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2024年3月11日发(作者:a onclick事件)

口经验交流口 

其中,扩张状态观测器ESO的状态变量Z 、Z:能很好地跟 

踪对象输出Y及 ,而z 则能估计出对象扰动的量和作用量 

八 (t), (t),加(t))并反馈到控制量U 。 

(3)NLSEF离散算法实现 

实现方程如下: 

仪器仪表用户 

性区对象的大惯性、大迟延,另一方面由于ADRC具有扰动补 

偿作用,能克服负荷(蒸汽流量)、烟气流量等扰动。采用上述 

e1=,31l(k)一zi(k) 

参数整定原则进行整定,在不同负荷下,调节出最佳参数,整 

定效果明显,取得了良好的控制效果。仿真结果表明自抗扰 

控制器具有较强的鲁棒性和抗干扰性,能有效控制过热汽温 

这类较为难控的热工对象,具有较高的实用推广价值。 

J e2=口2(k)一Z2㈤k 

l“l:A f(e ,。l,6)+A z(e2,n2,6) 

:“1一 ( )/b0 

4结束语 

本文详细介绍了自抗扰控制器的基本结构、离散控制方 

程、参数整定原理及其应用。自抗扰控制不依赖于被控对象 

其中,e ,e 是安排的过渡过程v。和系统输出估计y之间 

的误差和该误差的微分;合理选择非线性参数{a ,a。,8}以及 

参数k。、k ,来实现对”积分串联型对象”的非线性控制;实际 

控制为u,其中一z,/b。将扰动,( (t), ( ),W(t))和未建模动 

态特性一并补偿。 

的模型,无须测量系统的扰动,具有算法简单、系统响应快、适 

应范围广等特点,已引起国内外控制工程界专家学者的广泛 

关注和高度好评,现已应用于航天、航空、电力等诸多领域,因 

此该控制策略具有很高的工程实用价值。口 

参考文献 

3 自抗扰控制器参数整定 

通过对自抗扰控制器参数整定问题进行系统研究,得出 

了自抗扰控制器的参数整定原则。自抗扰控制器在参数整定 

时可分为2步:首先把TD,ESO,NLSEF看作是彼此独立的3个 

部分,先整定TD和ESO的参数,取得满意的效果;然后结合 

NLSEF对自抗扰控制器进行整体参数整定。 

[1]韩京清.从PID技术到自抗扰控制技术[J].2002,9(3):13 

18. 

[2]韩京清.自抗扰控制器及其应用[J].控制与决策,1998,13 

(1):19—23. 

[3]黄一,张文革.自抗扰控制器的发展[J].控制理论与应用, 

2002,19(4):485—492. 

TD的参数整定相对来讲比较简单,在确定好仿真步距h 

的情况下,其主要调节参数就是r,r越大安排的过渡过程越短。 

ESO的参数k。,k:,k 对闭环系统的动态特性影响很大。当 

控制对象属于大惯性,大时滞的对象时,增大k。,k。,k 的值,尤 

其是增大k 的值。ESO的参数在保证能精确跟踪对象状态的 

基础上,根据总体的控制效果可以进一步调整。 

由于NLSEF的作用是产生一个非线性控制律,当调节速 

度慢时可以适当增大入.,反之减小 ;调节速度加快同时会引 

起超调量的增大,系统振荡,此时适当增大 :可以抑制超调, 

减小振荡。 

自抗扰控制器还有一个较为特殊的参数b【l,它既与控制 

量U有关,又与状态观测器的第3个状态变量相联系,b 的选 

取原则是:当对象有迟延的时候取大值,使得bnu的值较大,经 

ESO第2个状态变量反馈回TD后,产生一个大误差控制信号 

把对象激励起来,让输出响应加快;同时由公式z,/b。可以看 

出,b 取较大值可以有效的补偿扰动和模型的不确定因素。 

以某300MW汽温系统为例,采用ADRC控制,克服了惰 

文章编号:1671—1041(2008)06—0096—03 

[4]Huang H P Han J Q.Nonlinear PID controller and its applications 

on thermal power plnt[aA].IEEE 2002 International Conference 

on Power System Technology Proceedings[c].J.Kunming,Chi— 

na.2002.13—17. 

[5]Ding Shuchu.Active disturbance rej eetion controller and its appli— 

cations in furnace control[D].Bering:Institute of Systems Sci・ 

ence of Chinese Academy of Science,1996(in Chinese) 

[6]韩京清,非线性PID控制器.自动化学报,1994,(4):487 

490. 

[7]于希宁,朱丽玲,自抗扰控制器的动态参数整定及其应用.华 

北电力大学学报,2005,32(6):9—13. 

[8]要小梅,王庆林,韩京清.大纯滞后纯积分对象的二阶自抗扰 

控制[J].控制工程,2002,9(6):7—9. 

