功率谱控制论文-綦志刚,赵威,孙伟星,陈缘

功率谱控制论文-綦志刚,赵威,孙伟星,陈缘

导读:本文包含了功率谱控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:船舶横摇,低航速,横摇谱密度,切换决策

功率谱控制论文文献综述

綦志刚,赵威,孙伟星,陈缘[1](2018)在《多航态下船舶横摇角功率谱密度分析及其船舶减摇控制器切换控制研究》一文中研究指出当船舶在海面上航行时会受到多种因素的影响而产生六自由度的摇荡运动,其中横摇运动最为严重。当船舶的航速和浪向遭遇角度不同时,它们所对应的横摇功率谱密度也有所不同。传统的减摇鳍控制器只能在某一工作环境下达到较好的效果,但并不能在整个工作环境中达到最优。针对此问题引入平行多模型决策相关理论,以横摇功率谱作为决策的依据,设计不同横摇状态下的控制器,并用遗传算法优化子控制器的参数,并针对不同航态下的船舶横摇运动采用对应的控制器。(本文来源于《第37届中国控制会议论文集(C)》期刊2018-07-25)

赵春宇[2](2018)在《电液伺服随机振动控制系统功率谱密度再现仿真研究》一文中研究指出随着科学技术快速发展,航空航天、船舶海洋、陆路运输、地震预防等领域因要考虑设备或结构件在振动环境工作的可靠性,对振动环境模拟的需求越来越高。自然界中振动环境以随机振动较为常见,大量观察现象表明随机振动的特性可通过频域上功率谱密度(PSD)来描述,其反应了信号功率在频域上的分布情况。电液伺服系统由于其承载能力强、控制精度高、响应速度快等优点而可被用来模拟随机振动环境。电液伺服系统中广泛存在压力流量特性、伺服阀控制死区、摩擦等非线性因素,降低了系统线性控制的性能;同时由于电液伺服阀、液压缸等元器件动态特性的影响,限制了系统频宽的提升;而且受负载环境特性的影响,系统易存在耦合振动等问题。以上原因常常使得系统输出不能很好跟随输入。因此为了模拟随机振动环境,开展电液伺服系统宽频带随机振动控制研究十分必要。本文对电液伺服随机振动控制系统开展研究。为了准确再现5~500Hz频宽范围参考加速度PSD,分别开展基于传递函数的系统线性建模和基于物理关系的系统非线性建模。传递函数模型虽然较为常用,但不能准确表示系统非线性特性的影响,而物理关系模型则可以全面考虑非线性因素,但求解上较为困难。针对上述两种模型,本文借助线性二次型(LQR)设计线性模型的恒增益状态反馈,通过在线求解状态依赖Riccati方程(SDRE)获得非线性模型的变增益状态反馈,设计系统均得到良好频响特性和稳定性。同时为了弥补系统频响函数OdB增益波动以及带宽不足的问题,结合PSD均衡控制技术,在频域上完成对输入信号的修正。对均衡过程中系统频响函数的辨识,线性模型采用辨识效果光滑的基于LMS自动步长算法,非线性模型采用辨识更为稳定的H1法。最后对不同模型在不同均衡条件下进行随机振动控制仿真研究,结果表明:(1)随着均衡次数增加,参考PSD可由响应PSD准确再现;(2)当增大均衡反馈增益,减少了响应PSD达到稳定波动的均衡次数;(3)合适均衡反馈增益在0.2~0.5,PSD稳定波动范围在±1dB;(4)对于线性均衡形式,增大均衡反馈增益可抵消系统非线性因素影响;(5)对于对数均衡形式,相同反馈增益下非线性模型PSD稳定波动均衡次数较线性模型多。本文主要内容如下:第1章,介绍电液伺服振动系统,并引出再现参考PSD的随机振动控制;综述了伺服控制和随机振动控制的国内外研究现状;说明研究意义以及本文主要研究内容。第2章,对电液伺服随机振动控制系统进行方案设计;依据设计参数,对系统分别进行线性建模和非线性建模,线性建模采用传递函数模型,非线性建模基于物理关系模型;通过动态特性试验,对模型建立进行相关验证。第3章,开展系统状态反馈研究。对于线性系统,采用LQR理论设计恒增益状态反馈调节器;对于非线性系统,通过在线求解SDRE获得变增益状态反馈调节器。设计的系统具有较好频响特性和稳定性,减轻了随机振动控制过程PSD均衡的压力。第4章,开展系统PSD均衡研究。在频域对输入信号进行修正补偿;并针对均衡过程中频响函数的辨识,进行基于LMS自动步长算法的系统辨识仿真,获得了较为光滑稳定的辨识效果;在PSD估计上应用估计精度较高的AR谱模型估计法;最后通过频域随机化和时域随机化生成时域随机信号。第5章,开展随机振动控制仿真研究。在Simulink中设计随机振动控制系统;对线性模型和非线性模型的随机振动控制,比较了不同均衡反馈增益和均衡形式,得出增大反馈增益可以减小均衡次数,线性与对数均衡形式均可以较好再现参考PSD;借助硬件在环仿真验证线性系统模型加速度PSD再现控制效果;通过监控hydraulics模型随机振动控制时的状态变量,验证非线性系统模型加速度PSD再现控制效果。第6章,对全文的研究内容和研究结论作了总结,并提出了下一步工作展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-15)

