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非线性系统的跟踪时间可预设迭代学习控制

复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：殷春武西安建筑科技大学信息与控制工程学院

为解决二阶非线性系统的输入饱和约束和收敛时间区间预设问题，设计了一种系统信号有界的迭代学习控制算法.使用不等式变换，分离出系统中的未知参数函数，建立限幅迭代学习算法估计未知参数函数;借助预设时间收敛转换函数，将任意初值... 详细信息

为解决二阶非线性系统的输入饱和约束和收敛时间区间预设问题，设计了一种系统信号有界的迭代学习控制算法.使用不等式变换，分离出系统中的未知参数函数，建立限幅迭代学习算法估计未知参数函数;借助预设时间收敛转换函数，将任意初值滑模面转换为初值为零的新变量，构建变增益限幅迭代学习控制器，严格的理论分析证明了滑模面的迭代收敛性和闭环系统所有信号一致有界，保证系统轨迹跟踪误差在预设时间内收敛.任意初值机器人轨迹跟踪控制的仿真分析，验证了本文方法的有效性和收敛时间区间可根据工程需求设置的优良特性.

关键词：迭代学习控制滑模控制迭代初值问题控制饱和约束预设时间控制

机械臂角度/角速度收敛性能预设的固定时间控制

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探测与控制学报 2024年

作者：殷春武徐琳西安建筑科技大学信息与控制工程学院

针对具有非线性特性和不确定性的机械臂轨迹跟踪控制问题，提出一种角度和角速度跟踪误差瞬态性能可预设、系统状态变量上界可预估的固定时间反演自适应控制方法。首先，构建跟踪误差与性能约束函数的比值变量，并基于该比值变量构建Lya... 详细信息

针对具有非线性特性和不确定性的机械臂轨迹跟踪控制问题，提出一种角度和角速度跟踪误差瞬态性能可预设、系统状态变量上界可预估的固定时间反演自适应控制方法。首先，构建跟踪误差与性能约束函数的比值变量，并基于该比值变量构建Lyapunov函数，避免了非线性约束向无约束变量的转换，简化了控制器结构.接着，设计自适应律在线估计系统的不确定项，给出了一种固定时间收敛的控制器，使得角度/角速度跟踪误差按照预先设定的性能函数收敛，在加快误差收敛速度的同时保证了轨迹跟踪精度和瞬态性能。然后， Lyapunov 理论证明了闭环系统的跟踪误差在固定时间内收敛，且固定收敛时间上界与初始状态无关，并给出预估角度/角速度和控制输入上界的计算方法.最后，数值仿真验证了二自由度机械臂轨迹跟踪控制问题，结果表明，本文所提出的控制器可保证机械臂的角度/角速度跟踪误差按照预设性能函数约束，在固定时间内收敛，具有良好的瞬态性能和跟踪精度。

关键词：机械臂预设性能函数固定时间控制反演控制自适应控制

急性肺损伤大鼠空运医疗后送二次肺损伤机制研究

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急性肺损伤大鼠空运医疗后送二次肺损伤机制研究

作者：殷春立安徽医科大学

学位级别：硕士

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存在物理约束的时变转动惯量航天器姿态控制

航空动力学报 2024年第1期39卷 160-168页

作者：殷春武甘婷徐琳西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055 西安创联电气科技(集团)有限责任公司西安710065

对存在角速度和控制输入有界的快速机动航天器姿态控制问题,设计了一种自适应双环姿态跟踪控制器。将虚拟有界角速度作为运动学方程的虚拟控制输入,使姿态控制问题降阶为角速度跟踪问题;构建递归自适应算法估计时变转动惯量及其微分,并... 详细信息

对存在角速度和控制输入有界的快速机动航天器姿态控制问题,设计了一种自适应双环姿态跟踪控制器。将虚拟有界角速度作为运动学方程的虚拟控制输入,使姿态控制问题降阶为角速度跟踪问题;构建递归自适应算法估计时变转动惯量及其微分,并基于障碍李亚普诺夫函数和线性回归算子,设计了角速度跟踪误差有界的变增益自适应姿态控制器。结果表明:该控制策略能使抓捕非合作目标航天器的姿态呈指数收敛到期望轨迹,且收敛轨迹不受外部干扰和抓捕瞬间的强干扰影响;在整个控制过程中,航天器的角速度小于0.4 rad/s,控制力矩小于10 N·m,满足了航天器对角速度和控制输入有界的物理限制。