作者简介:苏杰(1967一),女,副教授。华北电力大学硕士研究生导师. 

主要研究方向:现代检测理论、方法与技术的研究及其应用。先进控制 

理论在自动化装置中的实现与应用;张兰珍。女。硕士研究生,主要研究 

方向:先进控制策略在过程控制中的应用;李向菊.女。硕士研究生,主 

要研究方向:电厂综合自动化。 

收稿日期:2008—04—06(8208) 

基于VRML与Java的校园虚拟导航系统设计 

任慧瑁。张大坤 

(天津工业大学计算机技术与自动化学院,天津300160) 

摘要:本文利用VRML构建校园虚拟环境,并借助EAI和Script节点将 

Java和VRML相结合。在VRML场景中通过连续地自动控制用户视点 

的改变达到用户观察场景的角度变化。通过模拟用户在虚拟场景漫游 

来获取路径数据。进而形成有效的导航路径以完成导航的目的。 

关键字:虚拟现实;导航;VRML;Java 

中图分类号:TP391 文献标识码:B 

航系统,基于WTK的西华师范大学虚拟校园漫游系统的研究 

等。这些成功的例子都使用不同的虚拟现实工具实现了虚拟 

现实的三维漫游导航功能,而本文旨在介绍利用VRML和Java 

来实现校园虚拟智能导航的功能。它的目的是帮助人们在一 

个仿真的环境中快速到达自己的目的地,从而指导用户在现 

实中快速抵达目的地。 

用VRML构建虚拟现实系统具有简单快捷等许多优势, 

而校园虚拟导航是虚拟现实技术的一个重要应用,具有很强 

的实用价值,例如:基于VC/OpenGL的虚拟海大校园导航系 

1用VRML构造虚拟现实系统 

VRML制作虚拟现实系统大致可分为两个阶段: 

第一阶段,独立与计算机工作之外的建模:VRML世界的 

建造概念和其他工程建模概念相似,必须解决交流的问题,画 

欢迎光临本刊网站http://www.eic.com.ca 、 

统,基于3DrmLx/VR Platform的南开大学的互动式校园三维导 

96 EIC VOI.15 2008 No.6 

仪器仪表用户 

出草图并研究材质的处理,生成模型(models)、空间(spaces)、 

化身(avatars)。 

虚拟现实的设计中必须考虑加入重力(gravity)和碰撞 

(collision)的效果,以使虚拟现实的场景和生活中的实景相似。 

加入虚拟颜色、材质和灯光,各个浏览器有不同的染色器(负 

口经验交流口 

2.2 EAI对VRML场景访问的方式 

EAI允许用以下四种方式访问VRML场景: 

(1)访问BSI(Browser Script Interface:浏览器脚本接口)接 

口函数; 

(2)发送一个事件给VRML场景中节点的事件人口(even— 

tin); 

责转换颜色),各个染色器的工作方法各不一样,染色器中使 

用适时的3D着色引擎,它使虚拟现实建模与实时访问隔离, 

可能出现在不同浏览器里颜色不同的现象,因而着色必须保 

证制作者与用户在不同的平台、浏览器里显示都是相同的。 

加入材质、灯光能够产生层次感和现场效果,增加真实性,但 

也必须质感与实际运行效果之间权衡,因为使文件体积增大, 

占用CPU执行时间。设定执行参数,Navigationlnfo(VRML文 

件的一个要素)用于设定用户航行的基本原则,例如,用户在 

场景中显示的比例,穿过整个场景的速度,采用何种方式穿过 

场景。视角选定,建模者应设想出最能表现出场景效果的某 

区域,因此视角人员最好能有较好的技术背景以便分析出 

制作工具在实际应用上述特色时可能会遇到的问题及在不同 

浏览器上显示效果及该浏览器是否支持这些特色,视角设计 

对VRML世界设计至关重要,视角选择不当可能将之毁于一 

旦。本文设计的一个宿舍楼大厅场景如图1所示。 

(3)读取从VRML场景中节点的事件出口(eventOut)发出 

的最新值; 

(4)当事件从节点的事件出口(eventOut)发出时,获得一 

个通知,激活callback方法。 

EAI与VRML之间的事件传递机制如下所述: 

EAI的事件包括EventIn(人事件)、EventOut(出事件),以 

及exposeifeld(外露域)的一对隐含的事件人口(set—xxx)和事 

件出口(xxx—changed)。事件为节点提供了接受外界(如Java 

Applet)消息和向外界发送消息的能力。通过事件,可以动态 

地改变虚拟场景的状态。 

EAI允许一个Java Applet程序主要以下列3种方法访问 

VRML场景中的节点: 

(1)发送一个事件到VRML场景中的事件入口; 

