一、一类非线性欠激励机械系统的控制研究（论文文献综述）
豆晨敬[1]（2021）在《一类含刚性约束的摩擦碰撞系统的非线性动力学研究》文中提出在机械工程领域,不连续的动力系统随处可见.碰撞和摩擦是机械结构设计过程中不可避免且不容忽视的现象,它们对系统的动力学行为有很大的影响.存在摩擦的刚性碰撞振动系统由于间隙和刚性约束引起刚性突变,从而使系统的向量场不连续.近年来,人们已经逐步认识到不连续模型可以对机械工程系统提供更好地预测.此外,动态域上的不连续动力系统的流转换理论和流障碍理论为实际动力系统的研究奠定了基础,该理论引入G函数分析不连续动力系统的奇异性,并给出不连续边界上运动转换的解析条件用于研究复杂的不连续动力系统的动力学机理.本文基于该动力学理论,对具有非线性摩擦的二自由度双边刚性约束碰撞系统进行研究,给出了该系统的不同运动状态下在不连续边界处的转换条件及周期运动的研究成果.深入研究含摩擦和约束的碰撞振动系统对了解其运动机制,分析系统的全局性能、使用寿命等因素具有一定的理论意义和实际价值.本文的主要内容如下:第一章,描述了具有非线性摩擦的二自由度双边刚性约束碰撞系统的研究背景及其现状,并且简述了不连续系统中流转换理论的基本概念和相关引理.第二章,介绍了具有非线性摩擦的二自由度双边刚性约束碰撞系统的物理模型和摩擦模型,其中作用在系统内物体上的外部控制力有一个以恒力的形式存在的负反馈,并且在考虑动摩擦系数和静摩擦系数不相等的情况下,非线性动摩擦将用分段线性动摩擦来描述.此外,本章分析了该系统中物体的所有运动状态.由于带有双侧刚性约束的双自由度碰撞系统中的两个物体存在摩擦力,系统的相平面划分为不同的边界和区域,并介绍了系统的状态向量和向量场.基于不连续动力系统的流转换理论以及动、静摩擦系数不相等,定义了速度边界、位移边界及含有流障碍的向量场中的G函数,提出了研究具有流障碍的不连续动力系统的适当方法和基本判据,从物理学的角度解释了运动切换的条件,特别是粘合运动出现和消失的重要的条件,并对其进行了详细说明。由于存在卡住的状态,推导了卡住运动开始和消失的条件,由此可以看出该振子具有更为复杂和丰富的动力学行为.基于映射动力学理论,定义该系统的四维转换集和映射结构,为了进一步分析和预测复杂的周期运动,给出了周期运动的控制方程及局部稳定性分析.最后,使用MATLAB软件对该系统出现的穿越运动、粘合运动、擦边运动、碰撞运动和两种周期运动进行数值模拟,从而更直观的解释该系统的运动转换机制.第三章,对本文研究内容进行总结,并对今后的研究问题和学习的基本理论进行了展望.
李小华,王傲翔,刘晓平[2]（2020）在《随机激励下板球系统建模与有限时间全状态预设性能跟踪控制》文中研究指明研究板球系统受到随机激励时的数学建模与轨迹跟踪控制问题.首次建立了板球系统的随机数学模型,并结合backstepping方法、有限时间预设性能函数、全状态约束及新的预设性能推导方法设计了具有未知输入饱和的随机板球系统实际有限时间全状态预设性能跟踪控制器,实现了随机激励下板球系统的有限时间预设性能轨迹跟踪控制.所设计的控制器保证了系统跟踪误差能够被预先给定的有限时间性能函数约束,并且能在任意给定的停息时间内收敛到预先给定的邻域内.最后通过仿真实验验证了所设计控制器具有更好的控制效果.
张营[3]（2020）在《电驱动车辆状态估计与节能控制》文中研究说明电驱动车辆是指一类由电动机直接或间接驱动车轮运行的运载对象,主要包括乘用电动汽车和特殊用途的电动轮车,因其具有节能减排的优势为应对气候变化与推动绿色交通的重要运载工具。然而此类车辆面临着所谓“里程焦虑”与节能降耗需求。加大电池容量与能量密度、快速充电技术、充电站布局等是目前解决“里程焦虑”的主要途径,但依然存在着车重增加,电池安全与充电站覆盖等诸多问题。为此,基于行驶状态估计的车辆能耗优化控制（亦称节能控制）成了目前电驱动车辆节能降耗进而弥补“里程焦虑”的一种崭新技术。车辆动力学模型及参数辨识是研究状态估计与节能控制的基础。本文给出了车辆七自由度动力学模型与纵向动力学模型,并提出一种FF-RLSM参数辨识方法实现动力学模型的参数辨识。针对电机驱动系统,本文建立了此类系统的能效模型,采用多项式拟合方法获取模型参数。基于车辆动力学模型与电机驱动系统能效模型,本文从改进迭代策略与设计补偿策略两个方面开展了整车重量与路面坡度估计,并研究了三种工况下电驱动车辆的节能控制问题。针对整车重量与路面坡度估计易发散问题,本文提出了一种基向量交叉估计策略的状态估计器。通过选取估计向量中慢时变向量为基向量,并在相邻采样时刻,将慢时变向量近似视为恒定向量,优先更新小数量级向量,避免大数量级向量的估计误差传播至小数量级向量,有效避免整体估计结果发散与提高估计精度。实验结果表明,该估计器能够有效避免迭代过程估计结果发散且与传统方法相比具有较高的估计精度。针对目前主流的多种方法混合补偿策略与单次补偿策略均无法达到最优补偿效果问题,本文提出了一种双层增强估计器。该双层增强估计器由初始层和扩展层构成。在初始层,通过迭代更新策略对系统状态进行初步估计;在扩展层,构建估计偏差函数,采用多子层深度补偿策略最大可能消除初始层的估计偏差。实验结果表明,该估计器与主流的偏差补偿估计策略相比具有较高的估计精度。为实现非均衡驱动负荷工况下电动轮车力矩的合理分配与控制,本文提出了一种面向电动轮车的力矩分配与节能控制策略。基于车辆纵向动力学模型及估计出的整车重量与路面坡度,构造模型自适应控制策略实现对总驱动力矩的控制;并通过模糊逻辑理论,对质心侧偏角误差和横摆角速度误差进行模糊在线重构。在此基础上,采用PID控制器实时动态调节力矩分配系数。数字仿真实验结果表明,本文提出的力矩分配与节能控制不仅具有较好的稳定性、安全性,而且具有较好的节能效果。为减弱定速巡航工况下电机驱动系统的不合理的激励,避免不必要的能量消耗问题,本文提出了一种定速巡航节能控制策略。该策略在整车重量与路面坡度实时估计的基础上,对车辆行驶过程所需驱动力矩进行合理估计。基于估计的所需力矩和真实力矩之间的偏差以及期望车速与真实车速之间的偏差,构建一种新型定速巡航系统双闭环控制结构,并设计该双闭环控制结构的高次幂非线性控策略与进行稳定性证明和分析。数字仿真实验结果表明,该定速巡航节能控制策略不仅具有较好的车速保持能力,而且具有较好的节能效果。为使电机驱动系统在自动驾驶模式下尽可能运行在高效区间,本文提出了一种电动汽车节能控制策略。该策略将车辆动力学模型归纳为一类二次型状态方程最优控制问题。采用拉格朗日-欧拉定理、变分理论推导出此类二次型状态方程的最优控制理论,并给出理论证明;在此基础上设计了自动驾驶工况下电动汽车的能耗最优控制策略。物理仿真实验结果表明,本文提出的方法不仅具有较好的车速跟随性能,同时具有较好的节能效果。全文在理论上,提出了全新的基于迭代更新策略和偏差补偿策略的状态估计理论,研究了几类面向典型工况的节能控制理论;在技术上,突破了一类特殊的状态估计难题,解决了几类典型工况下电驱动车辆节能控制问题;在应用上,开拓了电驱动车辆节能降耗新方法,对弥补电驱动车辆的“里程焦虑”具有重要的意义。
