饱和函数

摘要： 针对某舰炮装填机构工作过程中存在的非线性海浪干扰、参数时变等不确定问题,设计了一种RBF神经网络自适应滑模控制器。在建立其系统动力学模型的基础上,利用RBF神经网络的学习和自适应特性实现对海浪环境扰动量的预测,并通过Lyapunov分析法导出自适应律,证明了该方法的稳定性。采用新式饱和函数替换切换函数,可有效抑制趋近过程中的抖振产生。仿真结果表明,该控制策略的综合控制性能优于普通滑模和PID控制器的控制效果,使系统在海浪干扰条件下仍具有良好的稳态性能,同时具有较强的抗干扰能力和良好的位置跟踪能力。

摘要： 为优化悬架减振性能和馈能性能,提出了一种馈能磁流变减振器结构,并设计了相应的半主动悬架模糊滑模控制策略。建立了磁流变减振器力学模型和馈能模型,以及相应的二自由度半主动悬架系统数学模型。针对半主动悬架系统的不确定性,基于混合天地棚阻尼控制系统,设计了滑模变结构控制器。使用饱和函数缓解系统抖振,并运用模糊控制优化滑模控制器。用谐波叠加法生成路面激励输入,分别对被动悬架、基于混合天地棚阻尼控制的半主动悬架以及基于模糊滑模控制的半主动悬架进行对比仿真。结果表明:基于模糊滑模控制的半主动悬架减振性能更好,能耗更小,且有良好的馈能性能,验证了馈能磁流变减振器结构的可行性和模糊滑模控制策略的有效性。

摘要： 提出一种自适应滑模增益方法解决电机控制系统中的抖振、电流输出不稳定和转速误差大等问题,实现永磁同步电机无速度传感器控制策略.将相电流有效值动态反馈至滑模观测器中,实现滑模增益自适应控制的能力,提高了电流输出的稳定性.构建带有边界层的饱和函数,并设计滑模增益自适应率优化滑模控制,使得滑模观测器中的抖振问题得到改善.通过仿真以及实验证明该方法的可靠性,明显改善了滑模抖振现象,提高了系统的控制性能,电机转速误差从2 rad/s减小到1 rad/s.

摘要： 针对多关节机械臂难以实现对目标轨迹的高精度跟踪控制的问题,提出了一种基于非线性干扰观测器的非奇异快速终端滑模控制方法.首先,结合了传统的快速终端滑模控制和非奇异终端滑模控制,不仅可以使跟踪误差在有限时间快速收敛至零且对机械臂建模误差和外界干扰具有强鲁棒性.其次,针对控制输入抖振严重的问题,通过引入非线性干扰观测器技术和饱和函数方法,从而降低了抖振.最后,以三自由度机械臂为研究对象在Matlab/Simulink环境下进行了对比仿真实验,结果表明,相比于现有的线性滑膜和非奇异快速终端滑模控制方案,在存在建模误差、外界干扰和关节摩擦等不确定性的情况下,所设计的控制方法不仅解决了控制输入抖振较大的问题且实现了各关节对期望轨迹的高精度快速跟踪,从而验证了所提出的基于非线性干扰观测器的非奇异快速终端滑模控制方法的有效性和可行性.

摘要： 针对含扰动的机械臂系统,在经典滑模控制基础上引入分数阶微积分构造分数阶滑模面,同时在趋近律中设置边界层,用饱和函数替代符号函数以削弱滑模面的抖振现象,从而获得一种含边界层的机械臂分数阶滑模控制,并通过李雅普诺夫直接法证明其收敛性.算例以两自由度机械臂系统为被控对象,仿真结果表明,相比于经典的滑模控制,含边界层的机械臂分数阶滑模控制可通过调节微分阶次获得更好的收敛性,实现精确的轨迹跟踪.