关键词：姿态控制双环控制障碍李亚普诺夫函数角速度在轨捕获

不同水平足球运动员空间知觉能力差异:基于行为学和fNIRS的研究

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体育学刊 2024年第1期31卷 143-148页

作者：殷春宇史利张文西北大学体育教研部陕西西安710127 陕西青年职业学院公共课教研部陕西西安710100 陕西师范大学体育学院陕西西安710119

空间知觉能力是决定足球运动员运动技能的关键,更是提升运动员竞技表现的核心因素。选取20名国家一级足球运动员(专家组)和20名高校足球俱乐部的体教专业大学生(新手组),采用功能性近红外光谱成像技术(fNIRS),探讨心理旋转任务下行为绩... 详细信息

空间知觉能力是决定足球运动员运动技能的关键,更是提升运动员竞技表现的核心因素。选取20名国家一级足球运动员(专家组)和20名高校足球俱乐部的体教专业大学生(新手组),采用功能性近红外光谱成像技术(fNIRS),探讨心理旋转任务下行为绩效、前额叶脑血氧(Oxy-Hb)激活以及脑功能连接的组间差异。结果显示:(1)专家组心理旋转任务正确率显著高于新手组(P<0.05),反应时显著短于新手组(P<0.01)。(2)专家组左右侧背外侧前额叶、额极区和右腹外侧前额叶激活低于新手组(P<0.05),并且脑间功能连接协同更强。研究认为,长期足球训练能够改变运动员的空间知觉加工模式,提高神经资源的利用效率,有利于大脑网络连接性,对认知功能的改善起到重要作用。

关键词：足球运动空间知觉能力心理旋转认知优势行为学功能性近红外光谱成像技术

定向运动练习对大学生空间定向能力的影响:来自行为学和fNIRS的证据

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体育学刊 2024年第5期31卷 135-142页

作者：殷春宇史利张文刘阳西北大学体育教研部陕西西安710127 陕西青年职业学院公共课教研部陕西西安710100 陕西师范大学体育学院陕西西安710119 陕西师范大学运动学习科学重点实验室陕西西安710119

探讨定向运动练习对大学生空间定向能力的影响及其脑机制,为提升人的空间认知能力提供新途径和科学依据。以48名大一学生为研究对象,随机分为实验组和对照组,对实验组进行8周定向运动练习干预,采用功能性近红外光谱成像系统(fNIRS)记录... 详细信息

探讨定向运动练习对大学生空间定向能力的影响及其脑机制,为提升人的空间认知能力提供新途径和科学依据。以48名大一学生为研究对象,随机分为实验组和对照组,对实验组进行8周定向运动练习干预,采用功能性近红外光谱成像系统(fNIRS)记录被试者大脑氧合血红蛋白(Oxy-Hb)浓度变化,分析被试者干预前后空间定向认知任务的行为表现及神经机制。结果表明:(1)定向运动练习显著提升练习者空间定向认知任务的正确率且显著优于对照组。(2)在空间定向任务中,实验组左侧腹外侧前额叶(L-VLPFC)和左侧背外侧前额叶(L-DLPFC)的Oxy-Hb激活显著降低且低于对照组。(3)实验组腹外侧前额叶(VLPFC)的Oxy-Hb浓度与正确率显著相关。研究认为,定向运动练习可以有效改善练习者的空间定向认知能力,且空间定向能力的改善效益与大脑前额叶皮层激活程度有关。定向运动练习改善练习者空间定向能力的脑机制可能是通过改变练习者的空间认知加工模式,从而促进其脑神经活动的优化。

关键词：定向运动认知功能空间定向功能性近红外光谱成像系统

基于扩展状态观测器的PMLM预设时间滑模控制

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探测与控制学报 2024年

作者：殷春武赵紫兰易佩西安建筑科技大学信息与控制工程学院

对存在控制饱和、参数摄动和外部干扰的永磁直线电动机（Permanent Magnet Linear Motor，PMLM）位置跟踪误差收敛时间上界不可控的问题，设计了一种预设时间收敛滑模自适应控制器，使电机位置跟踪误差在预设时间内收敛，且电机转速一... 详细信息

