国家自然科学基金(U1204603) 作品数:17 被引量:29 H指数:3 相关作者: 丁国强 熊明 马军霞 徐洁 周卫东 更多>> 相关机构: 郑州轻工业学院 哈尔滨工程大学 河南农业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 博士科研启动基金 河南省教育厅科学技术研究重点项目 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 电气工程 电子电信 航空宇航科学技术 更多>>
WinCE系统流程场景化设计方法研究与应用 2016年 随着工业设备在复杂控制领域的不断发展,其控制系统越来越庞大。为了降低系统设计的复杂度,针对嵌入式控制系统的特点进行研究,提出了一种基于Win CE系统的流程场景化设计方法。该方法以应用场景为基础配置工作流程,通过有限状态机和多线程技术结合来实现动作机构自动化运行,并将其应用到触摸式工业分析仪控制系统的设计中。研究结果表明,该方法具有业务集中、结构松耦合、代码复用效率高的优点,适用于嵌入式控制系统的开发。 马军霞 张铎 丁国强 熊明关键词:嵌入式控制系统 WINCE系统 有限状态机 多线程技术 PMSM最优自适应CDKF估计方法 2014年 基于永磁同步电机(PMSM)无传感器矢量控制性能要求,提出一种无传感器PMSM非线性系统参数辨识最优自适应中心差分估计(Adaptive Central Divided Kalman Filtering,ACDKF)方法.该法基于Bayesian最优估计框架,利用Stirling多项式插值逼近确定Sigma采样点及其权值,构建CDKF估计算法;同时考虑系统噪声统计时变统计特性,基于估计信息和残差实现噪声自适应在线估计调整,面向永磁同步电机复杂工况条件下观测电流信号,实时估计转子转速和角位移.仿真结果表明该方法既能获得较高的估计精度,又能有效改善估计计算稳定性,满足永磁同步电机无传感器矢量控制性能要求. 丁国强 徐洁 熊明 乔相伟关键词:永磁同步电机 无传感器控制 EM-CDKF算法及其SINS初始对准应用 被引量:1 2014年 针对非线性捷联惯导系统噪声先验统计信息未知问题,基于中心差分卡尔曼滤波基本算法,采用极大似然准则构造极大期望最速下降梯度算法展开系统未知噪声统计特性在线估计计算研究,构建一类捷联惯导系统初始对准极大期望自适应中心差分最优滤波算法.该算法利用极大似然准则构造系统噪声统计特性对数似然函数,采用极大期望最速下降梯度法把系统噪声统计特性估计转化为对数似然函数期望最大值计算,获得系统过程噪声和观测噪声在线递推估计的自适应极大期望中心差分卡尔曼算法.经过大方位失准角捷联惯导系统初始对准仿真实验,与中心差分卡尔曼滤波基本算法相比,自适应极大期望中心差分卡尔曼算法能够有效解决基本算法在系统噪声先验知识未知情形下的滤波精度下降甚至发散问题,并且能够实现系统噪声统计特性的在线递推估计. 丁国强 徐洁 周卫东 张志艳关键词:捷联惯导系统 不变时滞线性系统的混沌反控制 2016年 针对一类具有不变时滞的线性系统,运用泰勒公式,得到系统最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数的表达式,获得系统对初始条件敏感的判断依据.此外,构造合适的李雅普诺夫函数,基于泛函微分方程的有界性引理,得到关于系统的解有界的判断准则.结合系统敏感性和有界性的理论结果,获得不变时滞线性系统混沌化的充分条件.最后,数值仿真出最大Lyapunov指数随时滞参数变化的图形,并做出在相应时滞参数下的相图.仿真结果验证了理论结果的有效性. 刘娜 周琼 孙君曼关键词:混沌反控制 双模式智能控制量热仪系统的设计与实现 被引量:1 2015年 量热仪是测量煤炭、石油等可燃物质发热量的一类重要仪器,其测量精度直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度,设计一种基于STM32芯片的双模式智能量热仪。量热仪采用具有高增益、高分辨率、低漂移特性的模数转换器,设计了四路Pt1000温度传感器进行数据采集。