学模型 |
| 5.3 基于模型前馈与即时扰动观测的车辆横纵向控制算法 |
| 5.3.1 车辆纵向控制算法设计 |
| 5.3.2 车辆横向控制算法设计 |
| 5.4 基于粒子群算法的车辆行驶能耗自趋优方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 节能行驶控制策略的仿真与实车验证 |
| 6.1 轨迹规划与循迹控制算法有效性验证 |
| 6.1.1 轨迹规划算法验证 |
| 6.1.2 循迹控制算法验证 |
| 6.2 车辆节能行驶算法仿真验证 |
| 6.2.1 基于速度规划的节能行驶方法验证 |
| 6.2.2 基于驾驶行为改善的节能行驶方法验证 |
| 6.3 节能行驶控制策略实车综合性验证 |
| 6.3.1 纵向控制算法实车验证 |
| 6.3.2 横向控制算法实车验证 |
| 6.3.3 轨迹规划算法实车验证 |
| 6.3.4 节能行驶算法实车验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 发表论文 |
| 参加科研情况 |
| 致谢 |
（7）地基望远镜目标跟踪与激光光尖自动导星系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题相关技术研究进展 |
| 1.2.1 望远镜计算机控制系统研究现状 |
| 1.2.2 天文图像处理研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及论文结构 |
| 第2章 望远镜结构与电控部件选型 |
| 2.1 控制系统性能指标要求及系统组成 |
| 2.2 望远镜机架形式 |
| 2.3 驱动方式 |
| 2.4 位置环反馈装置 |
| 2.5 电机选型 |
| 2.6 限位保护 |
| 2.7 反馈回路设计 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 望远镜软件系统设计 |
| 3.1 控制系统设计及软件开发环境 |
| 3.2 软件基本功能的实现 |
| 3.2.1 参数文件的读写 |
| 3.2.2 手动校正功能 |
| 3.2.3 网络通信程序设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 望远镜指向与跟踪算法的设计与实现 |
| 4.1 望远镜控制算法设计 |
| 4.1.1 PID调节与电机控制 |
| 4.1.2 模拟PID控制器与数字PID控制器 |
| 4.1.3 积分分离式PID算法 |
| 4.1.4 增量式PID算法 |
| 4.1.5 增加输入前馈补偿的复合控制及控制系统仿真 |
| 4.1.6 控制器参数的整定 |
| 4.2 恒星理论位置的获取与计算 |
| 4.2.1 恒星坐标的获取 |
| 4.2.2 恒星理论位置的计算流程 |
| 4.3 恒星的指向与跟踪算法设计 |
| 4.4 指向误差修正 |
| 4.4.1 指向误差影响因素分析 |
| 4.4.2 常用指向误差模型 |
| 4.4.3 误差数据获取与指向模型系数求解 |
| 4.4.4 误差数据分析及模型符合度验证 |
| 4.4.5 指向误差修正效果 |
| 4.5 蒙气差修正 |
| 4.6 卫星理论位置的获取与计算 |
| 4.6.1 卫星预报文件的解析 |
| 4.6.2 插值算法比较分析 |
| 4.6.3 插值多项式系数的求解 |
| 4.7 卫星跟踪算法设计 |
| 4.8 卫星轨道跟踪试验 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 激光光尖导星与图像处理算法设计 |
| 5.1 非标准光尖图像的产生 |
| 5.2 光尖识别算法设计 |
| 5.3 空域法图像预处理 |
| 5.3.1 滤波降噪 |
| 5.3.2 图像增强 |
| 5.4 频率域图像处理 |
| 5.5 前景提取与边缘检测 |
| 5.6 激光光尖标定 |
| 5.7 像素分辨率的测定 |
| 5.8 CCD校正与图像叠加 |
| 5.8.1 CCD暗场与平场校正 |
| 5.8.2 图像叠加提高信噪比 |
| 5.9 同步卫星星像识别与计算 |
| 5.9.1 同步卫星星像识别 |
| 5.9.2 质心坐标与星等计算 |
| 5.10 激光光尖检测与标定试验 |
| 5.11 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文的创新点与工作量 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）造纸过程横向定量多变量解耦及时滞控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及尚待解决的关键问题 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 尚待解决的关键问题 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究思路及章节安排 |
| 2 稀释水流浆箱浓度调节模型的建立及浆流分布的研究 |
| 2.1 稀释水水力式流浆箱结构及稀释水调浓原理 |
| 2.1.1 稀释水流浆箱结构 |
| 2.1.2 稀释水调浓原理 |
| 2.2 唇板调节与稀释水调节比较 |
| 2.2.1 唇板开度调节法 |
| 2.2.2 稀释水调节法 |
| 2.3 出口含水量与浆流浓度稀释数学模型 |
| 2.3.1 实验方法 |