摘要： 为解决传统饱和函数条件比较苛刻的问题,本文提出了一种饱和函数,并将其应用于线性PD(比例-微分)+非线性PI(比例-积分)控制律.应用李亚普诺夫稳定性定理和拉萨尔不变原理推导了非线性PID控制律全局渐近稳定条件.为提高非线性PID控制精度,以位置跟踪误差绝对值时间积分和关节力矩输出误差绝对值时间积分为目标函数,以全局渐近稳定性条件以及关节额定驱动力矩为约束条件,应用多目标遗传算法NSGA-II(non-dominated sorted genetic algorithm-II)进行非线性PID控制律参数整定.选择优化后位置跟踪误差绝对值时间积分最小的饱和函数,并研究含有该饱和函数的非线性PID控制律对模型不确定性、输入干扰力矩和噪声的鲁棒性.与传统PID控制律和含有传统饱和函数的非线性PID控制律相比,本文方法的位置跟踪精度分别提高了近2个数量级和1个数量级.提出的饱和函数在靠近平衡点处具有较强反作用,使误差快速收敛于平衡点,有助于提高非线性PID控制律的位置跟踪精度以及鲁棒性.

摘要： 针对传统滑模观测器永磁同步电机无位置传感器控制存在的抖振、观测精确度受转速影响等问题,提出了一种扩展滑模观测器无位置传感器控制方法.通过将扩展反电势估算值反馈至定子电流观测环节,得到扩展滑模观测器,并采用饱和函数代替传统的开关函数,有效地改善了扩展滑模观测器存在的抖振问题,同时还采用了带有消除旋转影响环节的锁相环得到转子位置,滤除反电势信息中的高频谐波,进一步增强了抗干扰能力,提高了观测精确度.最后,在一台2.9 kW的表贴式永磁同步电机上进行了实验验证,通过与传统滑模观测器进行对比得出,所提出方法能够较好地消除传统滑模观测器存在的抖振问题,并且观测精确度受转速变化影响较小,具有更高的观测精确度和更好的动态性能.

摘要： 水下航行器在水下的空间机动性是航行器操纵控制系统的重要指标,目前水下航行器控制系统,指令响应时间长,存在超调量.为此,该文针对航行器在水下的强非线性、强耦合性的三维空间运动,对空间运动方程进行合理简化;采用滑动模态控制方法,设计非线性控制器,使用饱和函数作为非线性切换函数,抑制控制器的抖振;仿真结果表明,该控制器可以精确快速地跟踪指令,实现航向和深度的良好控制,并且对参数不确定性和未建模动态都具有良好的鲁棒性.

摘要： 针对传统开关切换函数滑模观测器存在高频抖振的问题,本文在仔细研究卡尔曼滤波器优点的基础之上,将饱和函数引入到滑模观测中,取消了一阶低通滤波器,构造了一种新型的滑模观测器.该滑模观测器能够减小估算反电势中的纹波,且不产生信号相位差,并较传统的滑模观测器结构简单.本文还分析了卡尔曼滤波器参数l的变化规律.仿真结果证明,由该滑模观测器构成的控制系统具有良好的动态性能和稳态品质.