利用智能PID跟踪控制技术提高控制精度,能在恒温式和绝热式两种测量模式中自由切换。试验结果表明,该设计能够实现量热仪的高精度测量,达到欧洲CER标准。 王延峰 熊明 丁国强 马军霞关键词:恒温式 SINS/GPS组合导航的机载SAR姿态算法 被引量:1 2016年 针对SINS/GPS组合导航定位系统中高分辨率机载SAR运动补偿问题,通过建立SINS/GPS组合导航定位系统误差模型开展机载SAR运动过程中姿态解算,根据SINS中姿态四元数微分方程特点,利用二次Padé逼近法构造一种四元数范数规范化计算公式,使四元数迭代计算过程中具备保范性,利用5阶CKF算法构建SINS/GPS组合导航定位系统的误差模型算法.仿真结果表明,与传统UKF、CKF模型算法相比,该算法收敛速度快,滤波精度高且计算量小,满足机载高分辨率SAR的姿态估算要求. 丁国强 熊明 张铎 马军霞关键词:姿态解算 SINS初始对准QCDKF算法研究 被引量:1 2013年 根据载体姿态四元数描述特点及其计算优势,建立了捷联惯导系统大失准角情形初始对准乘性四元数误差模型.该模型构造姿态矩阵代价函数计算其最大特征值,求取对应特征向量作为预测四元数均值并选择具有单位范数的特征向量来满足预测四元数均值计算保范性和符号不变性要求;利用乘性四元数误差表示四元数Sigma点与预测均值四元数间距,进而计算四元数预测误差方差矩阵.结合中心差分滤波(CDKF)算法提出四元数CDKF算法(QCDKF),实现大角度失准角情形的SINS初始对准仿真研究,与EKF算法相比,QCDKF算法数值计算稳定性较好,姿态误差角和速度误差滤波精度得到明显改善和提高. 郭凌云 丁国强关键词:捷联惯导 SINS姿态估计的HoMM-UKF模型算法 被引量:1 2017年 针对舰船捷联惯性导航系统姿态控制计算精度要求,提出一种高阶矩匹配UKF(high-order moment matching UKF,Ho MM-UKF)的SINS系统四元数模型姿态估计算法.在UKF迭代递推计算过程中利用高阶矩匹配方法计算系统状态参数的预测采样点集及其权值的概率分布平均偏态和峰值,使其精确逼近状态参数最优估计.采用四元数姿态建模方法构建新型SINS状态变量与噪声向量相关的姿态方程模型,利用伪观测向量构建观测噪声与四元数相关的观测方程模型,设计系统噪声方差分离计算算法开展系统噪声方差计算,引入拉格朗日乘子算法计算四元数估计均值,最后利用SINS四元数姿态估计模型对HoMM-UKF算法开展仿真试验研究.通过UKF算法、CDKF算法与HoMM-UKF算法对比,验证了HoMM-UKF算法计算精度高,并且算法计算量负担较小,计算效率较高. 丁国强 张铎 熊明 周卫东关键词:捷联惯性导航 SINS/CCD系统四元数中心差分姿态估计算法 被引量:4 2014年 针对载体捷联惯性导航系统(SINS)姿态确定中乘性四元数扩展卡尔曼滤波在大初始失准角情形下收敛速度慢及计算精度较低的问题,提出了捷联惯导与星敏感器组合系统姿态估计模型的单位四元数二阶中心差分算法.在推导系统姿态四元数非线性误差模型及其变量计算基础上,利用拉格朗日代价函数法计算四元数加权均值和四元数状态向量,以及非四元数向量分离策略计算估计均值及其方差矩阵,实施中心差分最优姿态估计计算达到提高算法计算精度和降低系统计算量的目的.仿真验证表明:在载体大初始失准角情形下,该算法相比于乘性扩展卡尔曼算法和四元数无迹卡尔曼算法,滤波精度得到提高,算法收敛速度相比于乘性扩展卡尔曼算法有所改善. 丁国强 徐洁 周卫东 张志艳关键词:惯性导航系统 单位四元数 基于中心差分滤波算法的PMSM无传感器控制方法 被引量:11 2013年 基于永磁同步电机无传感器矢量控制的性能要求,提出了一种基于CDKF算法的非线性系统参数辨识的无传感器控制方法。该方法利用永磁同步电机的电压及电流信号在线实时估计电机的转速和转子角位移,进而得到矢量控制系统转速反馈信号和矢量变换角位移。仿真结果表明,该方法既能获得较高的估计精度,又能有效提高计算速度,满足永磁同步电机无传感器矢量控制的性能要求。 安小宇 崔光照 丁国强 魏云冰关键词:无传感器控制