王鑫鑫[4]（2019）在《基于热连轧机耦合振动的主动抑振控制研究》文中研究表明轧机振动现象在钢铁生产企业中普遍存在,并且限制着轧机的产能释放,成为生产薄规格高附加值产品的障碍,是国内外轧制领域亟需解决的技术难题。带钢轧制是由轧机的机械系统、液压系统和电气系统以及带钢共同相互作用完成的,任何子系统的参数变化都会对轧机振动产生影响,所以通过建立符合实际的数学模型来研究轧机机电液耦合振动是非常重要的。众所周知,影响轧机振动的因素众多,现场通过调节轧机某个参数来抑制轧机振动的抑振方法往往只能对某一种振动有效,因此研究和探索通用的主动抑振技术显得尤为重要。基于热连轧机机电液多态耦合振动和控制理论研究,提出了主动抑振思想和手段,具体如下:针对某1580热连轧机F2和F3机架振动现象,投入了整个机组耦合振动在线远程监测系统,利用牌坊顶部振动速度传感器捕捉轧机液机耦合垂振速度信号,利用研制的扭矩遥测系统捕捉主传动系统扭振信号,同时采集现场PLC提供的电气、液压和工艺相关信号,综合在线监测了轧机机电液多态耦合振动特征及规律。基于Sims轧制力模型,建立包含轧制过程、机械结构、液压伺服系统和控制系统在内的轧机垂直振动耦合模型,通过与某1580热连轧机现场采集的数据对比,分别验证轧制力模型、系统动态响应和耦合振动模型的有效性。通过数值仿真,分析变形抗力、轧制速度、液压缸活塞腔面积和等效刚度的稳态量以及变形抗力和入口厚度的动态量对轧机振动的影响。分析结果表明:降低变形抗力、轧制速度和等效刚度以及增加液压缸活塞腔面积可以降低振动能量;变形抗力和入口厚度的动态量可以诱发轧机振动并呈现倍频现象。针对单自由度PID控制器,利用主导极点理论、广义频率法和幅相裕度理论,提出既能保证预期闭环动态响应,同时又能保证闭环系统稳定性的参数整定方法。针对二自由度PID控制器,基于预期动态理论和广义频率法,提出同时保证预期闭环动态响应和闭环系统稳定性的参数整定方法（DDE-GFM）,并与Panagopoulos方法进行了对比,结果表明:两种方法在稳定裕度相同的情况下,DDE-GFM的参数整定方法具有更小的超调量和更短的调节时间。针对线性自抗扰控制器（LADRC）,利用带宽法和广义频率法,提出能够同时保证闭环系统的稳定裕度和预期动态的参数整定方法（BD-GFM）,通过与PID对比表明:在相同稳定裕度下,LADRC的调节时间更短,超调量更小。针对热连轧机垂直振动,利用扩张状态观测器（ESO）,分别提出基于高阶ESO、低阶ESO单通道补偿和低阶ESO双通道补偿的抑振器。仿真结果表明:高阶ESO抑振器的设定频率越接近实际振动频率,抑振效果越好;低阶ESO单通道补偿抑振器类似于动力吸振器,将工作辊的振动吸收到支承辊上;低阶ESO双通道补偿抑振器能够同时降低工作辊和支承辊振动。三种抑振器均具有非常优越的鲁棒性。最后,通过现场试验验证了高阶ESO抑振器的抑振能力,取得了满意的效果。
崔明月[5]（2014）在《机械系统的随机建模、控制和应用》文中研究指明众所周知,机械系统经常受到随机干扰,这些干扰会以某种不确定的方式影响系统的性能.随着随机稳定性的发展,随机力学及控制的研究已经成为一个活跃的领域.本文针对机械系统的随机建模,跟踪控制及其应用的若干重要问题,发展了一些基本分析工具,并基于这些工具,深入研究和解决了这些问题.主要成果包括:1.通过合理的引入随机噪声,我们构造一类随机拉格朗日控制系统和一类随机哈密顿控制系统来描述遭受随机干扰的机械系统的运动.2.对一类带有未知参数的随机拉格朗日控制系统,在一些合理的假设下,设计了一种自适应跟踪控制器使得跟踪误差的均方可通过调节设计参数收敛到一个零的任意小邻域.假设的合理性和控制策略的有效性可由一个在随机振动环境中的机械模型说明.3.对于一类速度不可测的随机拉格朗日控制系统,在一些合理的假设下,应用拉格朗日系统的结构性质,巧妙的构造了一个降阶的观测器来估计速度.基于这个观测器,设计了一个输出反馈跟踪控制器使得跟踪误差的均方通过调节参数可以收敛到一个零的任意小邻域内.控制器的有效性通过一个随机力学模型来说明.4.对一类带有未知扩散和漂移函数的随机哈密顿控制系统,设计了一个向量形式的自适应backstepping控制器使得闭环随机哈密顿系统有唯一解且是依概率全局有界,并且跟踪误差的收敛到零的任意小的邻域.作为一个应用,研究了随机环境中的弹簧摆的建模和控制.5.对一个二级刚性机械臂,构造了一个随机拉格朗日模型来描述其在随机振动环境中的运动.基于这个模型,针对所有状态可测的情形,设计了一个状态反馈控制器使得误差系统是4阶矩指数实用稳定.当速度不可测时,设计了一个输出反馈控制器使得闭环系统的位移尽可能的跟踪一个给定的参考信号.6.对于在随机振动环境中带有多个旋转结点的机械臂,通过分析环境对质点的影响和引入等价的随机噪声过程,建立了一个随机哈密顿动态模型来描述其运动.基于这个模型,设计一个控制器使得闭环系统的位移近似的跟踪一个给定的参考信号.7.对于状态依赖切换的随机非线性系统,当给定的活动区域集可以由它的内部来代替时,通过定义一列停时作为切换时间,构造了切换系统的局部解并通过Lyapunov方法提出了解的全局存在和稳定性的判定.对于活动区域集不能由它的内部来代替这种情形,切换系统不一定有解.对这一基本问题构造了准解并提出了有界性判定.
