一、计算机导引系统变参数分析与设计方法——广义z变换法（论文文献综述）
赵京瑞[1]（2021）在《小型无人水面艇自主靠泊控制与导引技术研究》文中指出近年来,随着导航、控制、感知等技术的发展,小型无人水面艇（以下简称无人艇）的自主智能化程度也日益提高,但靠泊却始终需要人为介入才能完成。小型无人艇在靠泊过程中不仅受风浪影响会变大,同时对于靠泊过程中的余速、横距以及靠拢角度都有着严格的要求。本文从小型无人艇的自身特点与靠泊的整个过程进行分析,从规划导引和运动控制两方向对小型无人艇的自主靠泊技术进行研究。本文的主要研究内容包括:（1）为解决有色噪声对无人艇模型参数辨识“有偏性”的问题,利用辅助变量对一般最小二乘算法进行改进,提出了一种辅助变量最小二乘方法,分别描述了无人艇模型的建立、辅助变量的设置以及算法推导等过程。仿真及实验结果表明,本文所提出的辅助变量最小二乘算法可以有效减少有色噪声对无人艇时间序列模型参数辨识产生的影响,使模型输出准确度提高39%以上,为控制算法设计与仿真实验奠定了基础。（2）根据有人驾驶船艇的靠泊经验,提出了一种“同心圆”式路径规划方法,并在此基础上提出了自适应导引方法,以解决小型无人艇无侧推时如何入泊的问题。其中,首先对同心圆半径与圆心角度进行约束,并设计了航速控制模型和靠泊路径决策系统;之后,根据视线导引原理,设计了一种适合自主靠泊时的自适应导引方法。结果表明,路径规划方法可以合理规划出无人艇在靠泊时的余速、横距与靠拢角度,使无人艇在无侧推时也可以直接入泊。与传统视线导引方法相比,自适应导引方法在低速时将小型无人艇的控制精度提高了35%,有效提高了小型无人艇的路径跟踪能力。（3）从低速导致舵效减小的视角出发,为了解决自主靠泊时的低速运动控制问题,根据预测原理提出了模糊预测控制方法。将前述辨识得到的时间序列分析模型作为预测模型,根据滚动优化原理计算有限时域内的最优控制量,并根据模糊控制原理对因模型失配产生的误差进行反馈校正。仿真及实验结果表明,模糊预测控制方法在保持较高控制精度的前提下,可以有效减小低速控制时的舵角改变增量,整体减小幅度约53%,并减少了无人艇的艏向振荡收敛时间。（4）为了提高控制系统平台的可靠性与实时性,搭建了无人艇的嵌入式控制箱。针对无人艇的系统结构以及相关设备,设计了相关设备的驱动程序以及控制系统任务流程。为验证本文提出的自主靠泊相关方法,在实验无人艇上开展了虚拟自主靠泊实验与真实靠泊实验。实验结果表明,本文所提出的自主靠泊方法可以使小型无人艇实现自主靠泊并在泊位处实现停靠。
陶鹏[2]（2021）在《离散时延网络控制系统稳定性分析与综合》文中认为近年来,网络控制系统（Networked Control Systems,NCSs）以其成本低、维护方便、安装方便、灵活性高等优点而备受关注,且NCSs在航空航天、智能电网、故障检测系统和机器人等领域得到了广泛的应用。然而,值得注意的是,与传统控制系统的研究不同,由于在反馈回路中引入了通信网络,在NCSs的研究中出现了一些新的棘手问题,例如网络诱导延时和数据包丢失。这可能会导致性能下降,甚至使系统不稳定。在过去的几十年中,国内外学者对这些问题进行了深入研究并取得了丰富的研究成果,但针对时延网络控制系统,如何得到保守性更小的稳定性判据和最优控制器设计仍值得进一步研究。为此,本文主要对离散时变网络控制系统和具有分布式延时的网络化马尔可夫跳变系统这两类系统的稳定性分析和控制器设计进行了研究。本文主要工作内容如下:1、针对网络化控制系统,首先考虑系统存在时变延时的情况下,设计了包含系统时滞信息的控制器,最终得到系统的闭环状态空间方程,然后通过构造包含系统时滞信息的Lyapunov-Krasovskii泛函（LKF）,采用了两种新的求和不等式对LKF中的二重差分求和项进行界定,以线性矩阵不等式（LMI）的形式给出了系统稳定性存在的条件,并在此基础上给出了系统的控制器的设计方案,最后,通过两个数值算例验证了所给的稳定性判据保守性更小以及鲁棒控制方法的有效性,在外界扰动作用下仍能保持一定的鲁棒性能。2、针对受控对象为马尔可夫跳变系统的网络化控制系统,首先,考虑系统在数据传输过程中,网络引起的延迟服从概率分布,针对系统存在分布式延时的情况下,设计了包含系统时滞信息的控制器,最终在控制器作用下得到系统的闭环状态空间方程,然后通过构造包含系统时滞信息的LKF,结合Lyapunov稳定性理论以及一种新的广义求和不等式,以LMI的形式给出了系统稳定性存在的条件。在系统稳定性存在的条件下,研究了在给定鲁棒性能指标下,系统控制器的综合设计问题,以LMI的形式给出了系统控制器的设计方案,并通过两个数值算例,验证了所给的稳定性判据适用性更广以及鲁棒控制方法的有效性,在外界扰动作用下仍能保持一定的鲁棒性能,最后将本文所得结论应用到倒立摆系统上,证明了其可靠性。
陈彦强[3]（2021）在《“DSP+MCU”双核控制的多波形GMAW焊机研究》文中进行了进一步梳理随着波形控制技术的向前发展,出现了运用于实际焊接场合的许多波形,其中脉冲、双脉冲的波形最为常见,随着焊机数字化技术的成熟,广义的双脉冲波形也随之出现,所以本课题在国内外焊机研究的基础上,以“DSP+MCU”双核为控制核心,设计了基于等速送丝方式下采用调节占空比来稳定弧长的“多波形”GMAW焊机,设计的“多波形”GMAW焊机在一台焊机上能够输出多种波形,主要能够输出直流、脉冲、双脉冲波形,从而使焊机适应多种材料的焊接。本文首先确定了主电路结构,完成了一些器件的参数计算与主电路仿真。主电路包括输入整流滤波电路、软开关全桥逆变电路、降压电路、输出整流滤波电路等,主要计算了滤波电容、功率开关器件、变压器磁芯、输出整流器件、输出整流滤波电容的参数。其次,本文给“DSP+MCU”控制系统设计了相应的软件及硬件。硬件电路主要包括DSP最小系统及其扩展电路、信号采集与调理电路、脉宽调制信号产生电路、IGBT驱动电路设计、MCU最小系统、人机交互系统设计、送气及送丝电路等部分。DSP芯片选择TI公司产品TMS320F2812,其片上资源丰富,主频高达150MHz,可以满足基本焊机要求,但是为了焊接电源运行稳定,提高焊接电源性能,选择单片机STC89C58RD+与TMS320F2812构成双核控制系统,DSP主要负责焊机的程序控制、算法实现等,单片机负责人机界面交互数据等。同时根据脉冲焊的特点,对脉冲不同阶段采用不同的PI算法,并比较了单PI控制与双PI控制下,单脉冲波形的特点。再次,根据控制系统对设计的数字闭环控制系统,只取电流环推导了设计的GMAW焊接电源的传递函数,根据得到传递函数分析与改善控制系统,进而对焊机进行优化等具有非常重要的意义。最后对本文设计的GMAW焊机进行了调试。对焊机的调试主要包括控制系统的测试、空载电压测试、焊机外特性测试、焊接工艺测试等过程。工艺测试主要进行了碳钢、不锈钢和铝合金的表面堆焊试验,并用焊接参数采集系统采得焊接电流及电压波形。从焊接实验过程及波形看,电流及弧长稳定,飞溅小,焊接过程稳定,实现了脉冲等的波形的输出,焊机满足设计目标。
张冰[4]（2020）在《全线控电动汽车不同行驶模式的轨迹跟踪控制研究》文中认为在交通环境日趋复杂的今天,对车辆底盘灵活性要求越来越高,应社会发展需求,随着电控系统技术的迅速提升,基于分布式底盘的全线控电动汽车将会成为解决复杂交通环境问题的主要交通工具。全线控电动汽车具有四轮独立驱动/制动/转向的独特结构,结合控制手段可以实现更加灵活、高效的轨迹跟踪,为智能驾驶技术发展带来了许多新的可能。目前针对全线控电动汽车轨迹跟踪控制的研究中多将其视为期望运动实现的基础平台,结合传统底盘车辆控制思想实现其轨迹跟踪控制方法的设计,难以充分发挥全线控电动汽车的优势。因此,本论文依托国家自然科学基金资助项目“分布式全线控电动汽车可重构集成控制策略研究”（项目编号:51505178）及吉林省“十三五”教育厅科学技术项目“基于线控底盘的分布式电动汽车动力学建模与协同控制”（项目编号:JJKH20200963KJ）,从全线控电动汽车灵活机动特性出发,考虑其动力学特性,研究了不同行驶模式的全线控电动汽车轨迹跟踪控制方法,具体研究内容可总结为如下几个部分:1)对全线控电动汽车运动状态估算方法进行了研究:针对驱动系统轮毂电机力矩突变以及车辆模型不确定性等原因所造成的车辆运动状态观测不准确问题,提出一种双结构强跟踪滤波（Double Strong Tracking Filter,DSTF）运动状态观测器。