(2)接受VRML场景的节点的事件出口发出的最新值; 

(3)当VRML场景中节点的事件出口发出一个消息后, 

Applet能得到一个通知,激活callBack(…)方法。 

3用JavaEAI实现校园虚拟导航 

虚拟校园中动画的实现思路是视点移动,场景不变。其 

原理是将化身和视点绑定,化身初始化放在文件中遇到的第 

个ViewPoint视点上,当改变场景视点时,化身的位置和朝 

向一并改变,因此观察者就可以看见不同的场景。 

用Script节点来处理的视点动画: 

图1宿舍楼内休息室 

第二阶段,生成VRML行为并设定虚拟现实中可以实现 

的功能。VRML97的交互性很强,用户可以通过化身(用户在 

虚拟空间的代表)与其他的用户化身”面对面”交流和沟通,真正 

实现www上的多人环境,而它的实现需要编制复杂的行为。 

另一种方法是通过语言编制复杂的行为,VRML97互动性 

很强,除了包括内部的属性,更支持Java、ECMAScript(JavaS- 

cript)、VRMLScript,甚至CGI等的接口,以便建立真3D虚拟社 

区,目前VRML主流编程是基于Java、JavaScript,特别是Java 

语言的日益成熟,将成为VRML的实时动态交互提供良好的 

程序环境。无论那一种都必须使用Scirpt节点。 

DEF Cameral Viewpoint{} 

DEFCameral

TIMER TimeSensor { 

_

cyclelnterval 

enabledTRUE 

loop TRUE} 

DEFCameral 

POS Positionlnterpol 

ator{

_

key[ ] 

keyValue[ ] 

DEFCameral

ROT Orientafionlnterpolator{ 

key[ ] 

2 JavaEAI原理 

2.1 VRML与Java进行稍息传递的接口EAI 

EAI是Silicon Graphics公司的Chris Marrin 1997年1月提 

_

keyValue[ ] 

ROUTE Camera1TIMER.fractionchanged TO Cameral

———— 

action 

POS.set

fr

出的一种应用程序接口,是基于VRML和Java小应用(Java 

Applet)之间事件传递而提出的规约,实现Java Applet与VRML 

虚拟场景之间的相互通信.EAI方法依赖于一个与VRML浏览器 

相联系的Java包的支持.该Java包由vrm1.externa1. 、vrm1.ex— 

tema1.field. 、vrm1.externa1.node. 以及vrm1.externa1.exeep- 

ROUTE CameralTIMER.fractionchanged TO Cameral

—————— 

ROT.setfraction 

_

ROUTE Cameral POS.value changed TO Camera1.position 

ROUTE CameralROT.valuechanged TO Camera1.orienta- 

tion 

tion. 四个部分组成.开发者使用该接口创建的小应用程序可以 

动态地创建、修改和删除VRML场景中的节点 

EAI的事件驱动原理,如图2所示。 

阚用z砸}_㈣s 《)方 Ja ̄pplet 

4一弧匝矗蛐硝 埔|_~一 

通过以上这些动画,我们就可以得到相关的浏览路径。 

在本系统中,为了将整个导航系统与后台数据库完美的 

结合,导航路径采用JavaEAI来处理制作。制作方法如下: 

(1)定义需要的视点,本文的浏览视点为: 

DEF Cameral Viewpoint{//视点 

l 调帮 d 斑方法 

l 返回 对象宴咧 

}警 桃 } 

堡l 

}DEFCameral TIMER TimeSensor { 

cycleInterval 

■—妈扈置篁盆埠蛭啦三1_越一 I 

;鬻孵 艮 0 f 2—赢未… 

enabledTRUE 

lop TRUE} 

图2 EAI事件的驱动原理 

DEFum Script{//定义其视点在Java中的名称 

directOutput TRUE 

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EIC VO1.15 2008 No.6 97 

口经验交流口 

仪器仪表用户 

field SFInt32 bind 0 

Scirpt节点构建一个三维虚拟校园导航提出了系统的整体框 

ifeld SFNode viewl USE Cameral 

架,给出了用户与虚拟场景以及用户之间的交互方式,给出了 

ifeld SFNode view2 USE Camera2 

VRML中设置路径的基本节点,并指出了用Script节点来处理 

eventInSFrime viewSwitch 

视点动画的方法。这些工作将为后续的利用虚拟现实开发智 

(2)通过在Java中定义VRML中关键节点,达到引用的目 能导航奠定必要的基础。口 

的。本文中要控制的便是浏览的视点: 

参考文献 

public class control extends Script 

[1]陈勇,马纯永,陈戈.基于VC/OpenGL的虚拟海大校园导航 

{private SFVec3f set_translation; 