王小玲[6]（2012）在《频带熵方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用》文中指出随着科学技术的日益进步与现代工业的飞速发展,机械设备不断向大型、复杂、高速、高效及重载的方向发展;与此同时,其工作和运行环境也更加复杂和苛刻。这些设备一旦突然发生故障,不仅会增加企业的维护成本,降低企业的生产效率,还可能造成巨大的经济损失,甚至导致严重的人员伤亡,产生不良的社会影响。因此,如何对设备进行有效的状态监测和故障诊断,是当前亟需解决的问题。如何有效提取反映设备运行状态的特征,以及准确判断故障类别,一直是故障诊断领域的研究热点,新方法和新理论的研究也层出不穷,对丰富和完善机械故障诊断技术起到了重要作用。本文以滚动轴承为研究对象,提出频带熵方法,并对其在故障诊断中的应用进行了研究,旨在为滚动轴承状态监测提供一个新指标,为故障诊断信号预处理提供一种新方法,论文主要包括以下几个方面的内容:（1）从理论分析与工程应用的角度出发,阐述了论文的选题背景和研究意义。分析了机械设备故障诊断方法、滚动轴承故障诊断、时频分析与信息熵理论等方面的国内外研究现状,确立了本文的研究内容。（2）介绍了作为本文理论基础的几种时频分析方法及信息熵理论,借鉴谱峭度方法提出频带熵概念,定义频带熵为某一频率上（频带内）信号的复杂度,或者说不确定性,给出了频带熵的基本算法,最后从滤波的角度对频带熵概念进行了扩展。（3）介绍了滚动轴承的振动机理和故障特征。讨论了频带熵指标用于滚动轴承状态监测的可能性,对其鲁棒性进行了研究,证明其对奇异点的不敏感性。基于频带熵的上述特性,将其应用于滚动轴承全寿命周期数据分析,探讨了频带熵指标在性能退化各阶段的表现。介绍了为上述理论提供数据支撑的滚动轴承故障试验和加速疲劳寿命试验,通过对试验数据的分析,表明频带熵可作为状态监测指标的有效补充。（4）针对共振解调带通滤波中心频率难以确定的问题,提出了频带熵确定中心频率的方法。对基于STFT的频带熵,讨论了频率离散点数、时频分析窗长、窗函数类型等参数对频带熵的影响;对基于小波包变换的频带熵,讨论了小波包分解层数和小波包函数的选择对频带熵的影响。最后将两种方法应用于仿真和实际的滚动轴承故障诊断。分析结果证明,频带熵能够准确确定信号的共振频带,提升带通滤波和包络解调后的诊断效果。（5）提出频带熵与遗传算法相结合的方法,用于共振解调带通滤波器的优化设计。以频带熵最小为遗传算法的优化目标,通过选择、交叉、变异等操作,在取值范围内寻找最优的中心频率和带宽组合,设计优化滤波器。通过对仿真信号和不同信噪比实验数据的分析,证明此方法能够有效确定滤波中心频率和带宽,从而提高信号的信噪比,实现对轴承故障的诊断。
刘之涛[7]（2010）在《非线性系统控制理论若干问题研究及其应用》文中提出近年来,控制领域范围内出现了很多具有挑战性问题。在这些新的问题中,有两个基本的特性,第一,在控制器的设计中,必须考虑非线性的影响,因为根据线性系统设计的控制器已经不能满足实际的需要；第二,在物理系统建模时不可能做到完全精确,必然存在不确定性,这种不确定性包括参数不确定性、结构不确定性和各种干扰等。由于存在不确定性,设计的控制器必须能够处理这些不确定性,使之对系统的动态性能不会有太大的影响。因此针对带有不确定性的系统,利用无源化控制、自适应控制和滑模控制相结合的方法设计控制器,并且分析系统的稳定性和性能,是本论文主要的研究方法和研究内容。它具体包括以下几个方面,在第三章中,将一种非线性控制方法——基于无源化的互联和阻尼控制,应用到线性时不变系统中,得到一些线性矩阵不等式,这些线性矩阵不等式是可解的充要条件是线性时不变系统是可镇定的。和已有的方法相比,我们简化了证明过程,并且不需要假设系统在s=0时没有不可控的极点。此外,我们将这种控制方法也应用到线性的机械系统中,找到这种方法应用于机械系统的充要条件是包含输入矩阵和弹簧劲度系数矩阵的线性矩阵不等式条件得到满足。在第四章中,将另外一种非线性控制方法——基于无源化的功率整形控制从静态反馈控制推广到动态反馈控制,这种控制方法是通过调整系统中的功率而不是能量来实现系统镇定的,由于加入了动态扩展,可以增加设计的自由度以简化求解利用基于无源化的功率整形控制得到的偏微分方程。此外,这种方法克服了基于无源化的能量平衡控制中存在的耗散性问题,并且在这种控制方法在设计过程中会给出Lyapunov函数的设计方法。在第五章中,提出了一种新的自适应滑模控制器设计方法,这种方法可以处理带有不匹配参数摄动的系统。这种方法将浸入和不变自适应控制策略和线性滑模控制结合起来,与将Backstepping自适应控制策略与滑模控制结合的方法类似,但是他们不同的地方在于参数估计律的设计上。Backstepping自适应估计律来自于Lyapunov函数的设计,而浸入和不变自适应估计律是来自于参数估计误差的动态。应用这种自适应滑模控制器,不仅可以使得系统达到和Backstepping自适应控制策略与滑模控制结合的同样效果,并且不需要系统满足严格反馈的形式。在第六章中,针对带参数不确定性和外界干扰的非线性系统,提出了基于Hamiltonian结构的自适应积分滑模控制方法。应用这种方法,首先要将原始的非线性系统通过基于无源化的互联和阻尼控制转变成具有端口受控的Hamiltonian结构,然后再利用自适应积分滑模控制,这里我们将浸入和不变自适应控制策略和积分滑模结合在一起。这种新的自适应滑模积分控制保持了浸入和不变自适应控制和积分滑模控制两种方法的优点,当系统只有参数不确定性时,系统可以达到渐近稳定的效果；当系统存在参数不确定性和外界扰动时,系统具有很好的鲁棒性。这种方法和将Backstepping自适应控制策略与滑模控制结合方法相比的不同点在于自适应估计律上。最后,本论文针对非线性系统的无源化控制和鲁棒自适应控制进行了总结,并且对今后的研究进行了展望。
于珊珊[8]（2010）在《永磁同步电机的能量成形与无源性控制》文中认为自70年代以来,科学技术的发展极大地促进了同步电动机的发展和应用,尤其是永磁材料、电力电子技术的发展、集成电路和计算机技术的发展也对永磁同步电动机控制技术起到了重要的推动作用。永磁同步电动机以其优越性能越来越引起人们重视,所以控制技术同渐成熟,控制器已呈现产品化。但是永磁同步电动机自身具有一定非线性、强耦合性及时变性,系统运行时还受到不同程度的干扰,不确定性因素太多,因此那些常规控制策略就很难满足高性能永磁同步电动机伺服系统的控制要求。本文主要针对永磁同步电动机,运用哈密顿系统理论中的互联和阻尼配置的无源性控制（IDA-PBC）方法进行了调速系统设计。首先,综述了永磁同步电机以及能量成形控制的国内外发展现状,并结合欧拉-拉格朗同和端口受控耗散哈密顿系统的一般数学表达形式,介绍了关于无源性控制方法和端口受控耗散哈密顿系统控制方法的无源性、耗散性、稳定性、能量成形和能量平衡方程的定义以及一些重要理论。其次,从能量平衡的观点和永磁同步电机的原始模型出发,分别在α-p静止坐标系和d-q同步旋转坐标系下,建立了电机的欧拉-拉格朗日和端口受控耗散哈密顿模型。在永磁同步电动机PCH系统模型的基础上,引入已经较为成熟的互联和阻尼配置的无源性控制方法,设计出永磁同步电机控制系统的反馈控制器,并解决了反对称矩阵、阻尼矩阵配置,期望能量函数选择和平衡点的求取、稳定性分析等问题,更重要的是对PCH系统的几种扩展方法进行了研究,文中针对自适应阻尼注入控制和L2扰动抑制控制方法。再次,对所设计出的控制器在Matlab/Simulink仿真环境下进行了仿真应用研究,并将永磁同步电机的矢量控制方法和端口受控哈密顿系统控制方法进行了比较,主要从模型的建立、仿真结果和物理意义方面作比较,从而证明求得的控制器具有结构简单、易于实现的优点,验证了扩展控制方法的正确性和有效性。最后,对论文所作的主要研究工作进行了总结,提出了研究中还存在的问题,并指出了以后的研究方向。