采用强跟踪滤波（Strong Tracking Filter,STF）方法分别对基于轮毂电机的驱动系统状态及整车运动状态进行观测,并利用两个滤波器之间的数据共享,结合强跟踪滤波方法对模型不确定性的鲁棒性以及对信号变化的强跟踪能力,快速、精确地获取整车运动状态信息。通过仿真对比验证了所设计的全线控电动汽车DSTF观测器可以在无信号突变情况下准确获取整车运动状态;当驱动系统轮毂电机状态信号发生突变造成整车运动状态变化时,所提出的观测器仍然具有快速、准确的信号处理与估算能力,相比于现有的全线控电动汽车运动状态观测器,提高了对整车运动状态的观测能力。2)针对紧急工况,为满足严格轨迹跟踪精度需求以保证无人驾驶安全性,利用全线控电动汽车灵活特性优势,研究一种不同行驶模式融合的轨迹跟踪控制方法。首先基于分层式集成控制架构结合模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）方法对四轮独立驱动/制动/转向底盘的轨迹跟踪控制器进行设计,其中结合人工势场法在MPC轨迹跟踪控制优化目标中引入避障势场函数,实现动态避障功能。其次基于线性化摩擦圆约束结合二次规划方法,对期望车体广义力/力矩进行分配,结合引入轮胎逆模型的执行器执行层,实现期望轨迹跟踪运动。在上述基础上,摒弃传统通过驾驶员在低速工况中对不同转向模式进行手动选择与严格切换的方法,首先以车辆跟踪轨迹时姿态为特征将车辆行驶模式划分为传统与非传统行驶模式,并设计一种自动融合不同行驶模式的全线控电动汽车轨迹跟踪控制方法,其中在MPC轨迹跟踪器中引入可变的优化控制目标,设计变权重调整器结合MPC框架对车辆动力学的约束能力,通过控制传统与非传统行驶模式不同程度的融合,实现更加灵活与精确的轨迹跟踪控制;仿真结果表明了提出的全线控电动汽车不同行驶模式融合轨迹跟踪控制方法可以有效提高轨迹跟踪精度。3)在轨迹跟踪精度要求低的工况中,为适应长期基于传统架构底盘形成的驾驶习惯,提高乘坐舒适性,针对全线控电动汽车传统行驶模式,研究了一种兼顾不同动力学稳定性需求的自适应MPC轨迹跟踪控制方法。首先结合传统行驶模式对控制架构进行重组以改善预测控制实时性能,并利用（质心侧偏角-质心侧偏角速度,β-（?））相平面对车辆稳定性较强的表征能力对动力学稳定性进行判断与量化,结合稳定性量化指标与给定阈值,根据MPC控制器中预测域对全线控电动汽车动力学稳定性的影响对其进行在线调节;针对自适应MPC轨迹跟踪控制中存在的数学问题,在目标函数中引入递减指数权重,解决系统“病态”导致的预测域切换过程中扰动问题,同时降低了控制系统对干扰的敏感性;设置长的控制域对处于动力学稳定状态中的车辆轨迹与横摆跟踪能力进行优化,通过引入Laguerre函数序列对控制域中的控制序列进行拟合,将优化变量从多个控制增量转化为少量的拟合参数,从而在不增加优化求解计算复杂度的基础上提高了动力学稳定状态下对参考轨迹与期望横摆的跟踪精度。通过仿真结果得出,针对符合传统驾驶与乘车习惯的全线控电动汽车传统行驶模式,所提出的自适应MPC轨迹跟踪控制方法与传统MPC轨迹跟踪控制方法相比在跟踪精度上有大幅度提升,并通过优化进一步提升了动力学稳定状态下的轨迹跟踪精度,验证了提出方法的有效性。4)针对本论文所提出的方法进行试验验证。首先利用全线控电动汽车采集并合成模拟轮毂电机故障与试验噪声的试验数据,对提出DSTF运动状态观测器进行验证;基于驾驶模拟器,搭建不同行驶模式融合的全线控电动汽车轨迹跟踪控制器及传统行驶模式下的自适应MPC轨迹跟踪控制器,并对相应方法进行实时性优化,在中高速工况中引入执行器延迟,对提出方法进行模型在环验证。试验结果表明针对不同工况需求的轨迹跟踪控制方法均可以获得良好的轨迹跟踪控制效果,验证了方法的有效性。
陈亮[5]（2020）在《集成电路的多物理场建模仿真技术研究》文中进行了进一步梳理随着三维集成电路技术的迅速发展,芯片朝着高密度、多功能、小型化、高性能等方向发展。高速数字信号的频谱已经进入微波波段,引起芯片的电磁兼容问题;不断提高的功耗密度导致芯片严重的热可靠性问题;持续增长的电流密度触发铜导体电迁移失效问题。并且,三个物理场（电磁场/电场、热场和电迁移应力场）之间存在相互作用与耦合效应,是复杂的非线性问题。因此,多物理场耦合分析对集成电路的设计尤为重要。本学位论文主要研究麦克斯韦方程组、热传导方程和电迁移科合隆方程的解析和数值方法。然后,基于数值和解析方法,结合多物理场之间的联系,对集成电路进行多物理场耦合分析。本文的主要研究成果归纳如下:1.基于导体表面粗糙度的梯度模型,推导出线性电导率的解析解与任意电导率的半解析解。根据提出的半解析梯度模型,分析具有同一均方根值的不同分布（均匀、正态和瑞利分布）对传输线导体损耗的影响。证明了导体粗糙度不仅和均方根值有关,也和表面高度分布有关。为描述导体表面粗糙度提供了一个更加合理的模型。2.基于交替方向隐式时域有限差分数值方法,求解嵌入德拜色散模型的麦克斯韦方程组,分析空腔介质谐振器封装天线的屏蔽效能以及空腔内电路的电磁兼容问题。以高斯平面波作为激励,将时域响应做傅里叶变换得到频域电磁场,根据公式得到屏蔽效能,研究屏蔽腔的频域特性。然后,分析高斯脉冲波对屏蔽腔内电路的数字信号影响,研究屏蔽腔的时域特性。为屏蔽腔的设计提供理论依据。3.提出解析方法分析电源供电网络互连线的一维稳态热传导问题。引入半边界Rao-Wilton-Glisson（RWG）基函数,改进的泊松方程方法可以处理三类热边界条件,分析任意二维结构的稳态热传导问题。基于交替方向隐式方法,将空间差分格式等效为热阻,建立热阻网络,分析三维结构的瞬态热传导问题。根据混合物理论,建立硅通孔阵列和微流道阵列的等效电阻计算公式,分析复杂的结构和流体传热问题。为集成电路的热分析提供了高效工具。4.采用分离变量法求解电迁移科合隆方程,分析电源供电网络互连线的电迁移应力分布。其中,分离变量法的关键步骤是特征根的确定,对于多段直线与星形分支线特殊结构,推导其特征根的解析解;针对复杂电源供电网络互连线结构,采用Wittrick-Williams（WW）数值算法计算特征根值。提出快速高斯消去法和弦割法加速传统WW算法,根据矩阵行列式特性,取高斯消去后得到的上三角形矩阵对角线上最后一个元素作为矩阵行列式的值,避免了级联相乘运算与数值溢出。5.基于上述提出的解析方法和数值方法,研究电磁场/电场、热场和电迁移应力的多物理场耦合效应。首先,基于提出的半解析梯度导体粗糙度模型,分析粗糙度对传输线的导体损耗以及平均功率容量的影响,从频域研究电磁-热耦合效应。其次,采用交替方向隐式数值方法研究德拜色散媒质的瞬态电磁-热耦合响应,从时域研究电磁-热耦合机理。然后,采用改进的泊松方程方法分析Gallium Nitride（Ga N）功率器件的热分布,研究电-热耦合引起的自热效应。再用安德森加速方法提高电-热耦合的传统迭代法的收敛速度。最后,基于电迁移-热迁移联合方程,分析电源供电网络互连线的电-热-应力耦合效应。
周展锋[6]（2020）在《面向穿刺手术的超声扫描臂系统关键控制技术研究》文中指出传统的经皮穿刺手术难度大,手术时间长,而且过度依赖于医生的经验和技术。为减少手术的时间和难度,以及人为因素的影响,研究三维超声系统引导的经皮穿刺手术机器人的关键技术具有重要的临床应用价值。本文根据医生的需求,为穿刺手术机器人的超声扫描臂设计了两种操作模式:主从操作模式和人机协作拖拽模式,医生可以根据习惯和手术场合选择合理舒适的模式进行手术。基于上述两种操作模式,本文主要研究与之对应两种控制技术,即超声扫描臂的主从控制技术与人机协作拖拽控制技术。首先,基于Ether CAT总线技术和Twin CAT运动控制系统完成了超声扫描臂实时控制系统构建。硬件采用分布式结构,用Ether CAT总线实现倍福工控机与各个关节模组之间的实时通信。同时,设计了软件系统的分层结构,不同层级之间与层级内部进行模块化功能设计,优化软件系统结构。其次,通过对超声扫描臂的结构分析,求解得到正逆运动学的解析解。结合微分运动学的分析,求解描述关节速度与末端广义速度之间线性映射的几何雅克比矩阵。对于末端位姿用欧拉角来进行表示的情形,进一步给出分析雅克比矩阵求解方法以及两种雅克比矩阵之间的关系。同时,通过运动静力二元性分析了超声扫描臂静力学。这部分研究为后续控制理论研究提供了数学基础。然后,针对主从操作模式,开发主从控制算法。主手采集医生手部运动信息传递给控制系统,控制系统将信息映射给从手执行运动。提出了使用分析雅克比矩阵的逆矩阵来进行末端笛卡尔工作空间到关节空间的映射,建立了基于逆雅克比矩阵的微分运动增量主从控制算法,并引入误差反馈环节来补偿累积误差。另外,还设计了主手抖动滤除算法以及主从控制人机交互界面,并使用超声扫描臂实验平台,Omega.7主手以及倍福工控机完成了主从控制实验。最后,针对人机协作拖拽模式,设计了基于模糊推理系统的变参数导纳控制系统。系统的输入为传感器采集的医生交互力信号,输出超声扫描臂末端速度,通过逆雅克比矩阵映射为期望关节速度,结合关节速度控制器实现拖拽交互功能。基于对操作者控制意图的估计,设计模糊推理系统进行虚拟阻尼参数的在线调节。完成控制系统输入力信号的重力补偿算法的推导,并使用机器人仿真软件Coppelia Sim,结合MATALB进行编程,完成拖拽控制算法的仿真验证。