| 2.3.2 实验结果 |
| 2.3.3 实验分析 |
| 2.3.4 浆流浓度数学模型及逆向响应分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 CD定量控制耦合特性分析及解耦控制策略研究 |
| 3.1 CD定量控制系统的数学模型 |
| 3.2 高维耦合特性分析 |
| 3.3 多变量系统降维设计 |
| 3.3.1 耦合关联矩阵的分块 |
| 3.3.2 子系统分解算法控制 |
| 3.3.3 关联矩阵的维数变换 |
| 3.4 CD定量控制系统的快速插值解耦 |
| 3.4.1 对角矩阵法解耦 |
| 3.4.2 插值解耦策略 |
| 3.4.3 解耦仿真与实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大规模单回路的大时滞控制策略研究 |
| 4.1 多变量解耦系统的Smith预估控制 |
| 4.1.1 传统Smith预估器 |
| 4.1.2 多变量时滞过程Smith预估控制 |
| 4.2 单回路群的参数辨识 |
| 4.3 H_∞最优鲁棒控制器设计 |
| 4.3.1 H_∞控制理论基础 |
| 4.3.2 基于H_∞控制理论的PID控制器设计 |
| 4.3.3 基于H_∞控制理论的SISO时滞对象仿真 |
| 4.3.4 基于H_∞控制理论的MIMO时滞对象仿真 |
| 4.4 基于分数阶PID的双自由度Smith预估器设计 |
| 4.4.1 双自由度Smith预估系统 |
| 4.4.2 设定值跟踪控制器设计 |
| 4.4.3 干扰衰减控制器设计 |
| 4.4.4 基于分数阶控制器的时滞控制仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于压缩感知的CD定量数据采集与处理方法研究 |
| 5.1 基于压缩感知理论的数据采集 |
| 5.1.1 压缩感知理论 |
| 5.1.2 压缩感知和纸张估算 |
| 5.1.3 全幅定量数据的重建方案 |
| 5.1.4 数据模拟结果 |
| 5.2 CD定量及MD定量数据的预估分离 |
| 5.3 纸页成形过程中多传感器的布置 |
| 5.3.1测量过程与数据估计问题 |
| 5.3.2 测量模式 |
| 5.3.3 多传感器布置 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 CD定量数据与执行器之间的对位设计 |
| 6.1 执行器映射问题描述 |
| 6.2 CD对位映射辨识方法 |
| 6.2.1 CD定量扫描数据的预测模型 |
| 6.2.2 单一执行器的响应中心映射模型 |
| 6.2.3 线性收缩下对位参数辨识 |
| 6.2.4 非线性收缩下对位参数辨识 |
| 6.2.5 响应宽度 |
| 6.2.6 相对响应幅度 |
| 6.3 错位恢复措施 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 基于稀释水流浆箱的CD定量控制系统设计与实现 |
| 7.1 CD定量控制系统架构的设计 |
| 7.1.1 总体设计 |
| 7.1.2 硬件设计 |
| 7.1.3 软件设计 |
| 7.2 CD定量控制系统的工程应用 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 全文工作总结 |
| 8.2 研究工作创新点 |
| 8.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A: 关联矩阵G_0计算程序 |
| 附录B: CD定量数据重构算法的Matlab程序 |
| 附录C: 本文应用的定量重构数据 |
| 附录D: 本文应用的定量测量数据 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
（9）抽水蓄能机组调速系统非线性模型参数辨识及优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景、意义与目标 |
| 1.2 水泵水轮机全特性曲线建模研究 |
| 1.3 抽水蓄能机组调速系统辨识研究概述 |
| 1.4 抽水蓄能机组调速系统控制优化研究概述 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 抽水蓄能机组调速系统建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 调速器数学模型 |
| 2.3 压力过水系统数学模型 |
| 2.4 水泵水轮机数学模型 |
| 2.5 发电/电动机及负载数学模型 |
| 2.6 抽水蓄能机组调速系统仿真模型 |
| 2.7 抽水蓄能机组调速系统模型验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 抽水蓄能机组调速系统参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 万有引力搜索算法 |
| 3.3 改进万有引力搜索算法 |
| 3.4 基于MS-GSA抽水蓄能机组调速系统参数辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 抽水蓄能机组调速系统分数阶PID控制器参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分数阶理论及分数阶PID控制器 |