李敏[9]（2010）在《复杂机械基于数据的建模与故障诊断》文中研究指明机械设备健康状态监测的运行振动信号通常是故障诊断的重要数据来源,使用这些数据进行故障诊断可以通过建立基于信号的线性或非线性模型实现,也可以直接从振动信号中提取故障特征。使用何种诊断策略最为有效,则要根据数据性质的判断加以确定。如果数据来自于明显的线性系统,则采用基于线性模型的诊断方法是恰当的;若数据是非线性的,使用基于非线性模型的诊断方法可以取得好的效果;若数据显示机械设备进入混沌振动状态,则要提取混沌特征进行故障诊断。因此,本文研究了某些非线性数据特征的检验方法,例如使用双谱分析检验数据的非线性特征,并用于检验齿轮箱振动数据的特性;使用Lyapunov指数定量描述混沌程度,并以振动筛为例,研究筛帮不同部位的混沌性强弱。此外,通过相关分析研究各部分振动数据的相关性,以制定诊断策略。提出几何-物理空间概念,把大的系统的所有数据按物理空间划分成小区域的数据集,实现物理分区。在聚类分析的规则下,对时间上不断扩展的数据集进行基于距离的分类,实现数据分区。使用主元分析将高维数据空间降维成低维数据空间,在保持原有有用信息量几乎不变的情况下,去除冗余信息,仅使用较低的维数和较少的数据量来表示原有数据,并给出仿真算例。本文讨论了线性系统模型与可用于非线性系统的神经网络模型。从神经网络模型的拓扑结构优化、输出数据的个数、延迟步数、隐层神经元的个数和激活函数等方面优化神经网络的辨识能力,即提高辨识精度与加快辨识速度。从而提高了用于故障诊断的神经网络模型辨识的实时性。提出模型确定性的概念:将辨识系统的谱特征作为目标特征,对权值矩阵行数据做盒状图分析。权值离群值愈少,谱特征确定性愈好,也就是说模型是确定的,可以代表一定时间内的系统区域。本文提出了基于虚拟响应谱序列的诊断方法。在辨识出的精确模型基础上,使用并行仿真,获得系统对不同幅值的虚拟正弦或脉冲激励的响应,分析得到的正弦系列响应谱图和脉冲系列响应谱图,即可得到系统的动态特征,也可用于诊断线性或非线性系统的故障,从而提高了故障诊断的可信度。将这种方法应用于工程结构的诊断,取得较好的结果。
王福军[10]（2010）在《芯片键合高速精密定位系统设计与控制》文中进行了进一步梳理高速精密定位系统是芯片引线键合设备的关键部件之一,其结构设计与控制方法研究具有重要学术和应用价值。本文以提高芯片键合效率和质量为目的,系统地研究了两自由度高速精密定位平台、超声换能器和键合头的结构动态设计理论,运动控制策略和样机建造技术,取得了如下创造性成果:提出了基于机电联合仿真技术的高速精密定位系统动态设计方法。通过在ANSYS、MSC.ADAMS和MATLAB/SIMULINK软件环境下构建定位系统的刚柔耦合机械实体模型和控制系统模型,实现了对XY定位平台的机械与控制系统的性能仿真。考察了预紧弹簧对定位平台性能的影响,得到了预紧弹簧刚度与预载力的匹配规律,最终确定了弹簧刚度与预载力的数值。考虑到音圈电机直驱的特点,提出了两自由度高速精密定位平台控制系统方案。首先通过系统辨识的方法建立了X、Y向定位平台控制系统开环模型。在此基础上,针对X向定位平台,设计了PID控制器、带摩擦和前馈补偿的PID控制器、比例切换滑模变结构控制器和基于指数趋近律的滑模变结构控制器。机电联合仿真和实验测试结果表明:基于指数趋近律的滑模变结构控制器能够有效减小运动超调,缩短稳定时间,并具有很强的抗干扰鲁棒性,非常适合于该类定位平台的运动控制;实验和仿真结果的一致性证实了基于机电联合仿真技术的高速精密定位系统动态设计方法是有效和可行的。基于机电等效电路原理、有限元分析和模块化设计思想,发展了芯片引线键合用高频超声换能器结构设计方法。该方法可有效解决换能器高频域模态密集问题,避免了反复的建模和计算过程。研制了工作频率为100 kHz的超声换能器,探讨了换能器超声能量在空间域、时域和频域的传递规律。阻抗分析仪和多普勒测振仪测试结果表明换能器具有良好的谐振特性,且实验与有限元仿真分析结果具有很好的一致性。提出了旋转音圈电机直驱的新型键合头结构方案,并研制了样机。充分考虑到该键合头的动力学特性,设计了带摩擦补偿和陷波滤波器的三闭环PID控制器,搭建了键合头运动控制系统。实验结果表明键合头的运动特性能够很好地满足芯片引线键合的要求。上述研究成果丰富了芯片引线键合定位系统设计理论,对促进微电子封装装备技术进步具有重要意义。
二、一类非线性欠激励机械系统的控制研究（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、一类非线性欠激励机械系统的控制研究（论文提纲范文）
（1）一类含刚性约束的摩擦碰撞系统的非线性动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.2 研究现状 |
| §1.3 G函数以及流转换定理 |
| 第二章 一类含刚性约束的摩擦碰撞系统的非线性动力学研究 |
| §2.1 物理模型 |
| §2.2 动态域和向量场 |
| §2.3 转换条件 |
| §2.4 映射结构和周期运动 |
| §2.5 数值模拟 |
| 第三章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）电驱动车辆状态估计与节能控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 电驱动车辆的发展背景 |
| 1.1.2 电驱动车辆发展面临的问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 充电站布局与配置 |
| 1.2.2 快速充电技术 |
| 1.2.3 制动能量回馈 |
| 1.2.4 动力系统优化与控制 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文研究意义 |
| 1.5 论文结构与章节安排 |
| 第2章 电驱动车辆模型及参数辨识 |
| 2.1 车辆七自由度动力学模型 |
| 2.2 整车纵向动力学模型 |
| 2.2.1 车辆行驶过程受力分析 |
| 2.2.2 滚动摩擦阻力 |
| 2.2.3 空气阻力 |
| 2.2.4 坡道阻力 |
| 2.2.5 加速阻力 |
| 2.3 车辆纵向动力学模型参数辨识 |
| 2.3.1 改进迭代最小二乘法 |
| 2.3.2 基于FF-RLSM的车辆纵向动力学模型参数辨识 |
| 2.4 电动汽车电机驱动系统效率模型 |
| 2.5 模型参数辨识结果与分析 |
| 2.5.1 空气阻尼系数和滚动摩擦系数辨识结果与分析 |
| 2.5.2 电机驱动系统效率模型参数辨识结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于基向量交叉迭代策略的车辆状态估计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于迭代策略的状态估计方法与改进迭代策略介绍 |
| 3.2.1 基于迭代策略的状态估计方法介绍 |
| 3.2.2 限定记忆迭代最小二乘法 |
| 3.2.3 多遗忘因子迭代最小二乘法 |
| 3.3 基向量交叉迭代估计器 |
| 3.3.1 基向量选择与交叉迭代策略 |
| 3.3.2 估计器设计 |
| 3.4 基于BVCIE的整车重量与路面坡度实时估计 |
| 3.4.1 整车重量与路面坡度实时估计 |
| 3.4.2 收敛性分析 |
| 3.5 算法测试与分析 |
| 3.5.1 Small Bumps路况测试 |