朱瑞环[7]（2020）在《振动应力下线缆电磁兼容特性的不确定性分析》文中认为随着飞机、动车等设备电气化程度的提高,设备内的电磁环境日趋复杂。当设备的使用年限增加时,铺设于其中的线缆的传输性能可能由于复杂的工作环境作用而发生变化,大大增加了设备故障的风险。然而现阶段的电磁兼容评估并未考虑设备使用过程中非电磁环境应力的影响,因此,本课题针对线缆的电磁兼容特性在实际运行过程中受振动影响这一现状,探究在振动应力下线缆的电磁兼容特性,提出利用随机点配置法对振动带来的位置随机性进行处理,搭建考虑电参数不确定性的线缆串扰模型与辐射模型,通过仿真分析这些不确定性对线缆电性能的影响,为更加贴近设备实际使用环境下的电磁兼容性评估提供理论和技术支持。线缆受到振动时电磁兼容特性的变化,从本质上说是一个多级不确定性传递问题。因此,本文首先从振动力学角度,分析线缆在受到随机振动时的最大位移响应。通过振动力学的理论分析,结合有限元仿真,分析线缆受迫振动时位移响应的影响因素,并基于高斯分布的假设求解3-σ位移,作为后续不确定性分析的位移范围。其次,本文对线缆电磁兼容特性的计算方式进行探究。对于线缆串扰特性,利用时域有限差分方法搭建双导体传输线模型,对近端串扰电压与远端串扰电压进行求解。对于线缆辐射特性,通过CST软件搭建裸铜线辐射模型,探究1m外电场特性。最后,考虑到振动时线缆的非均匀性,分别通过蒙特卡洛方法与随机点配置法随振动时线缆位置的随机性进行不确定性分析。在探究线缆串扰特性时,探究振动线形用不同阶数的模态拟合对最终不确定性分析的影响,发现3阶以上的固有模态共同作用时对最终不确定性分析结果影响不大。探究不同的3-σ位移范围对线缆串扰特性的影响,发现随3-σ位移的增大,串扰电压的分布变得更为分散。对于线缆辐射特性,线缆对地距离的改变对1m外辐射电场的影响要大于对观测点距离的改变带来的影响。不论是对线缆串扰特性的求解还是对线缆辐射特性的求解,随机点配置法相对于蒙特卡洛方法均表现出求解的高效性。
冯陈[8]（2020）在《抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究》文中研究说明太阳能和风电等清洁能源想要大规模接入电网并发挥其作为绿色能源的优势,就必须借助大规模储能技术的消纳和调节。在目前已有的储能技术当中,抽水蓄能技术相比于其他形式的储能技术具有运行成熟且储量大的优点。抽水蓄能技术工况转换迅速、运行灵活性高、负荷响应速度快,可以实时跟踪电力系统的负荷变化。然而,抽水蓄能与新能源的联合运行中仍存在许多问题。大规模新能源的并网,对抽水蓄能机组的运行模式提出了新要求。更频繁的负荷调整、长时间的旋转备用、长时间的负荷工况等新要求给抽水蓄能电站的运行来了新的挑战。尤其在稳定性和安全性方面,由于可逆式机组固有的反“S”区不稳定运行特性以及调速励磁系统水-机-电能量转换过程中耦合效应日益显着,传统的抽水蓄能运行方式已无法满足新形势下电网的调节需求。在此背景之下,针对抽水蓄能机组稳定、安全和高效运行所亟需解决的关键科学问题与技术难点,本文以抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究为切入点,在充分探讨抽水蓄能调节系统各组成部分的动态机理与非线性特性的基础上,分别搭建了具有复杂过水系统的调速系统模型与调速励磁系统水-机-电耦合模型,以智能优化算法、人工神经网络、多目标优化理论、小扰动特征分析、模型预测控制方法为技术支撑,深入开展抽水蓄能机组参数辨识、模型辨识、改善反“S”区动态特性以及调速励磁耦合控制规律的研究,建立了抽水蓄能机组建模-辨识-控制层层递进的研究体系。本文的主要研究工作与创新成果如下:（1）系统研究了抽水蓄能机组调速系统和励磁系统各组成部分不同模型表达及适用条件。针对水泵水轮机反“S”区建模困难的问题,引入对数投影法和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线进行预处理,解决了反“S”特性区域插值计算的多值性问题。搭建了适用于不同研究工况的带有复杂过水系统的调速系统模型与调速励磁系统水-机-电耦合模型,为后续系统辨识与复杂工况下控制规律的研究奠定了模型基础。（2）针对复杂过水系统和调速励磁耦合特性引起的参数辨识难题,研究了基于智能优化算法的参数辨识方法,引入人工羊群算法并结合Levy游走、混沌变异及弹性边界处理策略,提出了一种改进人工羊群智能优化算法,建立了基于改进人工羊群算法的参数辨识框架。通过机组的开关机过程,直接辨识复杂过水系统的管段参数;通过并网运行的调节过程,实现了调速励磁系统水-机-电耦合模型的高精度一体化参数辨识。（3）针对数据具有长期依赖关系和普通神经网络训练中面临的梯度消失问题,通过引入长短时记忆神经网络来实现带有复杂过水系统的抽水蓄能机组调速系统的高精度离线模型辨识;针对普通反向传播算法面临的训练收敛速度慢、在线调整困难的问题,引入了兼具普通BP神经网络非线性描述能力强和递推最小二乘法计算简单优点的带遗忘因子的在线序列极限学习机,实现了抽水蓄能机组调速励磁系统水-机-电耦合模型的高精度在线模型辨识。（4）针对机组低水头启动易受反“S”特性影响产生转速振荡的问题,提出了兼顾速动性和稳定性的基于多目标羊群算法的优化框架,有效抑制低水头开机时机组转速的反复振荡。为了从根本上改善抽水蓄能机组在反“S”区的动态特性,本文首次探讨了利用变速机制避免机组深入反“S”区运行的可行性,结果表明低水头工况下可以通过降低转速使机组的运行区域在全特性曲线上向左移动从而有效避免反“S”区,使机组具有更好的动态特性,也为常规定速抽水蓄能机组的改造与发展提供了新参考。（5）为了实现抽水蓄能机组调速励磁系统水-机-电能量转换过程的耦合控制,引入特征值分析法对调节系统进行小扰动稳定性分析,在此基础上给出了经典“PID+VAR+PSS”控制策略多工况下的多目标优化和决策方法。提出了一种基于带遗忘因子在线序列极限学习机的预测模型、阶梯式控制增量约束、人工羊群算法滚动优化的智能模型预测控制策略,通过不同工况下与经典控制策略对比的实验,验证了所提智能模型预测控制方法进行调速励磁耦合控制的优越性,并引入非线性动力学理论对智能模型预测控制器进行了稳定性分析。