| 4.3 抽水蓄能机组分数阶PI~λD~μ控制器参数优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 抽水蓄能机组调速系统多目标优化控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多目标优化问题 |
| 5.3 多目标粒子群优化算法 |
| 5.4 改进多目标粒子群优化算法 |
| 5.5 抽水蓄能机组调速系统多工况多目标分数阶PI~λD~μ优化控制 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 抽水蓄能机组调速系统广义预测控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 广义预测控制基本原理 |
| 6.3 T-S模糊模型辨识 |
| 6.4 实例验证及结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 进一步研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 :攻读博士期间发表的论文 |
| 附录2 :攻读博士期间完成和参与的科研项目 |
（10）测控接收机综合基带算法研究与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 测控接收机技术研究现状 |
| 1.2.2 测控接收机基带算法研究现状 |
| 1.3 论文主要内容和结构 |
| 2 课题相关理论基础 |
| 2.1 数字下变频技术 |
| 2.1.1 正交下变频结构 |
| 2.1.2 复乘变频结构 |
| 2.1.3 数控振荡器结构 |
| 2.2 扩频通信技术基础 |
| 2.3 信号模型理论基础 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 测控接收机基带方案与关键算法 |
| 3.1 系统要求与整体方案 |
| 3.1.1 主要技术要求 |
| 3.1.2 系统整体设计方案 |
| 3.2 扩频模式下伪码同步算法 |
| 3.2.1 短码捕获 |
| 3.2.2 短码跟踪 |
| 3.3 扩频模式下关键算法及改进 |
| 3.3.1 伪码捕获自适应门限算法 |
| 3.3.2 短码引导长码捕获 |
| 3.3.3 短码引导长码捕获改进算法 |
| 3.4 扩频模式下载波同步算法 |
| 3.4.1 载波频偏和相位误差对伪码相关峰值的影响 |
| 3.4.2 载波同步设计 |
| 3.5 非扩频模式下载波同步算法 |
| 3.5.1 基于FFT的频偏估计算法原理 |
| 3.5.2 载波相位同步算法 |
| 3.5.3 鉴相方法的分析 |
| 3.6 位同步算法 |
| 3.6.1 定时误差检测器的设计 |
| 3.6.2 插值滤波器的设计 |
| 3.6.3 内插控制器的设计 |
| 3.7 帧同步算法 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 测控接收机基带算法的FPGA设计 |
| 4.1 系统开发平台介绍 |
| 4.1.1 系统开发软件介绍 |
| 4.1.2 系统硬件平台介绍 |
| 4.2 数字下变频电路的实现 |
| 4.2.1 数字正交下变频 |
| 4.2.2 复乘变频 |
| 4.3 伪码同步模块 |
| 4.3.1 短码捕获 |
| 4.3.2 短码跟踪 |
| 4.3.3 短码引导长码捕获 |
| 4.4 载波同步模块 |
| 4.4.1 扩频模式载波同步 |
| 4.4.2 非扩频模式载波同步 |
| 4.5 位同步模块 |
| 4.6 算法资源消耗及系统测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A作者在攻读学位期间参加的科研工作 |
| B作者在攻读学位期间参加的科技竞赛 |
| C学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、DESIGN OF A NEW INTERPOLATED CONTROLLER FOR STA-BILIZATION OF A SET OF INTERPOLATED PLANTS（论文参考文献）
- [1]基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制[D]. 王婷. 中北大学, 2021
- [2]上肢康复机器人主动控制方法研究[D]. 高雪佳. 西安工业大学, 2021(02)
- [3]机床进给传动系统参数估测和伺服控制研究[D]. 钟天铖. 东南大学, 2020
- [4]大型多向造波机的控制系统设计优化[D]. 刘壮. 大连理工大学, 2020(01)
- [5]工业机器人多模式标定及刚柔耦合误差补偿方法研究[D]. 陈宵燕. 江南大学, 2020
- [6]自动驾驶车辆节能行驶控制策略研究[D]. 熊硕. 天津大学, 2020(01)
- [7]地基望远镜目标跟踪与激光光尖自动导星系统的研究与实现[D]. 胡晓炜. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [8]造纸过程横向定量多变量解耦及时滞控制策略研究[D]. 单文娟. 陕西科技大学, 2019
- [9]抽水蓄能机组调速系统非线性模型参数辨识及优化控制研究[D]. 张楠. 华中科技大学, 2019
- [10]测控接收机综合基带算法研究与实现[D]. 段培豪. 重庆大学, 2019(01)