| 3.5.2 爬坡路况测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于双层增强补偿策略的车辆状态估计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于偏差补偿迭代的状态估计方法介绍 |
| 4.2.1 混合估计补偿法 |
| 4.2.2 偏差补偿最小二乘方法 |
| 4.3 双层增强估计器 |
| 4.3.1 问题分析 |
| 4.3.2 初始层估计算法 |
| 4.3.3 扩展层估计算法 |
| 4.4 基于DLRE的车辆纵向状态实时估计 |
| 4.4.1 初始层整车重量与路面坡度实时估计 |
| 4.4.2 扩展层整车重量与路面坡度实时补偿 |
| 4.5 算法验证与分析 |
| 4.5.1 Small Bumps路况测试 |
| 4.5.2 爬坡路况测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 面向非均衡驱动负荷的电动轮车力矩分配与节能控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非均衡驱动负荷下力矩分配问题分析 |
| 5.2.1 影响非均衡驱动负荷因素:转向角 |
| 5.2.2 影响非均衡驱动负荷因素:垂直载荷 |
| 5.3 模型自适应力矩控制策略 |
| 5.4 基于误差重构的力矩分配策略 |
| 5.4.1 质心侧偏角和横摆角速度误差获取 |
| 5.4.2 基于模糊理论的误差重构策略 |
| 5.5 力矩分配与控制策略测试 |
| 5.5.1 测试车辆及测试路况介绍 |
| 5.5.2 直线加速路况测试 |
| 5.5.3 爬坡路况测试 |
| 5.5.4 J-Turn路况测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 面向定速巡航的电动汽车节能控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 整车重量与路面坡度在线估计 |
| 6.2.1 基于滚动窗的数据预处理策略 |
| 6.2.2 整车重量与路面坡度在线估计结构 |
| 6.3 定速巡航节能控制策略 |
| 6.3.1 定速巡航节能控制系统结构 |
| 6.3.2 控制策略设计与稳定性分析 |
| 6.4 仿真测试与结果分析 |
| 6.4.1 测试车辆与测试环境介绍 |
| 6.4.2 整车重量与路面坡度在线估计结果 |
| 6.4.3 定速巡航节能控制效果分析 |
| 6.4.4 节能效果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 面向自动驾驶的电动汽车节能控制 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于拉格朗日-欧拉的最优控制理论 |
| 7.2.1 最优控制问题分析 |
| 7.2.2 拉格朗日-欧拉最优控制理论 |
| 7.3 自动驾驶工况下能耗最优控制策略 |
| 7.3.1 能耗优化控制思想 |
| 7.3.2 能耗最优控制策略 |
| 7.4 仿真测试与结果分析 |
| 7.4.1 测试环境与测试车辆介绍 |
| 7.4.2 低速工况测试 |
| 7.4.3 高速工况测试 |
| 7.4.4 典型路况下能耗测试 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表和已投稿的学术论文目录) |
| 附录B (攻读学位期间主持及参与的科研项目目录) |
| 附录C (攻读学位期间申请专利和获得奖励目录) |
（4）基于热连轧机耦合振动的主动抑振控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 轧机振动研究现状 |
| 2.1.1 轧机振动研究概述 |
| 2.1.2 轧制过程模型综述 |
| 2.1.3 轧制界面摩擦与润滑研究综述 |
| 2.1.4 轧机空间方向耦合振动综述 |
| 2.1.5 轧机机电液多态耦合振动综述 |
| 2.2 轧机振动抑振方法研究现状 |
| 2.3 自抗扰控制(ADRC)研究现状 |
| 2.3.1 ADRC参数整定综述 |
| 2.3.2 ADRC在振动抑制方面研究的综述 |
| 2.4 课题来源及研究内容 |
| 2.4.1 课题来源 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 3 热连轧机振动测试 |
| 3.1 轧机振动监测方法及原理 |
| 3.2 F2轧机振动现象 |
| 3.3 F3轧机振动现象 |
| 3.3.1 升速过程分析 |
| 3.3.2 辊系振动之间的关系 |
| 3.3.3 垂扭耦合振动现象 |
| 3.3.4 机电液耦合振动现象 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 热连轧机机电液耦合振动研究 |
| 4.1 热连轧机耦合振动机理 |
| 4.2 热连轧机AGC工作原理 |
| 4.3 轧机垂直振动模型 |
| 4.3.1 辊缝动态轧制力模型 |
| 4.3.2 辊系动力学模型 |
| 4.3.3 液压压下系统模型 |
| 4.3.4 耦合振动系统模型 |
| 4.3.5 耦合模型验证 |
| 4.4 轧机耦合振动影响因素研究 |
| 4.4.1 变形抗力对轧机振动的影响 |
| 4.4.2 轧制速度对轧机振动的影响 |
| 4.4.3 液压缸活塞腔面积对轧机振动的影响 |
| 4.4.4 等效刚度对轧机振动的影响 |
| 4.5 入口带钢表面状态对轧机振动的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 PID和ADRC控制理论研究 |
| 5.1 PID控制理论 |
| 5.1.1 单自由度PID控制方法 |
| 5.1.2 二自由度PID控制方法 |
| 5.2 ADRC控制理论 |
| 5.3 广义频率法 |
| 5.4 预期动态理论 |
| 5.5 单自由度PID参数整定 |
| 5.5.1 控制器设计 |
| 5.5.2 仿真算例 |
| 5.6 两自由度PID参数整定 |
| 5.6.1 控制器设计 |
| 5.6.2 控制器参数分析 |
| 5.6.3 与Panagopoulos调参方法的比较 |
| 5.7 ADRC参数整定 |
| 5.7.1 控制器设计 |
| 5.7.2 控制器参数分析 |
| 5.7.3 与PID理论的比较 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 基于ESO的轧机垂直振动主动控制 |
| 6.1 热连轧机的主动抑振策略 |
| 6.2 轧机振动简化控制模型 |
| 6.2.1 P控制器模型 |
| 6.2.2 伺服放大器模型 |
| 6.2.3 电液伺服阀模型 |
| 6.2.4 压下缸模型模型 |
| 6.2.5 轧机辊系模型 |
| 6.2.6 位移传感器模型 |
| 6.2.7 耦合控制模型 |
| 6.3 基于高阶ESO的轧机垂直振动主动控制 |
| 6.3.1 主动抑振器设计 |
| 6.3.2 仿真结果及分析 |
| 6.4 基于低阶ESO的单通道反馈主动抑振 |
| 6.4.1 参数离线辨识 |
| 6.4.2 抑振器设计 |
| 6.4.3 抑振器参数分析 |
| 6.4.4 抑振效果分析 |
| 6.4.5 模型误差对抑振效果的影响 |
| 6.5 基于低阶ESO的双通道反馈主动抑振 |
| 6.5.1 参数辨识 |
| 6.5.2 主动抑振器设计 |
| 6.5.3 主动抑振器参数分析 |
| 6.5.4 抑振效果分析 |