李江丽[9]（2020）在《生猪异常声音识别与定位系统设计》文中研究说明随着改革开放进程的不断深入,工业自动化、智能化的快速普及,智能畜禽养殖也得到了很大发展,规模化的养猪场已经逐渐成为主流。音频监测是规模化养殖的常见技术,当生猪患流行性感冒或细菌感染类疾病时,会发出咳嗽声;当生猪患伪狂犬病或受到挤压时,会发出惊骇声。通过对生猪异常声音的监测,可尽早发现患病或受到威胁等异常情况的生猪,以便及时对其进行处理,减小损失。为了及时发现并定位发出异常声音的生猪,本论文提出一种对生猪异常声音进行识别与定位的方法。主要研究内容及结果如下:（1）采用现场可编程门阵列设计多通道麦克风的并行采集系统,实现了麦克风阵列采集生猪声音信号,该采集系统具有成本低且效果好的优点。在其基础上,分别采用数字滤波器、维纳滤波器和谱减法对采集的声音进行降噪,对比分析后选择谱减法对声音信号进行降噪处理,其具有输出信噪比高且相对均方根误差小等优点。（2）通过提取生猪声音信号的线性预测倒谱系数、梅尔频率倒谱系数及共振峰等特征参数,对生猪异常声音支持向量数据描述识别模型进行训练,并引入鲸鱼算法对模型参数进行寻优。将不同的特征进行结合得到组合特征,对比不同生猪特征参数得到的识别效果,选取了识别精度较高的梅尔频率倒谱系数、梅尔频率倒谱系数一阶差分及共振峰的组合特征。同时利用麦克风阵列具有的空间特性,综合多个麦克风的识别结果,进一步提高生猪异常声音识别精度。（3）采用基于时延估计的广义互相关算法计算麦克风阵列各阵元信号之间的到达时间差估计值。对比了基本互相关、Roth滤波器加权、平滑相干变换加权和相位变换加权互相关算法,选择运算量小、误差值低的相位变换加权互相关算法。对几何定位法和搜索定位法进行分析对比,结果表明几何定位算法在到达时间差估计值较小时误差变大,而搜索定位法虽然运算量较大,但其定位精度值较高。本论文最终选择了相位变换加权互相关算法结合搜索定位法的声源定位策略。（4）设计了具有良好人机交互功能的生猪异常声音识别与定位系统上位机界面。该上位机可以显示、记录和报警生猪声音的异常情况,当发现生猪异常声音时,可显示出生猪异常声音的定位结果,及时反馈给饲养人员,使饲养人员能够快速地对异常情况作出处理。本论文通过对生猪异常声音识别与定位方法的研究,得出了可以对小型猪舍进行生猪异常声音识别及定位的策略。提取生猪声音的组合特征参数,采用训练好的支持向量数据描述识别模型识别生猪异常声音,并综合多个通道的识别结果,得到的总识别率可达93.70%;当识别生猪异常声音时,采用相位变换加权互相关算法结合搜索定位法的声源定位方法得到的平均距离误差在1m以内。实验结果表明本论文所提出的方法可以较好的实现生猪异常声音识别及定位,可为生猪现代化福利养殖提供一定的参考价值。
张民谣[10]（2020）在《非稳态电压闪变参数检测关键技术研究》文中指出随着社会科技的发展和全球电气化程度的越来越高,电网中各种波动性、冲击性和非线性负荷不断增多,导致三相不平衡、闪变等问题日渐突出。随着清洁能源的广泛使用和电网的智能化发展,太阳能和风能等新能源发电不断接入电网,高压直流输电设备和静止变频器等装置也大量应用于电网建设中,引起闪变的原因越来越多样,波形变化也更加复杂,呈现出非稳态等特点,因此,非稳态电压闪变参数的准确测量和分析技术已是当前国内外研究的重点内容。首先阐述非稳态电压闪变研究的历史背景与重要意义,介绍主要闪变源及其带来的危害,分析总结现有的调幅波闪变和间谐波闪变检测算法的优点与不足。针对传统的数字滤波器滤波时存在边界效应,提取非稳态闪变包络时出现误差的问题,根据研究构建调幅波闪变的数学模型,提出采用解析模式分解改进平方检波法中的滤波环节实现调幅波信号的准确提取。利用平方检波法将电压闪变信号转换为调幅波分量和工频及其以上频率的高频分量的线性组合,再通过解析模式分解提取出调幅波信号,并详细推导解析模式分解的滤波过程,最后在单一频率和多频率非稳态包络调制等情况下进行调幅波闪变包络提取仿真实验,并与常用检波方法进行仿真对比,验证本文提出的改进平方检波法提取非稳态调幅波闪变包络的准确性及其良好的抗噪性能,为非稳态调幅波闪变参数的准确测量提供有效保证。针对非稳态闪变参数难以准确检测的问题,深入研究变分模态分解基本原理,采用损失系数和能量差作为判断标准自适应确定变分模态分解的模态分解个数,在分解得到各模态分量后,通过Hilbert谱分析求取各分量的瞬时频率和瞬时幅值,提出基于自适应变分模态分解的非稳态闪变参数检测方法,并遵循IEC闪变仪检测原理简化检测流程。通过在单一频率非稳态包络调制、幅值时变包络调制、多频率非稳态包络调制、电网工频变动、叠加谐波以及噪声存在情形下的仿真实验,并与传统检测方法进行比较,表明该方法不仅具有更高的准确度,而且可以获得非稳态电压闪变包络分量的时域信息,能有效实现非稳态调幅波闪变的准确测量。深入研究间谐波与闪变之间的关系,构建对应间谐波闪变的数学模型,推导间谐波与电压峰值波动及方均根值波动之间的函数关系式,分别绘制出对应的闪变限制曲线。通过K-N互卷积窗并结合三谱线插值修正算法提取出基波参数并构建同步载波信号,利用同步解调实现对间谐波信号的解调,并采用解析模式分解提取波动频率分量,提出基于改进同步解调法和自适应变分模态分解的非稳态间谐波闪变参数检测方法。仿真实验表明,该方法不仅能检测更广频率范围内的间谐波引起的闪变,测量精度高且抗噪性能好,并能有效克服工频变动的影响。最后基于本文提出算法,搭建基于虚拟仪器的闪变参数检测实验平台。阐明整个系统的总体设计方案,编程实现调幅波闪变参数检测、间谐波闪变参数检测和信号数据采集等功能,并基于实验平台完成实测实验与分析,进一步证明本文方法的可行性和准确性。
二、计算机导引系统变参数分析与设计方法——广义z变换法（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、计算机导引系统变参数分析与设计方法——广义z变换法（论文提纲范文）
（1）小型无人水面艇自主靠泊控制与导引技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与选题意义 |
| 1.2 无人艇靠泊方式 |
| 1.2.1 人工辅助靠泊 |
| 1.2.2 自主靠泊 |
| 1.3 国内外无人艇自主靠泊研究现状 |
| 1.3.1 典型自主靠泊方案 |
| 1.3.2 自主靠泊路径规划 |
| 1.3.3 自主靠泊控制 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 2 无人艇运动模型与辨识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无人艇运动模型 |
| 2.2.1 无人艇运动坐标系统 |
| 2.2.2 无人艇运动响应型模型 |
| 2.2.3 时间序列分析模型 |
| 2.3 无人艇模型辨识方法 |
| 2.3.1 辅助变量最小二乘算法 |
| 2.3.2 仿真对比 |
| 2.3.3 实验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 靠泊路径规划与自适应导引 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 靠泊路径规划 |
| 3.2.1 “同心圆”路径规划方法 |
| 3.2.2 航速控制模型 |
| 3.2.3 靠泊路径决策 |
| 3.3 自适应导引 |
| 3.3.1 自适应前视距离 |
| 3.3.2 漂角补偿 |
| 3.3.3 自适应切换圆 |
| 3.4 实船试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 模糊预测控制算法设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制算法简介 |
| 4.2.1 预测控制简介 |
| 4.2.2 模糊控制简介 |
| 4.2.3 模糊预测控制简介 |
| 4.3 广义预测控制 |
| 4.3.1 预测模型 |
| 4.3.2 滚动优化 |
| 4.3.3 反馈校正 |
| 4.4 模糊反馈校正 |
| 4.4.1 模糊化 |
| 4.4.2 知识库 |
| 4.4.3 模糊推理 |
| 4.4.4 清晰化 |
| 4.5 仿真对比 |
| 4.5.1 无干扰控制结果对比 |
| 4.5.2 有干扰控制结果对比 |
| 4.6 实船试验 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 无人艇控制系统设计与实船试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 无人艇嵌入式硬件系统设计 |
| 5.2.1 总体设计 |
| 5.2.2 嵌入式控制板 |
| 5.2.3 外围驱动设备 |
| 5.3 无人艇嵌入式软件系统设计 |
| 5.3.1 设备通信驱动 |
| 5.3.2 任务流程设计 |
| 5.4 实船靠泊实验 |
| 5.4.1 实验平台 |
| 5.4.2 虚拟靠泊实验 |