王海东,栾强利,陈章位,贺惠农[3](2015)在《多点激励功率谱再现振动试验控制研究》一文中研究指出通过对多点激励功率谱再现振动试验控制算法研究.设计基于偏相干分析理论的振动试验系统频响矩阵辨识策略,针对系统频响矩阵存在奇异点及系统频响矩阵为长方矩阵情形,设计基于求解频响矩阵广义逆和矩阵最小范数最小二乘解的Moore-Penrose逆系统解耦算法。针对传统差分修正驱动谱控制算法中存在系统功率谱自谱为负数或零值问题,通过引进比例均方根反馈修正算法,设计改进的功率谱均衡控制策略,有效避免功率谱均衡过程中自谱产生负值或零值问题。多点激励功率谱再现振动试验表明,改进的功率谱均衡控制策略对多点激励系统具有可靠、高精度的控制效果。(本文来源于《振动与冲击》期刊2015年10期)

董德保,张统明,翁宁泉,窦炜明[4](2015)在《基于模糊逻辑的风廓线雷达功率谱数据质量控制研究》一文中研究指出随着风廓线雷达组网观测系统建设的推进,质量控制是提高风廓线雷达观测资料应用效益的重要环节。通过介绍风廓线雷达回波信号的产生机理、信号与数据处理流程,研究了风廓线雷达多普勒功率谱的湍流回波与干扰回波的特征,给出了功率谱的特征量,提出了基于模糊逻辑提取大气湍流回波信息的质量控制方法,改进了多普勒速度估算的准确性。为检验质量控制方法的可靠性,以合肥2008年6月4日10:42:16(北京时,下同)东波束和8日10:36:20西波束的多普勒功率谱数据处理为例开展了风廓线观测资料质量控制的个例试验分析,结果表明处理后观测资料的可用性较好。(本文来源于《高原气象》期刊2015年02期)

徐金城,谢勇,陈立,郝连奎[5](2015)在《基于H_v估计的随机振动功率谱复现控制算法》一文中研究指出针对传统的基于H1估计的随机振动控制算法估计系统频响函数时的不足,提出一种基于Hv估计的频响函数修正算法.首先在试验初始阶段采用Hv估计法估计系统频响函数,然后对其进行迭代修正,以减小系统时变特性的影响,使得估计结果更加接近真实频响,最后通过功率谱复现仿真验证了该文方法的有效性.(本文来源于《扬州大学学报(自然科学版)》期刊2015年01期)

刘新,陈金华,黄岑宇[6](2014)在《基于风速功率谱估计的风力发电机变桨距控制研究》一文中研究指出对某风场风速信号进行功率谱估计,分析样本风的频率特性,根据风速的频率特性调整控制参数,使风机在尽可能高功率输出的前提下减少变桨动作次数,提高系统的出力和寿命。在Matlab/Simulink中建立变桨距风力发电机数学模型,对此模型为引入模糊控制算法,根据模糊控制理论设计模糊控制器,在低风速时能够获取最大的风能,高风速时能够使输出功率恒定。不仅能有效的减少振荡,而且可以较快的达到稳态。(本文来源于《农业装备技术》期刊2014年04期)