| 6.6 主动抑振试验研究 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与创新点 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）机械系统的随机建模、控制和应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与现状 |
| 1.1.1 拉格朗日控制系统 |
| 1.1.2 哈密顿控制系统 |
| 1.1.3 机械臂 |
| 1.1.4 随机非线性控制 |
| 1.1.5 随机切换系统 |
| 1.2 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.2.1 主要研究内容 |
| 1.2.2 创新点 |
| 第二章 预备知识 |
| 2.1 本文的主要符号及不等式 |
| 2.2 随机非线性系统的稳定性理论 |
| 2.3 Stratonovich SDE与Ito SDE |
| 2.4 随机分析力学 |
| 2.4.1 随机激励下的拉格朗日控制系统 |
| 2.4.2 随机激励下的哈密顿控制系统 |
| 2.5 随机积分backstepping方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 一类带有未知参数的随机拉格朗日系统的控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题表述和一些假设 |
| 3.3 通过状态反馈的自适应跟踪控制 |
| 3.3.1 误差系统推导 |
| 3.3.2 状态反馈自适应控制器设计 |
| 3.3.3 稳定性分析 |
| 3.4 应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 一类速度不可测的随机拉格朗日系统的控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题表述和一些假设 |
| 4.2.1 问题表述 |
| 4.2.2 一些性质和假设 |
| 4.3 输出反馈跟踪控制 |
| 4.3.1 观测器设计 |
| 4.3.2 跟踪控制器设计 |
| 4.3.3 稳定性分析 |
| 4.4 应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 一类带有未知参数的随机哈密顿系统的控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题表述 |
| 5.3 控制器设计和稳定性分析 |
| 5.3.1 设计过程 |
| 5.3.2 稳定性分析 |
| 5.4 应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 随机振动环境中的二级刚性机械臂的建模和控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 对机械臂的随机动力学建模 |
| 6.2.1 动能和势能 |
| 6.2.2 广义力 |
| 6.2.3 机械臂的随机模型 |
| 6.2.4 系统的性质 |
| 6.3 状态反馈的跟踪控制 |
| 6.3.1 跟踪控制器设计 |
| 6.3.2 稳定性分析 |
| 6.4 输出反馈的跟踪控制 |
| 6.4.1 跟踪控制器设计 |
| 6.4.2 稳定性分析 |
| 6.5 仿真结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 随机振动环境中的机械臂的动态建模和跟踪控制 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 问题表述 |
| 7.3 机械臂的随机动力学模型 |
| 7.3.1 在O点固定的假设下建模 |
| 7.3.2 质点的随机运动 |
| 7.3.3 机械臂的一个随机模型 |
| 7.4 通过状态反馈跟踪控制 |
| 7.4.1 跟踪控制器设计 |
| 7.4.2 稳定性分析 |
| 7.5 仿真结果 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 状态依赖切换的随机系统稳定性 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 准备 |
| 8.2.1 关于随机过程的一些结果 |
| 8.2.2 关于带有时间依赖切换的随机系统的一些定义 |
| 8.3 基于一个开活动区域的随机切换系统 |
| 8.3.1 局部解的存在性 |
| 8.3.2 全局解的存在性 |
| 8.3.3 随机切换系统解的收敛性 |
| 8.3.4 随机切换系统的稳定性判定 |
| 8.3.5 关于状态依赖切换控制的一个例子 |
| 8.4 随机切换系统的准解 |
| 8.4.1 准解 |
| 8.4.2 稳定性分析 |
| 8.4.3 对准解的一个解释 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 全文工作总结与展望 |
| 9.1 全文工作总结 |
| 9.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）频带熵方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题意义 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.2.1 故障诊断技术发展概况 |
| 1.2.2 滚动轴承故障诊断发展概况 |
| 1.2.3 时频分析与信息熵理论研究概况 |
| 1.3 主要工作与总体框架 |
| 第二章 频带熵理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常用时域指标 |
| 2.3 时频分析方法 |
| 2.3.1 时频分析概述 |
| 2.3.2 短时傅里叶变换 |
| 2.3.3 Wigner-Ville 分布 |
| 2.3.4 小波与小波包变换 |
| 2.4 信号的幅值谱熵 |
| 2.4.1 熵 |
| 2.4.2 信号的幅值谱熵 |
| 2.5 信号的频带熵 |
| 2.5.1 谱峭度理论 |
| 2.5.2 信号的频带熵 |
| 2.5.3 频带熵的扩展 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 频带熵用于滚动轴承状态监测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 滚动轴承振动机理与故障特征 |
| 3.2.1 滚动轴承的结构 |
| 3.2.2 滚动轴承振动的特点与类型 |
| 3.2.3 滚动轴承的故障类型 |
| 3.2.4 不同部位故障特征 |
| 3.3 频带熵用于滚动轴承状态监测 |
| 3.3.1 频带熵状态监测原理 |
| 3.3.2 实验装置和数据采集 |
| 3.3.3 实验数据分析 |
| 3.4 频带熵在状态监测中的鲁棒性 |
| 3.4.1 频带熵对信号奇异点的消解 |
| 3.4.2 实验数据分析 |
| 3.5 频带熵用于滚动轴承全寿命数据分析 |
| 3.5.1 轴承加速寿命试验 |
| 3.5.2 全寿命周期特征分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 频带熵用于滚动轴承故障诊断 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 共振解调原理 |
| 4.3 基于STFT 的频带熵在共振解调中的应用 |