对存在控制饱和、参数摄动和外部干扰的永磁直线电动机（Permanent Magnet Linear Motor，PMLM）位置跟踪误差收敛时间上界不可控的问题，设计了一种预设时间收敛滑模自适应控制器，使电机位置跟踪误差在预设时间内收敛，且电机转速一致有界。首先构造了一种预设时间收敛的滑模面；接着，采用双曲正切函数近似控制饱和约束，将双曲正切函数转换成关于无约束控制输入变量的线性函数，并采用二阶扩展状态观测器估计系统不确定部分，设计了一种滑模自适应控制器， Lyapunov稳定判据证明了闭环系统的预设时间稳定性。最后，含复合干扰的永磁直流电机位置阶跃跟踪数值仿真，验证了算法的有效性.仿真结果表明，电机位置跟踪误差在预设时间收敛内收敛，且位置跟踪精度高，对参数摄动和外部干扰具有强鲁棒性。

关键词：永磁直线电机滑模控制预设时间控制扩展状态观测器控制饱和

不同抗氧化剂对水酶法核桃油氧化稳定性及脂肪酸组成影响

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中国油脂 2024年

作者：张献忠李阳李丹殷春燕陈江魁邯郸学院生命科学与工程学院

旨在为水酶法核桃油中抗氧化剂的应用提供参考，采用Schaal烘箱加速氧化法，以过氧化值、酸价、羰基价和生育酚含量为评价指标，研究3种不同抗氧化剂二丁基羟基甲苯（BHT）、迷迭香提取物和蒲公英提取物及其添加质量分数对水酶法核桃油... 详细信息

旨在为水酶法核桃油中抗氧化剂的应用提供参考，采用Schaal烘箱加速氧化法，以过氧化值、酸价、羰基价和生育酚含量为评价指标，研究3种不同抗氧化剂二丁基羟基甲苯（BHT）、迷迭香提取物和蒲公英提取物及其添加质量分数对水酶法核桃油氧化稳定性的影响，并建立水酶法核桃油氧化动力学模型，同时研究了180 ℃高温连续加热条件下3种抗氧化剂对水酶法核桃油脂肪酸组成的影响。结果表明，添加BHT和迷迭香提取物对核桃油具有较好的抗氧化效果，抗氧化能力迷迭香提取物＞BHT，添加蒲公英提取物抗氧化效果不显著。其中，BHT和迷迭香提取的最佳添加质量分数分别为0.02%和0.07%。通过氧化动力学模型预测，空白水酶法核桃油货架期为91 d，添加抗氧化剂BHT（质量分数0.02%）和迷迭香提取物（质量分数0.07%）的油样货架期分别提升至241 d和290 d。对核桃油进行高温（180 ℃）连续加热，在10 h内，添加抗氧化剂BHT和迷迭香提取物可有效抑制多不饱和脂肪酸的分解，提升水酶法制备核桃油的品质。综上，迷迭香提取物的抗氧化效果最佳，可以有效缓解水酶法核桃油氧化并提升其货架期。

关键词：抗氧化剂水酶法核桃油氧化稳定性脂肪酸组成

双行星排式混合动力传动系统非线性振动响应特性分析

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 890-901页

作者：汪少华张启睿施德华殷春芳李春江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 江苏省新能源汽车电驱动系统与智能控制工程研究中心镇江212013 江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司江苏苏州215026

针对一种双行星排混合动力传动系统,建立包含综合时变啮合刚度和啮合误差等内部激励以及不同动力源输出转矩和负载转矩等外部激励的纯轴向扭转非线性动力学模型。在此基础上,针对纯电动和混合动力驱动模式,采用四阶Runge-Kutta法研究系... 详细信息

针对一种双行星排混合动力传动系统,建立包含综合时变啮合刚度和啮合误差等内部激励以及不同动力源输出转矩和负载转矩等外部激励的纯轴向扭转非线性动力学模型。在此基础上,针对纯电动和混合动力驱动模式,采用四阶Runge-Kutta法研究系统在不同转矩激励下的非线性高频振动特性,获取不同动力源转矩分配对行星排各构件振动响应行为的影响。研究结果表明,在双电机联合驱动模式下,前行星排振动响应量大于后行星排,后行星排的振动响应波动范围大于前行星排,电机MG2应优先工作在转矩较大且较为恒定的工作区间;混合动力驱动模式下,前行星排受电机MG1影响较大,振动响应量及振动响应波动范围大于后行星排,电机MG1应保持在较为恒定的工作区间,电机MG2优先工作在较大的转矩区间。研究结果将为基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车系统动力学行为分析与转矩决策优化提供理论基础。

关键词：车辆工程双行星排动力学模型振动响应特性转矩分配