| 5.4.3 真实靠泊实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 丢番图方程递推求解 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）离散时延网络控制系统稳定性分析与综合（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 网络控制系统基本问题 |
| 1.2.1 网络诱导时延 |
| 1.2.2 数据包丢失与乱序 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 恒定延时网络控制系统 |
| 1.3.2 时变延时网络控制系统 |
| 1.3.3 随机延时网络控制系统 |
| 1.4 论文主要研究内容与章节安排 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 本文章节安排 |
| 1.4.3 本文的创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 预备知识及常用引理 |
| 2.1 鲁棒控制理论 |
| 2.2 Lyapunov稳定性理论 |
| 2.3 Lyapunov-Krasovskii泛函的构造及处理方法 |
| 2.4 线性矩阵不等式简介 |
| 2.5 常用引理 |
| 2.6 本文所用基本符号说明 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 离散时变网络控制系统稳定性分析与控制器设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统描述 |
| 3.3 离散时变网络控制系统稳定性分析 |
| 3.4 离散时变网络控制系统鲁棒控制器设计 |
| 3.5 数值算例及仿真 |
| 3.5.1 稳定性分析算例 |
| 3.5.2 控制器设计算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 具有分布式延时的网络化马尔可夫跳变系统稳定性分析与鲁棒控制器设计理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统描述 |
| 4.3 具有分布式延时的网络化马尔可夫跳变系统稳定性分析 |
| 4.4 鲁棒控制器设计 |
| 4.5 数值算例及仿真 |
| 4.5.1 稳定性分析算例 |
| 4.5.2 控制器设计算例 |
| 4.6 应用仿真 |
| 4.6.1 倒立摆系统建模 |
| 4.6.2 倒立摆系统的稳定性分析 |
| 4.6.3 倒立摆系统的控制器设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）“DSP+MCU”双核控制的多波形GMAW焊机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 数字化焊机的国内外研究现状 |
| 1.3 单脉冲及双脉冲研究现状 |
| 1.3.1 单脉冲焊研究现状 |
| 1.3.2 双脉冲焊研究现状 |
| 1.4 课题研究目标与内容 |
| 第二章 主电路设计分析及仿真 |
| 2.1 焊机总体设计与分析 |
| 2.2 电磁兼容设计 |
| 2.3 输入整流滤波电路设计 |
| 2.3.1 三相整流器件选择 |
| 2.3.2 滤波电容选择 |
| 2.4 逆变电路设计 |
| 2.4.1 逆变电路拓扑结构选择 |
| 2.4.2 逆变电路开关器件选择 |
| 2.4.3 逆变电路工作方式 |
| 2.5 中频变压器设计 |
| 2.6 输出整流滤波电路设计 |
| 2.7 基于Simulink的主电路仿真 |
| 2.7.1 主电路的Simulink仿真模型 |
| 2.7.2 主电路的传递函数建立 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 控制系统硬件设计 |
| 3.1 主控制电路设计 |
| 3.1.1 DSP最小系统 |
| 3.1.2 反馈信号采集与调理电路 |
| 3.1.3 A/D校正电路 |
| 3.1.4 D/A转换电路 |
| 3.1.5 焊机保护电路 |
| 3.1.6 通信电路 |
| 3.2 控制面板模块电路设计 |
| 3.2.1 面板功能设计 |
| 3.2.2 参数预置及显示电路 |
| 3.3 送丝送气电路设计 |
| 3.4 脉宽调制电路设计 |
| 3.5 驱动电路设计 |
| 3.6 CAN总线、RS485 通信电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 控制系统软件设计 |
| 4.1 控制芯片开发环境 |
| 4.2 DSP主程序 |
| 4.3 MCU参数预置与显示程序 |
| 4.4 MCU与 DSP通信协议 |
| 4.5 单脉冲及双脉冲波形的实现方法 |
| 4.5.1 恒流外特性的实现 |
| 4.5.2 波形实现 |
| 4.6 ADC转换程序设计 |
| 4.7 PI控制算法选取 |
| 4.7.1 增量式PI控制算法 |
| 4.7.2 变速积分PI控制算法 |
| 4.7.3 脉冲及双脉冲的双PI控制程序设计 |
| 4.7.4 双PI控制器参数整定 |
| 4.7.5 控制周期设计 |
| 4.8 控制系统传递函数推导 |
| 4.8.1 弧焊逆变电源控制系统框图构建 |
| 4.8.2 PWM部分的传递函数推导 |
| 4.8.3 电流反馈环节传递函数推导 |
| 4.8.4 弧焊逆变电源传递函数分析 |
| 4.9 脉冲及双脉冲弧长调节 |
| 4.9.1 单脉冲及双脉冲弧长调节方式 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 焊机调试及分析 |
| 5.1 控制系统测试 |
| 5.1.1 参数设置与显示界面测试 |
| 5.1.2 驱动信号产生与隔离放大电路测试 |
| 5.1.3 控制环节的模拟测试 |
| 5.2 整机调试 |
| 5.2.1 空载电压测试 |
| 5.2.2 静负载测试 |
| 5.2.3 送丝速度测试 |
| 5.2.4 焊接电源动特性测试 |
| 5.2.5 焊接工艺测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
（4）全线控电动汽车不同行驶模式的轨迹跟踪控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 论文相关技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 全线控电动汽车动力学控制研究现状 |
| 1.2.2 传统行驶模式轨迹跟踪控制研究现状 |
| 1.2.3 非传统行驶模式轨迹跟踪控制研究现状 |
| 1.3 论文相关研究技术问题 |
| 1.4 本文技术路线和论文章节安排 |
| 第2章 基于双结构强跟踪滤波的全线控电动汽车状态估算 |
| 2.1 全线控电动汽车运动状态观测模型 |
| 2.1.1 车辆动力学模型 |
| 2.1.2 HSRI轮胎侧偏模型 |
| 2.1.3 车轮动力学模型 |
| 2.2 运动状态观测器设计需求及滤波方法对比 |
| 2.2.1 全线控电动汽车运动状态观测器设计需求 |
| 2.2.2 滤波方法对比 |
| 2.3 基于DSTF的全线控电动汽车状态辨识与估计 |
| 2.3.1 强跟踪滤波理论 |
| 2.3.2 DSTF状态观测器设计 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 不同行驶模式融合的全线控电动汽车轨迹跟踪控制 |
| 3.1 全线控电动汽车轨迹跟踪控制总体架构与基本思路 |
| 3.1.1 控制架构 |
| 3.1.2 轨迹跟踪控制方法选择 |
| 3.2 基于MPC的全线控电动汽车轨迹跟踪控制层设计 |
| 3.2.1 整车预测模型建立 |