| 4.3.1 理论与仿真分析 |
| 4.3.2 影响因素分析 |
| 4.3.3 实验分析 |
| 4.4 基于小波包变换的频带熵在共振解调中的应用 |
| 4.4.1 小波包系数频谱特性 |
| 4.4.2 仿真信号分析 |
| 4.4.3 影响因素分析 |
| 4.4.4 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 频带熵和遗传算法结合的滚动轴承故障诊断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 遗传算法 |
| 5.3 基于频带熵和遗传算法的最优化带通滤波 |
| 5.4 实验验证 |
| 5.4.1 实例一 |
| 5.4.2 实例二 |
| 5.4.3 实例三 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文清单 |
| 攻读硕士学位期间参与科研项目情况 |
| 致谢 |
（7）非线性系统控制理论若干问题研究及其应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目次 |
| 1 绪论 |
| 1.1 非线性系统 |
| 1.2 无源化控制 |
| 1.3 自适应控制 |
| 1.4 滑模控制 |
| 1.5 鲁棒自适应控制 |
| 1.6 本论文的结构 |
| 2 数学基础与预备知识 |
| 2.1 耗散性和无源性 |
| 2.2 非线性系统的无源化控制 |
| 2.3 自适应控制 |
| 3 基于无源化的互联和阻尼分配控制在线性时不变系统中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于无源化的互联和阻尼分配控制IDA-PBC |
| 3.3 线性时不变系统IDA-PBC与可镇定的等价性 |
| 3.4 线性机械系统IDA-PBC的线性矩阵不等式条件 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于无源化的动态功率整形控制在非线性化工过程系统中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于无源化的动态功率整形控制 |
| 4.3 在化工过程中的应用 |
| 4.4 小结 |
| 5 带有不匹配参数摄动的自适应滑模控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 线性时不变系统的自适应滑模控制 |
| 5.3 非线性系统的自适应滑模控制 |
| 5.4 基于Hamiltonian结构的自适应滑模控制 |
| 5.5 应用 |
| 5.6 小结 |
| 6 不确定非线性系统的自适应积分滑模控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于Hamiltonian结构的自适应积分滑模控制 |
| 6.3 在电力系统中的应用 |
| 6.4 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（8）永磁同步电机的能量成形与无源性控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.2 永磁同步电机控制的国内外研究现状 |
| 1.3 PCH控制方法的发展历史、研究现状和现实意义 |
| 1.3.1 PCH控制方法的发展历史介绍 |
| 1.3.2 PCH控制方法的物理意义 |
| 1.4 本文的主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 无源性与耗散性 |
| 2.1.1 无源系统及其稳定性 |
| 2.1.2 无源性与反馈互联 |
| 2.1.3 耗散性 |
| 2.2 无源性与能量成形 |
| 2.3 端口受控耗散哈密顿系统 |
| 2.3.1 欧拉-拉格朗日(EL)方程与哈密顿方程 |
| 2.3.2 端口受控哈密顿(PCH)系统 |
| 2.3.3 端口受控耗散哈密顿(PCHD)系统 |
| 2.4 端口受控耗散哈密顿系统的能量成形控制方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于能量成形的PMSM的哈密顿控制方法的研究 |
| 3.1 坐标变换与变换矩阵 |
| 3.1.1 坐标变换的约束条件 |
| 3.1.2 三相/二相静止变换 |
| 3.1.3 二相/二相旋转变换 |
| 3.2 永磁同步电机的一般数学模型 |
| 3.2.1 原始数学模型 |
| 3.2.2 在两相静止坐标系上的数学模型 |
| 3.2.3 在两相同步旋转坐标系上的数学模型 |
| 3.2.4 永磁同步电机的速度控制PCHD模型 |
| 3.3 控制研究 |
| 3.3.1 PMSM的PCH控制系统平衡点(期望轨迹)的确定 |
| 3.3.2 基于最大转矩/电流原理(MTPA)的控制研究 |
| 3.3.3 基于最大输出功率原理的控制研究 |
| 3.4 仿真研究 |
| 3.4.1 仿真模型的建立 |
| 3.4.2 仿真结果曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于PCH原理的PMSM扩展方法及控制 |
| 4.1 自适应阻尼注入控制 |
| 4.1.1 自适应阻尼注入法原理 |
| 4.1.2 控制器的求取 |
| 4.1.3 平衡点的求取 |
| 4.2 L2扰动抑制控制 |
| 4.2.1 原理及证明 |
| 4.2.2 控制器的求取 |
| 4.3 仿真结果及分析 |
| 4.3.1 自适应阻尼注入控制 |
| 4.3.2 L2扰动抑制控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 PMSM扩展方法与矢量控制方法的比较 |
| 5.1 模型的比较 |
| 5.1.1 PMSM的矢量控制方法 |
| 5.1.2 PMSM的PCH扩展控制方法 |
| 5.2 仿真结果的比较 |
| 5.3 物理意义的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）复杂机械基于数据的建模与故障诊断（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 概述 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究情况综述 |
| 1.3 论文的主要研究内容安排 |
| 第二章 数据非线性特性与相关性检验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性检测方法研究 |
| 2.2.1 多谱分析 |
| 2.2.2 混沌运动特征 |
| 2.2.3 线性和非线性的变化 |
| 2.3 数据层面的信号相互关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 复杂机械系统测试数据分区与降维 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 信号分区策略研究 |
| 3.2.1 几何-物理空间描述 |
| 3.2.2 数据分区 |
| 3.2.3 基于自组织特征映射的数据分区 |
| 3.3 数据集降维 |
| 3.3.1 主元分析法 |
| 3.3.2 主元分析的方差贡献率 |