摘要： 本文研究松香计量包装系统控制方法，阐述了一种非线性PID控制器的计量包装控制方法,解决松香计量包装控制系统的快速装料和精确计量的控制方法问题。

摘要： 本文研究松香计量包装系统控制方法，阐述了一种非线性PID控制器的计量包装控制方法,解决松香计量包装控制系统的快速装料和精确计量的控制方法问题。

摘要： 本文研究松香计量包装系统控制方法，阐述了一种非线性PID控制器的计量包装控制方法,解决松香计量包装控制系统的快速装料和精确计量的控制方法问题。

摘要： 本文研究松香计量包装系统控制方法，阐述了一种非线性PID控制器的计量包装控制方法,解决松香计量包装控制系统的快速装料和精确计量的控制方法问题。

摘要： 本文研究松香计量包装系统控制方法，阐述了一种非线性PID控制器的计量包装控制方法,解决松香计量包装控制系统的快速装料和精确计量的控制方法问题。

摘要： 本文研究松香计量包装系统控制方法，阐述了一种非线性PID控制器的计量包装控制方法,解决松香计量包装控制系统的快速装料和精确计量的控制方法问题。

摘要： 本发明属于自动控制的技术领域，公开了一种基于整型函数的抗饱和控制系统，包括状态测量模块、轨迹跟踪模块、线性控制模块、整型控制模块与控制分配模块，状态测量模块用于测量浮空器的当前位置和速度信息；轨迹跟踪模块用于接收浮空器的当前位置和速度信息，将其与设定轨迹作比较，输出误差信息；线性控制模块接收误差信息，利用PID控制器，生成前向控制力和侧向控制力；整型控制模块接收前向控制力和侧向控制力，结合执行器输出力的幅值和速率约束，利用整型函数控制器，生成整型前向控制力和整型侧向控制力；控制分配模块用于接收整型前向控制力和整型侧向控制力，生成每个螺旋桨所需的推力及其对应的角度。

摘要： 本发明公开了一种基于趋势变化函数的油藏三维原始含水饱和度模拟方法，包括基础数据收集整理、确定油藏油水界面海拔深度及油柱高度、确定参与油藏原始含水饱和度分析和模拟的井位、构建原始含水饱和度随油柱高度的趋势变化函数、建立油藏三维含水饱和度变化趋势体和以井数据为硬数据、三维含水饱和度趋势体为趋势约束，建立油藏三维原始含水饱和度模型。本发明目的在于通过构建饱和度趋势变化函数，合理表征油藏内原始含水饱和度随油柱高度趋势变化的地质规律，从而提高原始含水饱和度井间预测精度，实现高精度原始含水饱和度模型的建立，满足油藏开发阶段油藏精细研究和数值模拟研究的需要。

摘要： 本发明公开了一种等效J函数约束的饱和度建模方法，包括以下步骤：步骤1)建立目标工区的沉积微相模型、孔隙度模型和渗透率模型；步骤2)根据油水界面建立油水界面以上的高度模型；步骤3)建立等效J函数模型；步骤4)生成目标工区各单井的油水界面以上的高度测井曲线；步骤5)生成不同沉积相的等效变量曲线；步骤6)建立不同沉积相条件下的等效变量曲线与测井含水饱和度曲线交会图，并创建线性拟合分布函数；步骤7)将步骤3)生成的等效J函数模型转换成拟合含水饱和度地质模型；步骤8)建立含油边界模型；步骤9)得到边界约束后的含水饱和度模型，进而得到目标工区的含油饱和度模型，得到油藏原始含油饱和度的地质模型。

摘要： 本发明属于神经网络技术领域，公开一种改进型的神经网络半饱和激活函数模型的设计方法：S1、将神经网络的连接权重梯度分解为权值累积影响因子和激活函数导数累积影响因子；S2、把神经网络的激活函数的输入划分为大于等于零和小于零的数据范围；S3、针对大于等于零的数据范围，生成半饱和激活函数必须满足的第一选择条件；S4、依据第一选择条件，选择一个非饱和的激活函数作为神经网络的半饱和激活函数的第一组成部分；S5、针对小于零的数据范围，生成半饱和激活函数必须满足的第二选择条件；S6、依据第二选择条件，构造一个饱和的激活函数作为神经网络的半饱和激活函数的第二组成部分，本发明在相同神经网络下，能表现出更好的收敛速度和稳定性。

摘要： 本发明公开了一种基于变换函数的航空发动机输入饱和鲁棒控制方法，包括以下步骤：步骤1)、建立含噪声及饱和输入限制的不确定非线性系统，并利用双曲正切函数近似饱和约束模型；步骤2)、计算非线性系统中不确定性的界值；步骤3)、设计鲁棒控制器；步骤4)、验证系统全局一致有界性。本发明将突变的饱和约束模型变换为连续可微的限幅模型，再通过拉格朗日乘子法设计控制器，有效解决了航空发动机非线性系统中因同时存在输入饱和以及未知有界外部扰动等不确定性造成控制效果下降甚至闭环系统不稳定的问题。