系统[J].计算机辅助设计与图形学学报,2007,19(2):263 

private SFNode translation,time; 

267. 

private SFBool set

time,on; 

[2]吴风娟,刁永峰.基于WTK的西华师范大学虚拟校园漫游系 

private SFFime turntimel; 

统研究[J].大边民族学院学报,2005,7(5):5l~54. 

private S}-Time turntime2; 

[3]H.M.Deitel,P.j.Deite1.奚红字,史晓华,邵晖译.JAVA程序 

float f[鲑={0f,Of,Of}; 

设计高级教程[M].北京:电子工业出版社,1999. 

public void initialize() 

[4]雷朝铨,吴伟斌.VRML与Java相结合开发3D交互式虚拟场 

{translation=(SFNode)getField(”set—transla— 

景[J].泉州师范学院学报(自然科学),2004,22(2):58 

61. 

tion”); 

[5j宋丽红,华斌.基于VRML和Java技术的虚拟校园三维查询 

time=(SFNode)getField(”set_time”); 

系统[J].计算机工程,2005,31(6):173~175. 

on=(SFBoo1)getField(”on”); 

[6]Sourin Alexei.N ̄yang technological university virtual campus 

turntimel=(SFrime)getEventOut(” 

[J].IEEE Computer Graphics and Applications,2004,24(6):6 

viewl”); 

8. 

turntime2=(SFTime)getEventOut(” 

[7]Larmore Robert,Knaus Matthew,Dascalu Sergiu,et a1.virtual en. 

view2”);} 

vironment for on—campus orientation[C].proceedings of IEEE 

然后根据需要设置路径: 

Symposium on Collaborative Technologies and Systems,St.Louis, 

set

2005,2(25):259~266. 

_

translation=(SFVec3f)(node—tr.getExposedField(” 

translation”)): 

[8]nu,Yuefeng,Zheng,Jianghua,Yan,Lei,Xu,Yiqin.Study on the 

通过以上节点与Java的结合可以建立初步的校园虚拟导 

real itme navigation data model ofr dynamic navigation[C].IEEE 

International Geoscience and Remote Sensing Symposium,2005,2 

航,导航基本界面如图3所示。 

(25):784—787. 

『9]Tiwari,P.K.,Vora Prashant,Srinivasan S,Bhattacharjee R N.3 

D modiifed proportional navigation guidance law based on a to- 

tla demand vector conceptl J 1.Defence Science Joirnal,2005,55 

(3):281~291. 

[10]Papson,S.J.L.Sehmalze1.Getting Real with Vitrual Reality 

[c]IEEE Instrumentation and Measuring Magazine,2004,7 

(2):74—76. 

作者简介:任慧瑁(1983一):女,硕士研究生.主要研究方向为虚拟现 

图3虚拟导航系统界面 实技术:张大坤:女,教授,主要研究方向为计算机算法与理论、图像学 

4结束语 

与虚拟现实技术。 

收稿日期:2008—05—12(8236) 

本文将Java与VRML相结合,为借助EAI和VRML的 

文章编号:1671—104t(2008)06—0098—03 

基于多分辨分析的消噪处理的方法研究 

张娜 ,陈露军 ,吴琦 

(1.I ̄IJII工商职业技术学院机电系,都江堰611830;2.I ̄lJll Jl[嘉电子有限公司,成都610045) 

摘要:采用多分辨分析方法对含噪信号进行处理,能有效的滤除无用 

噪处理,一般就是它对它的高频进行处理。传统的Fourier去 

信息。同时。将多分辨分析应用于对声波/振动信号的预处理当中。结 

噪方法,是将混有噪声的信号通过滤波器,滤去高频噪声部分。 

果表明:该方法能滤除声波信号中的噪声信号。并且能较好地保留原 

但是该变换不能区分哪些是有用高频哪些是噪声高频,不能 

始信号中的突变信号,这对后续的处理工作打下了扎实的基础。 

给出某个局部时域的信号频率的变化,局限性大。多分辨分 

关键词:多分辨分析;非平稳信号;消噪;声波/振动 

析是Fourier分析发展史上里程碑式的进展,它在时域和频域 

中图分类号:TN911 文献标识码:B 

同时具有良好的局部化性质。而且由于对高频成分采用逐渐 

1引言 

精细的时域或空域取样步长,从而可以聚焦到对象的任意细 

在实际应用中,所分析的信号常常是非平稳信号,它可能 

节。故此,它被人们誉为数学显微镜 。用多分辨分析能够 

含有尖峰突变信号以及非平稳的白噪声…,对这类信号的消 

更细致的表现出信号突变的高频分量与混杂的噪声高频分 

98 ElC VOI.15 2008 No.6 

欢迎光临本刊网站http://www.eic.com.crl 


本文标签: 虚拟 场景 信号