| 3.3.3 数据集降维分析的仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 复杂机械系统实体的区域辨识模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 辨识模型类型 |
| 4.3 神经网络模型 |
| 4.4 优化神经网络辨识能力 |
| 4.4.1 选择神经网络模型结构 |
| 4.4.2 延迟量的重要性及输入量和延迟量对辨识精度的影响 |
| 4.4.3 隐层神经元个数对辨识精度和时间的影响 |
| 4.4.4 隐层激活函数对辨识精度和训练时间的影响 |
| 4.4.5 输入端数据数对精度和时间的影响 |
| 4.5 神经网络模型确定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 优良特征提取和基于模型的特征分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优良特征提取方法研究 |
| 5.2.1 扭振信号特征提取分析 |
| 5.2.2 重排平滑伪Wigner-Ville 分布 |
| 5.3 基于神经网络辨识模型的信号响应谱 |
| 5.3.1 基于模型的系列正弦响应谱 |
| 5.3.2 基于模型的系列脉冲响应谱 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 案例分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 案例一：悬臂梁损伤检测 |
| 6.3 案例二：风机故障诊断 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 本文结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 今后工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读博士学位期间科研情况 |
（10）芯片键合高速精密定位系统设计与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 XY 两自由度精密定位平台系统研究现状 |
| 1.2.2 超声换能器研究现状 |
| 1.2.3 键合头研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 XY 定位平台系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 XY 定位平台系统介绍 |
| 2.3 XY 定位平台系统动态设计与分析 |
| 2.3.1 XY 定位平台系统机械实体模型的建立 |
| 2.3.2 机电联合仿真模型输入和输出的确定 |
| 2.3.3 控制系统模型的构造 |
| 2.3.4 定位平台系统动态设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 XY 定位平台控制器设计与仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 定位平台系统控制模型建立 |
| 3.2.1 控制系统建模方法 |
| 3.2.2 系统辨识的步骤 |
| 3.2.3 定位平台系统辨识实验设计 |
| 3.2.4 定位平台系统辨识模型预估 |
| 3.2.5 数据采集 |
| 3.2.6 模型结构的确定 |
| 3.2.7 模型参数辨识 |
| 3.2.8 模型验证 |
| 3.3 控制器设计与仿真 |
| 3.3.1 PID 控制器设计与仿真 |
| 3.3.2 带摩擦和前馈补偿的PID 控制器设计与仿真 |
| 3.3.3 比例切换滑模变结构控制器设计与仿真 |
| 3.3.4 基于指数趋近律的滑模变结构控制器设计与仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高频压电超声换能器设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 压电陶瓷及其振动模式 |
| 4.2.1 逆压电效应 |
| 4.2.2 压电方程 |
| 4.2.3 压电陶瓷的振动模式 |
| 4.3 换能器初始信息的确定 |
| 4.3.1 机电等效电路法基本原理 |
| 4.3.2 压电陶瓷及其晶堆的机电等效电路 |
| 4.3.3 变截面细长棒的机电等效电路 |
| 4.3.4 换能器各部分材料选择与几何参数数值求解 |
| 4.4 换能器动力学优化设计与分析 |
| 4.4.1 换能器有限元模型的建立 |
| 4.4.2 单片陶瓷圆环谐振特性分析 |
| 4.4.3 压电陶瓷晶堆谐振特性分析 |
| 4.4.4 半波长压电振子优化设计与特性分析 |
| 4.4.5 聚能器的优化设计与特性分析 |
| 4.4.6 不带法兰夹持的换能器谐振特性分析 |
| 4.4.7 带夹持法兰的换能器谐振特性分析 |
| 4.4.8 预紧螺栓对换能器振动特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 旋转键合头设计与控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 旋转键合头结构 |
| 5.3 旋转键合头动力学特性研究 |
| 5.3.1 键合头动力学特性分析 |
| 5.3.2 键合头动力学特性测试 |
| 5.4 旋转键合头控制器设计与仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 定位系统实验研究与性能测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 定位系统X 向平台控制器特性实验研究 |
| 6.2.1 实验系统搭建 |
| 6.2.2 控制系统硬件功能特点 |
| 6.2.3 控制系统软件设计 |
| 6.2.4 控制算法实验研究 |
| 6.3 高频超声换能器系统性能测试 |
| 6.3.1 阻抗特性测试 |
| 6.3.2 激光多普勒测试 |
| 6.4 旋转键合头运动性能实验研究 |
| 6.4.1 键合头运动控制系统构成 |
| 6.4.2 键合头运动性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 参加的科研项目和完成的学术论文 |
| 致谢 |
四、一类非线性欠激励机械系统的控制研究（论文参考文献）
- [1]一类含刚性约束的摩擦碰撞系统的非线性动力学研究[D]. 豆晨敬. 山东师范大学, 2021(12)
- [2]随机激励下板球系统建模与有限时间全状态预设性能跟踪控制[J]. 李小华,王傲翔,刘晓平. 控制理论与应用, 2020(11)
- [3]电驱动车辆状态估计与节能控制[D]. 张营. 湖南大学, 2020
- [4]基于热连轧机耦合振动的主动抑振控制研究[D]. 王鑫鑫. 北京科技大学, 2019(07)
- [5]机械系统的随机建模、控制和应用[D]. 崔明月. 曲阜师范大学, 2014(11)
- [6]频带熵方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用[D]. 王小玲. 上海交通大学, 2012(07)
- [7]非线性系统控制理论若干问题研究及其应用[D]. 刘之涛. 浙江大学, 2010(07)
- [8]永磁同步电机的能量成形与无源性控制[D]. 于珊珊. 青岛大学, 2010(03)
- [9]复杂机械基于数据的建模与故障诊断[D]. 李敏. 太原理工大学, 2010(10)
- [10]芯片键合高速精密定位系统设计与控制[D]. 王福军. 天津大学, 2010(11)