摘要： 本发明公开了一种等效J函数约束的饱和度建模方法，包括以下步骤：步骤1)建立目标工区的沉积微相模型、孔隙度模型和渗透率模型；步骤2)根据油水界面建立油水界面以上的高度模型；步骤3)建立等效J函数模型；步骤4)生成目标工区各单井的油水界面以上的高度测井曲线；步骤5)生成不同沉积相的等效变量曲线；步骤6)建立不同沉积相条件下的等效变量曲线与测井含水饱和度曲线交会图，并创建线性拟合分布函数；步骤7)将步骤3)生成的等效J函数模型转换成拟合含水饱和度地质模型；步骤8)建立含油边界模型；步骤9)得到边界约束后的含水饱和度模型，进而得到目标工区的含油饱和度模型，得到油藏原始含油饱和度的地质模型。

摘要： 本发明属于自动控制的技术领域，公开了一种基于整型函数的抗饱和控制系统，包括状态测量模块、轨迹跟踪模块、线性控制模块、整型控制模块与控制分配模块，状态测量模块用于测量浮空器的当前位置和速度信息；轨迹跟踪模块用于接收浮空器的当前位置和速度信息，将其与设定轨迹作比较，输出误差信息；线性控制模块接收误差信息，利用PID控制器，生成前向控制力和侧向控制力；整型控制模块接收前向控制力和侧向控制力，结合执行器输出力的幅值和速率约束，利用整型函数控制器，生成整型前向控制力和整型侧向控制力；控制分配模块用于接收整型前向控制力和整型侧向控制力，生成每个螺旋桨所需的推力及其对应的角度。

摘要： 本发明公开了一种基于分数阶饱和函数幂次切换律的四旋翼飞行控制方法，利用反步控制法将系统拆分为两个子系统，再分别用传统的反步控制方法和滑模控制方法对两个子系统设计满足李亚普诺夫定理的子控制律；具体讲，反步控制法是为了继承其完整性和统一性，滑模控制方法是为了提高鲁棒性和抗干扰能力；本发明在使用滑模控制方法时又引入了分数阶饱和函数幂次切换律，用以提高控制器性能，并抑制抖颤，这样保证四旋翼无人机的飞行控制的快速响应，同时，通过调整饱和函数参数，还能改善控制器的非线性特性，滤除控制器输出中的抖颤，提升控制器的平滑性。

摘要： 本发明公开了一种基于分数阶饱和函数切换控制律的四旋翼飞行控制方法，利用反步控制法将系统拆分为两个子系统，再分别用传统的反步控制方法和滑模控制方法对两个子系统设计满足李亚普诺夫定理的子控制律；具体讲，反步控制法是为了继承其完整性和统一性，滑模控制方法是为了提高鲁棒性和抗干扰能力；本发明在使用滑模控制方法时又引入了分数阶饱和函数幂次切换律，用以提高控制器性能，并抑制抖颤，这样保证四旋翼无人机的飞行控制的快速响应，同时，通过调整饱和函数参数，还能改善控制器的非线性特性，滤除控制器输出中的抖颤，提升控制器的平滑性。

摘要： 本发明公开了一种并行查找表实现具有饱和特性非线性函数求解的方法，涉及神经网络技术领域，包括将非线性函数分割成若干区间，每个区间内函数值由线性函数表示，其中线性函数系数存放在查找表内，查找表位于局部存储内，获得查找表的表内有符号偏移地址，计算出线性系数并写入查找表内；通过配置描述符实现非线性函数求解精度与求解范围的灵活可配，得到源操作数取值范围以及查找表深度；采用对源操作数范围进行平均分割的方法进行查找表地址转换，进行非线性函数求解。本发明以在兼顾资源消耗和计算速度情况下，进一步提高硬件求解非线性函数的精度，并且可以根据不同精度饱和函数进行求解运算。