| 3.2.2 基于MPC的全线控电动汽车轨迹跟踪控制 |
| 3.2.3 引入避障势场函数的轨迹跟踪优化问题 |
| 3.3 轨迹跟踪期望运动实现 |
| 3.3.1 动力学分配层设计 |
| 3.3.2 执行器执行层 |
| 3.4 基于不同行驶模式融合的轨迹跟踪控制 |
| 3.4.1 传统与非传统行驶模式对比 |
| 3.4.2 不同行驶模式轨迹跟踪控制目标及基本思路 |
| 3.4.3 基于模糊理论的不同行驶模式轨迹跟踪目标权重调节器设计 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 基于MPC框架的全线控电动汽车轨迹跟踪控制方法验证 |
| 3.5.2 基于变权重 MPC 的多行驶模式轨迹跟踪方法验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 传统行驶模式下全线控电动汽车自适应轨迹跟踪控制 |
| 4.1 MPC自适应轨迹跟踪控制原理与基本思路 |
| 4.2 传统行驶模式下MPC自适应轨迹跟踪控制 |
| 4.2.1 基本框架 |
| 4.2.2 基于β-(?)相平面法的稳定性判断 |
| 4.2.3 自适应轨迹跟踪中NP的调节 |
| 4.2.4 自适应轨迹跟踪控制中问题描述 |
| 4.2.5 基于目标函数指数权重引入的“病态”问题处理 |
| 4.3 基于Laguerre函数拟合的跟踪能力优化 |
| 4.3.1 跟踪能力优化 |
| 4.3.2 基于Laguerre函数的控制序列拟合 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 自适应轨迹跟踪控制方法验证 |
| 4.4.2 基于Laguerre函数拟合的机动特性优化有效性验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全线控电动汽车轨迹跟踪控制方法试验验证 |
| 5.1 基于DSTF的车辆状态观测器试验验证 |
| 5.1.1 全线控电动汽车实车平台 |
| 5.1.2 状态观测器试验数据合成 |
| 5.1.3 DSTF状态观测器验证 |
| 5.2 轨迹跟踪控制方法验证 |
| 5.2.1 驾驶模拟器介绍 |
| 5.2.2 集成动力学特性的MPC实时性优化 |
| 5.2.3 不同行驶模式融合轨迹跟踪控制方法在线验证 |
| 5.2.4 传统行驶模式下自适应轨迹跟踪控制及机动特性优化方法验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的主要科研成果 |
| 致谢 |
（5）集成电路的多物理场建模仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史及现状 |
| 1.2.1 计算电磁学发展 |
| 1.2.2 计算热物理发展 |
| 1.2.3 计算电迁移发展 |
| 1.2.4 多物理场耦合仿真进展 |
| 1.3 论文的主要研究内容与组织架构 |
| 参考文献 |
| 第二章 导体表面粗糙度的半解析梯度模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 导体表面粗糙度模型的发展 |
| 2.2.1 表象模型 |
| 2.2.2 雪球模型 |
| 2.2.3 梯度模型 |
| 2.3 商业仿真软件中的粗糙度模型 |
| 2.3.1 HFSS |
| 2.3.2 CST |
| 2.4 半解析梯度模型 |
| 2.4.1 线性电导率的解析解 |
| 2.4.2 任意电导率的半解析解 |
| 2.4.3 PCB带状线的等效电导率 |
| 2.5 半解析梯度模型的应用 |
| 2.5.1 磁场验证 |
| 2.5.2 带状线 |
| 2.5.3 基片集成波导 |
| 2.6 本章小结 |
| 附录 |
| A 贝塞尔方程 |
| B 三种分布函数 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于ADI-FDTD方法的电磁兼容分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电磁场模型 |
| 3.2.1 麦克斯韦方程组 |
| 3.2.2 Debye色散模型 |
| 3.3 基于ADI-FDTD的麦克斯韦方程求解 |
| 3.3.1 ADI-FDTD算法迭代公式 |
| 3.3.2 总场/散射场技术 |
| 3.3.3 卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件 |
| 3.4 数值算例验证 |
| 3.4.1 空腔介质谐振器封装天线的电磁屏蔽效能 |
| 3.4.2 孔缝金属屏蔽腔内的电磁兼容问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 温度场分析的快速方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热传导方程 |
| 4.2.1 稳态 |
| 4.2.2 瞬态 |
| 4.2.3 热场与静电场的对偶性 |
| 4.3 互连线上稳态热传导解析解法 |
| 4.4 基于泊松方程算法的稳态热传导仿真 |
| 4.4.1 基函数 |
| 4.4.2 稳态热传导方程的离散 |
| 4.4.3 后处理 |
| 4.5 基于ADI-FDM算法的瞬态热传导仿真 |
| 4.5.1 ADI-FDM算法迭代公式 |
| 4.5.2 热阻网络方法与FDM算法的联系 |
| 4.5.3 等效热阻方法 |
| 4.6 数值算例验证 |
| 4.6.1 互连线解析解 |
| 4.6.2 改进的泊松方程算法 |
| 4.6.3 等效热阻与ADI-FDM流体传热 |
| 4.7 本章小结 |
| 附录 |
| A 恒等式证明 |
| 参考文献 |
| 第五章 电迁移Korhonen方程的分离变量法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电迁移模型 |
| 5.2.1 Black模型 |
| 5.2.2 Blech模型 |
| 5.2.3 Korhonen方程 |
| 5.3 分离变量法 |
| 5.3.1 稳态 |
| 5.3.2 瞬态 |
| 5.4 特征根的求解 |
| 5.4.1 特殊结构 |
| 5.4.2 任意结构 |
| 5.5 数值算例验证 |
| 5.5.1 解析特征根 |
| 5.5.2 特征根的数量 |
| 5.5.3 算法效率 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 多物理场耦合分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 色散传输线的电磁-热耦合分析 |
| 6.2.1 频域 |
| 6.2.2 时域 |
| 6.3 AlGaN/GaN HEMT的电-热耦合分析 |
| 6.3.1 自热效应 |
| 6.3.2 Anderson加速算法 |
| 6.4 PDN互连线的电-热-电迁移静应力耦合分析 |
| 6.4.1 EM-TM方程 |
| 6.4.2 电-热-应力耦合分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 附录 |
| A EM-TM方程 |
| B 贝塞尔方程 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间参与的项目 |
（6）面向穿刺手术的超声扫描臂系统关键控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.2 微创穿刺手术机器人国内外发展综述 |
| 1.2.1 手术机器人国内外发展综述 |
| 1.2.2 图像引导的穿刺手术机器人研究现状 |
| 1.3 超声引导的穿刺手术机器人控制技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 穿刺手术机器人主从控制研究现状 |