王一飞,陈宇,陈章位,栾强利[7](2014)在《液压振动台功率谱复现控制研究》一文中研究指出PID控制因为结构简单、稳定性好、可靠性高等优点被广泛应用。针对实际控制系统往往存在非线性因素,常规PID不能满足实际需求,设计了基H1法频响函数估计的变参数PID控制算法。通过对两点激励液压振动试验系统进行随机振动试验,表明H1法变参数PID控制算法对振动台具有良好的控制效果,可以实现高精度的功率谱复现。(本文来源于《环境技术》期刊2014年03期)

夏孟龙,李维嘉[8](2014)在《基于功率谱分析的超前预测控制在车载稳定平台中的应用》一文中研究指出研发了一台具有单自由度补偿的车载稳定平台系统,结合车辆行驶过程中外界扰动量的功率谱分析,提出了基于功率谱分析的超前预测控制方法。通过预测平台未来时刻的扰动,并分析功率谱中不同频率谐波分量,对系统响应滞后的影响特性,得到系统的滞后时间,对预测步数进行实时修正。(本文来源于《机械与电子》期刊2014年06期)

张兵,郑淑涛,杨志东,丛大成,韩俊伟[9](2013)在《基于自适应逆控制的液压振动台功率谱复现》一文中研究指出为了改善液压振动台功率谱密度复现的精度和实时性,引入了自适应逆控制的系统辨识技术。在分析液压振动台功率谱密度均衡原理的基础上,推导时域自适应逆控制(Adaptive inverse control-AIC)和频域逆控制来实时获得振动系统的阻抗函数用以高精度实时修正控制谱密度。文中给出一种多处理器协同工作的硬件平台方案,将实时控制的任务进行分解;最后通过双端口RAM实现数据共享,从而实现功率谱密度的实时复现。仿真实验结果表明:频域自适应逆控制较时域自适应逆控制更利于改善功率谱密度复现的精度和实时性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2013年20期)

赵柏山,齐承宇[10](2012)在《一种控制Rossler混沌信号功率谱分布的方法》一文中研究指出为了适应混沌通信系统的要求,提出一种改善混沌信号频谱特性的方法。现有混沌信号大多具有较大的低频和直流分量,针对分量对混沌通信会造成一定危害,可以通过对原有混沌动力方程输出信号的微分项中加入积分项来抑制两种分量。仿真结果表明,改进方法可以有效抑制混沌信号的低频和直流分量,帮助改善混沌信号的频谱特征。(本文来源于《计算机仿真》期刊2012年12期)

功率谱控制论文开题报告

(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:

随着科学技术快速发展,航空航天、船舶海洋、陆路运输、地震预防等领域因要考虑设备或结构件在振动环境工作的可靠性,对振动环境模拟的需求越来越高。自然界中振动环境以随机振动较为常见,大量观察现象表明随机振动的特性可通过频域上功率谱密度(PSD)来描述,其反应了信号功率在频域上的分布情况。电液伺服系统由于其承载能力强、控制精度高、响应速度快等优点而可被用来模拟随机振动环境。电液伺服系统中广泛存在压力流量特性、伺服阀控制死区、摩擦等非线性因素,降低了系统线性控制的性能;同时由于电液伺服阀、液压缸等元器件动态特性的影响,限制了系统频宽的提升;而且受负载环境特性的影响,系统易存在耦合振动等问题。以上原因常常使得系统输出不能很好跟随输入。因此为了模拟随机振动环境,开展电液伺服系统宽频带随机振动控制研究十分必要。本文对电液伺服随机振动控制系统开展研究。为了准确再现5~500Hz频宽范围参考加速度PSD,分别开展基于传递函数的系统线性建模和基于物理关系的系统非线性建模。传递函数模型虽然较为常用,但不能准确表示系统非线性特性的影响,而物理关系模型则可以全面考虑非线性因素,但求解上较为困难。针对上述两种模型,本文借助线性二次型(LQR)设计线性模型的恒增益状态反馈,通过在线求解状态依赖Riccati方程(SDRE)获得非线性模型的变增益状态反馈,设计系统均得到良好频响特性和稳定性。同时为了弥补系统频响函数OdB增益波动以及带宽不足的问题,结合PSD均衡控制技术,在频域上完成对输入信号的修正。对均衡过程中系统频响函数的辨识,线性模型采用辨识效果光滑的基于LMS自动步长算法,非线性模型采用辨识更为稳定的H1法。最后对不同模型在不同均衡条件下进行随机振动控制仿真研究,结果表明:(1)随着均衡次数增加,参考PSD可由响应PSD准确再现;(2)当增大均衡反馈增益,减少了响应PSD达到稳定波动的均衡次数;(3)合适均衡反馈增益在0.2~0.5,PSD稳定波动范围在±1dB;(4)对于线性均衡形式,增大均衡反馈增益可抵消系统非线性因素影响;(5)对于对数均衡形式,相同反馈增益下非线性模型PSD稳定波动均衡次数较线性模型多。本文主要内容如下:第1章,介绍电液伺服振动系统,并引出再现参考PSD的随机振动控制;综述了伺服控制和随机振动控制的国内外研究现状;说明研究意义以及本文主要研究内容。第2章,对电液伺服随机振动控制系统进行方案设计;依据设计参数,对系统分别进行线性建模和非线性建模,线性建模采用传递函数模型,非线性建模基于物理关系模型;通过动态特性试验,对模型建立进行相关验证。第3章,开展系统状态反馈研究。对于线性系统,采用LQR理论设计恒增益状态反馈调节器;对于非线性系统,通过在线求解SDRE获得变增益状态反馈调节器。设计的系统具有较好频响特性和稳定性,减轻了随机振动控制过程PSD均衡的压力。第4章,开展系统PSD均衡研究。在频域对输入信号进行修正补偿;并针对均衡过程中频响函数的辨识,进行基于LMS自动步长算法的系统辨识仿真,获得了较为光滑稳定的辨识效果;在PSD估计上应用估计精度较高的AR谱模型估计法;最后通过频域随机化和时域随机化生成时域随机信号。第5章,开展随机振动控制仿真研究。在Simulink中设计随机振动控制系统;对线性模型和非线性模型的随机振动控制,比较了不同均衡反馈增益和均衡形式,得出增大反馈增益可以减小均衡次数,线性与对数均衡形式均可以较好再现参考PSD;借助硬件在环仿真验证线性系统模型加速度PSD再现控制效果;通过监控hydraulics模型随机振动控制时的状态变量,验证非线性系统模型加速度PSD再现控制效果。第6章,对全文的研究内容和研究结论作了总结,并提出了下一步工作展望。

(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。

功率谱控制论文参考文献

[1].綦志刚,赵威,孙伟星,陈缘.多航态下船舶横摇角功率谱密度分析及其船舶减摇控制器切换控制研究[C].第37届中国控制会议论文集(C).2018

[2].赵春宇.电液伺服随机振动控制系统功率谱密度再现仿真研究[D].浙江大学.2018

[3].王海东,栾强利,陈章位,贺惠农.多点激励功率谱再现振动试验控制研究[J].振动与冲击.2015

[4].董德保,张统明,翁宁泉,窦炜明.基于模糊逻辑的风廓线雷达功率谱数据质量控制研究[J].高原气象.2015

[5].徐金城,谢勇,陈立,郝连奎.基于H_v估计的随机振动功率谱复现控制算法[J].扬州大学学报(自然科学版).2015

[6].刘新,陈金华,黄岑宇.基于风速功率谱估计的风力发电机变桨距控制研究[J].农业装备技术.2014

[7].王一飞,陈宇,陈章位,栾强利.液压振动台功率谱复现控制研究[J].环境技术.2014

[8].夏孟龙,李维嘉.基于功率谱分析的超前预测控制在车载稳定平台中的应用[J].机械与电子.2014

[9].张兵,郑淑涛,杨志东,丛大成,韩俊伟.基于自适应逆控制的液压振动台功率谱复现[J].振动与冲击.2013

[10].赵柏山,齐承宇.一种控制Rossler混沌信号功率谱分布的方法[J].计算机仿真.2012

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