| 1.3.2 基于导纳模型的力摆位拖拽控制研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 超声扫描臂控制系统搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超声扫描臂控制系统硬件结构的确定 |
| 2.3 控制系统硬件结构实现方法 |
| 2.4 软件系统的设计与实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声扫描臂运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声扫描臂结构的设计与分析 |
| 3.3 D-H坐标系的建立 |
| 3.4 位姿运动学正运算求解 |
| 3.5 位姿运动学逆运算求解 |
| 3.6 微分运动学与几何雅克比矩阵 |
| 3.7 超声扫描臂的分析雅克比矩阵 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 超声扫描臂主从控制技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主从控制策略的确定 |
| 4.3 基于逆雅克比矩阵的微分运动增量主从映射算法 |
| 4.4 主从控制算法的编程实现与仿真 |
| 4.5 医生手部抖动滤波算法 |
| 4.6 主手信号采集与主从ADS通信 |
| 4.7 控制系统人机交互界面的设计 |
| 4.8 超声扫描臂主从控制实验验证 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 超声扫描臂人机协作控制技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超声扫描臂导纳控制系统 |
| 5.2.1 导纳控制原理分析 |
| 5.2.2 超声扫描臂工作空间六维导纳控制原理 |
| 5.2.3 导纳控制模型参数分析 |
| 5.3 模糊变参数导纳控制 |
| 5.3.1 基于操作者交互意图分析的虚拟阻尼参数调整策略 |
| 5.3.2 模糊推理系统在虚拟阻尼参数调整中的应用 |
| 5.3.3 基于模糊推理系统的变参数导纳控制系统 |
| 5.4 人机协作交互力信号的处理 |
| 5.5 人机协作模式下模糊变参数导纳控制算法仿真实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）振动应力下线缆电磁兼容特性的不确定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 线缆振动研究现状 |
| 1.3 线缆电磁兼容特性研究现状 |
| 1.3.1 线缆串扰特性研究现状 |
| 1.3.2 线缆辐射特性研究现状 |
| 1.4 不确定性分析方法研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 线缆的振动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线缆受迫振动理论分析 |
| 2.3 线缆受迫振动仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 线缆电磁兼容特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静态线缆串扰特性仿真与实验验证 |
| 3.2.1 FDTD方法介绍 |
| 3.2.2 串扰算例分析及有效性验证 |
| 3.2.3 串扰仿真模型搭建与实验验证 |
| 3.3 静态线缆辐射特性分析与验证 |
| 3.3.1 电磁辐射理论介绍 |
| 3.3.2 辐射算例分析及有效性验证 |
| 3.3.3 辐射仿真模型构建 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑参数不确定性的线缆电磁兼容特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑参数不确定性的线缆串扰特性分析方法 |
| 4.3 考虑参数不确定性的线缆辐射特性分析方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及发明专利 |
| 致谢 |
（8）抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 抽水蓄能调节系统建模研究概述 |
| 1.3 抽水蓄能机组系统辨识研究概述 |
| 1.4 抽水蓄能机组控制规律研究概述 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 抽水蓄能机组调节系统非线性建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 调速器数学模型 |
| 2.3 有压过水系统数学模型 |
| 2.4 水泵水轮机数学模型 |
| 2.5 同步发电机数学模型 |
| 2.6 励磁调节器及电力系统稳定器数学模型 |
| 2.7 抽水蓄能机组调节系统数学模型 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 基于智能算法的抽水蓄能机组调节系统参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 人工羊群优化算法及其改进 |
| 3.3 基于IASA的具有复杂过水系统的调速系统参数辨识 |
| 3.4 基于 IASA 的调速励磁系统水-机-电耦合模型参数辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于神经网络的抽水蓄能机组调节系统模型辨识 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 长短时记忆神经网络与带遗忘因子的在线序列极限学习机 |
| 4.3 基于LSTM的具有复杂过水系统的调速系统离线模型辨识 |
| 4.4 基于WOS-ELM的调速励磁水-机-电耦合系统的在线模型辨识 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 改善抽水蓄能机组反“S”区动态特性的控制规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 反“S”区运行问题描述 |
| 5.3 抽水蓄能机组低水头开机规律多目标优化 |
| 5.4 可变速机组避免深入反“S”区运行机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 抽水蓄能机组调速励磁耦合系统的预测控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 调速励磁耦合系统小扰动稳定性分析 |
| 6.3 调速励磁耦合系统多工况多目标优化 |
| 6.4 调速励磁耦合系统智能模型预测控制 |
| 6.5 对比实验及结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 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 |
（9）生猪异常声音识别与定位系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和章节安排 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 生猪声音的采集及预处理 |
| 2.1 生猪异常声音识别与定位系统整体设计 |
| 2.2 生猪声音采集系统硬件设计 |
| 2.2.1 生猪声音采集麦克风的选型 |
| 2.2.2 生猪声音采集麦克风阵列结构设计 |
| 2.2.3 FPGA并行采集 |
| 2.3 生猪声音采集系统软件设计 |
| 2.4 生猪声音信号预处理 |
| 2.4.1 生猪声音信号端点检测 |
| 2.4.2 生猪声音信号分帧加窗 |
| 2.4.3 生猪声音信号降噪方法研究 |
| 2.4.4 生猪声音信号降噪结果分析与评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 生猪异常声音识别方法研究 |
| 3.1 生猪异常声音信号特征参数提取 |
| 3.1.1 生猪声音线性预测倒谱系数 |
| 3.1.2 生猪声音共振峰特征 |
| 3.1.3 生猪声音梅尔频率倒谱系数 |
| 3.2 基于SVDD的生猪异常声音识别 |
| 3.2.1 支持向量数据描述 |
| 3.2.2 基于SVDD的生猪异常声音识别模型参数优化 |
| 3.3 生猪异常声音识别及结果分析 |
| 3.3.1 实验设计 |
| 3.3.2 生猪异常声音识别结果评价指标 |
| 3.3.3 WOA参数寻优识别结果 |
| 3.3.4 不同特征组合识别及结果分析 |
| 3.3.5 麦克风阵列异常声音识别及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 生猪异常声音定位方法研究 |
| 4.1 基于麦克风阵列的声源定位方法 |
| 4.1.1 基于机器学习的声源定位技术 |
| 4.1.2 基于可控波束形成的声源定位技术 |
| 4.1.3 基于高分辨率谱估计的声源定位技术 |
| 4.1.4 基于时延估计的声源定位技术 |
| 4.2 麦克风阵列信号处理模型 |
| 4.2.1 近场远场模型 |
| 4.2.2 猪舍实际声场模型 |
| 4.2.3 基于谱减法猪舍声音去混响 |
| 4.3 基于时延估计的声源定位方法研究 |
| 4.3.1 基本互相关时延估计法 |
| 4.3.2 广义互相关时延估计法 |
| 4.3.3 基于时延估计的定位方法 |
| 4.4 实验仿真结果及分析 |
| 4.4.1 不同时延估计方法的精度 |
| 4.4.2 不同定位算法的精度及复杂度 |
| 4.4.3 降噪及去混响对声源定位算法精度的影响 |
| 4.4.4 生猪异常声音定位结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 生猪异常声音识别与定位系统人机界面设计 |
| 5.1 生猪异常声音识别与定位系统结构设计 |
| 5.1.1 生猪异常声音识别与定位系统的上位机界面设计分析 |
| 5.1.2 生猪异常声音识别与定位系统上位机界面结构设计 |
| 5.2 生猪异常声音识别与定位系统功能画面 |
| 5.2.1 生猪异常声音识别与定位系统登录画面 |
| 5.2.2 生猪异常声音识别与定位系统登录首页菜单界面 |
| 5.2.3 生猪异常声音识别与定位系统参数设置画面 |
| 5.2.4 生猪声音信息画面 |
| 5.2.5 生猪声音信息存储记录画面 |
| 5.2.6 生猪声音信息趋势记录画面 |
| 5.2.7 生猪声音监测报警记录画面 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）非稳态电压闪变参数检测关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景和研究意义 |
| 1.2 电压波动与闪变的原因和危害 |
| 1.2.1 电压波动与闪变发生的原因 |
| 1.2.2 电压波动与闪变的危害 |
| 1.3 电压闪变参数检测的研究现状 |
| 1.3.1 调幅波闪变参数检测的研究现状 |
| 1.3.2 间谐波闪变参数检测的研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 非稳态调幅波闪变包络提取方法研究 |
| 2.1 电压闪变数学模型 |
| 2.2 基于改进平方检波法的非稳态调幅波闪变包络提取 |
| 2.2.1 平方检波法 |
| 2.2.2 解析模式分解原理 |
| 2.2.3 调幅波闪变包络提取 |
| 2.3 仿真实验与分析 |
| 2.3.1 单一频率非稳态闪变包络提取 |
| 2.3.2 幅值时变闪变包络提取 |
| 2.3.3 多频率非稳态闪变包络提取 |
| 2.3.4 闪变包络提取方法比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非稳态调幅波闪变参数检测方法研究 |
| 3.1 变分模态分解 |
| 3.1.1 经典维纳滤波 |
| 3.1.2 希尔伯特变换 |
| 3.1.3 变分模态分解 |
| 3.2 自适应变分模态分解 |
| 3.3 基于自适应VMD的非稳态调幅波闪变参数检测 |
| 3.4 非稳态调幅波闪变参数检测流程 |
| 3.5 仿真实验和分析 |
| 3.5.1 单一频率非稳态包络调制 |
| 3.5.2 多频率非稳态包络调制 |
| 3.5.3 叠加谐波的影响 |
| 3.5.4 电网工频波动的影响 |
| 3.5.5 噪声干扰的影响 |
| 3.6 检测方法的比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 非稳态间谐波闪变参数检测方法研究 |
| 4.1 间谐波闪变分析 |
| 4.1.1 间谐波闪变数学模型 |
| 4.1.2 有效值波动分析及其闪变限制曲线绘制 |
| 4.1.3 峰值波动分析及其闪变限制曲线绘制 |
| 4.2 电网同步载波信号获取 |
| 4.2.1 加窗插值FFT获取同步载波信号 |
| 4.2.2 仿真实验与分析 |
| 4.3 非稳态间谐波闪变参数检测方法 |
| 4.3.1 改进同步解调法 |
| 4.3.2 基于自适应VMD的非稳态间谐波闪变参数检测 |
| 4.4 非稳态间谐波闪变参数检测流程 |
| 4.5 仿真实验和分析 |
| 4.5.1 单一频率非稳态间谐波测试 |
| 4.5.2 间谐波对测试 |
| 4.5.3 多频率非稳态间谐波测试 |
| 4.5.4 电网工频波动的影响 |
| 4.5.5 噪声干扰的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 闪变参数检测系统设计与实现 |
| 5.1 系统构成与功能设计 |
| 5.2 闪变参数检测系统的软件设计 |
| 5.2.1 用户注册与登录模块 |
| 5.2.2 闪变参数测量模块 |
| 5.2.3 报表打印与数据存储 |
| 5.3 实测实验与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间参与的科研项目与科研成果 |
四、计算机导引系统变参数分析与设计方法——广义z变换法（论文参考文献）
- [1]小型无人水面艇自主靠泊控制与导引技术研究[D]. 赵京瑞. 中国运载火箭技术研究院, 2021
- [2]离散时延网络控制系统稳定性分析与综合[D]. 陶鹏. 合肥工业大学, 2021
- [3]“DSP+MCU”双核控制的多波形GMAW焊机研究[D]. 陈彦强. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]全线控电动汽车不同行驶模式的轨迹跟踪控制研究[D]. 张冰. 吉林大学, 2020
- [5]集成电路的多物理场建模仿真技术研究[D]. 陈亮. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]面向穿刺手术的超声扫描臂系统关键控制技术研究[D]. 周展锋. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]振动应力下线缆电磁兼容特性的不确定性分析[D]. 朱瑞环. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [8]抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究[D]. 冯陈. 华中科技大学, 2020
- [9]生猪异常声音识别与定位系统设计[D]. 李江丽. 太原理工大学, 2020
- [10]非稳态电压闪变参数检测关键技术研究[D]. 张民谣. 湖南大学, 2020(07)