非线性微分代数控制系统解耦和反馈镇定

讨论了一类非线性微分代数控制系统的输入输出解耦问题,给出了使系统可通过静态反馈达到输入输出解耦控制问题的具体条件,而且得到使系统渐近镇定的反馈控制     

混合励磁电机系统输入输出解耦和线性化

讨论混合励磁电机系统的输入输出解耦和线性化问题.根据机电动力学原理,导出了混合励磁电机系统在与转子同步旋转的d-q坐标系中的动态方程.应用非线性系统几何理论,通过非线性状态反馈和坐标变换,实现了混合励磁电机系统的输入输出解耦控制和完全线性化.将原系统分解为3个线性子系统：d轴磁链子系统、q轴磁链子系统和转速子系统.仿真结果表明,基于输入输出线性化控制设计的混合励磁电机控制系统具有良好的动态性能.     

一般非线性系统的控制解耦

本文利用微分几何方法,讨论了一般非线性系统的反馈解耦和无交互控制问题,给出了一般非线性系统的状态方程反馈解耦及块输入-块输出无交互控制问题可解的充分必要条件.     

基于精确线性化的MIMO双线性系统预测函数控制

针对典型多输入多输出双线性系统, 提出了基于非线性过程精确反馈解耦线性化的预测函数控制方法这是一种分层的控制策略, 首先设计一个静态的非线性状态反馈, 使得闭环系统是输入输出解耦和线性的;然后设计一组单输入单输出预测函数控制器, 下层为上层预测函数控制提供一组单输入单输出模型, 而上层预测函数控制以其固有的鲁棒性来补偿参数变化和解耦线性化的近似性, 并以纸机加压网前箱为例进行了仿真实验, 结果是令人满意的.     

同步发电机非线性广义子系统模型的解耦控制

针对基于非线性奇异子系统模型的同步发电机,本文利用逆系统方法,研究了其励磁汽门综合控制的输入输出线性化解耦问题.同步发电机本质上是电力大系统中的一个非线性奇异子系统,同步发电机的解耦控制是使系统达到优良性能的重要途径之一.本文提出一种递推算法,利用逆系统方法将被控系统转化为两个独立的积分型线性子系统,实现了系统的动态解耦.仿真结果表明了本文所提控制方法的有效性.     

线性MIMO系统的解耦控制

主要对工业现场经常存在的耦合现象进行研究,讨论如何利用状态反馈解耦方法使线性MIMO系统实现解耦,仿真结果表明,状态反馈解耦的效果较好,能显著改善系统的动、静态性能.对如何使用状态反馈动、静态解耦方法使系统解耦且性能提高,是研究的主要问题.通过对工业现场常见的两输入两输出系统进行分析,进一步验证了该方法的优良特性.     

一种基于Off-Policy的无模型输出数据反馈H∞ 控制方法

针对模型未知的线性离散系统在扰动存在条件下的调节控制问题, 提出了一种基于Off-policy的输入输出数据反馈的H_∞控制方法. 本文从状态反馈在线学习算法出发, 针对系统运行过程中状态数据难以测得的问题, 通过引入增广数据向量将状态反馈策略迭代在线学习算法转化为输入输出数据反馈在线学习算法. 更进一步, 通过引入辅助项的方法将输入输出数据反馈策略迭代在线学习算法转化为无模型输入输出数据反馈Off-policy学习算法. 该算法利用历史输入输出数据实现最优输出反馈策略的学习, 同时克服了On-policy算法需要频繁与实际环境进行交互这一缺点. 除此之外, 与On-policy算法相比, Off-policy学习算法具有克服学习噪声的影响, 使学习结果收敛于理论最优值这一优点. 最终, 通过仿真实验验证了学习算法的收敛性.     

磁县浮实验列车模型的解耦控制系统

本文主要讨论磁悬浮实验列车模型的解耦控制问题.在分析列车动力学模型的基础上, 利用信号变换技巧,实现了系统的解耦,对解耦系统根据性能要求配置了闭环系统的极点,通 过状态反馈给出了反馈阵F,应用Pearson动态补偿器理论设计了补偿器,研究了磁悬浮控 制系统的具体实现问题.     

磁浮系统车轨解耦控制研究

为实现弹性轨道磁浮系统的车轨耦合振动问题,寻求解耦控制规律,尝试了坐标变换解耦和反馈解耦两种解耦方法。通过计算车轨耦合五阶模型的李代数,得到了李代数满秩的结论,表明五阶模型是一个车轨强耦合的系统,仅通过坐标变换系统无法解耦。根据建立刚性和弹性轨道磁浮系统模型,经过对比分析,设计了改进的双环PID算法,通过反馈合适的状态变量,能够对车轨耦合振动系统顺利解耦,实现稳定控制。考虑到实际情况,对反馈所需的状态信号的获取也进行了具体的分析。     

一类离散时间非线性系统的局部状态反馈解耦

讨论了一类离散时间非线性系统的解耦问题，通过在指定区域内的状态反馈，使系统达到输入－输出解耦。     

线性定常多变量系统的解耦控制和极零点配置

本文利用多项式矩阵方法,讨论了采用输入——输出反馈补偿器和串联补偿器解耦的有关问题。这些问题是:系统可以解耦的充分必要条件,解耦系统的可控性、可观测性和稳定性,以及解耦系统的极——零点配置等问题。最后,将这种解耦方法和状态反馈解耦进行了比较。     

多变量解耦控制系统设计与仿真

工业生产过程中,被控系统越来越复杂,需要控制的变量通常不止一对,而且相互耦合,较成熟的线性多变量控制理论与设计方法已难以满足实际的多变量生产过程控制。本文针对多变量强耦合带有延迟环节的被控系统,研究了一种简化的串联前馈补偿解耦控制器设计方法。根据被控对象的辨识模型,设计串联前馈补偿解耦器,使系统解耦成单输入单输出模型,进而分别对解耦后输入输出模型设计PID控制器,整定PID控制器参数。仿真结果表明该方法具有较好的解耦能力和鲁棒性,算法简单,易于实现。     

多变量解耦控制系统设计与仿真北大核心CSCD

工业生产过程中,被控系统越来越复杂,需要控制的变量通常不止一对,而且相互耦合,较成熟的线性多变量控制理论与设计方法已难以满足实际的多变量生产过程控制。本文针对多变量强耦合带有延迟环节的被控系统,研究了一种简化的串联前馈补偿解耦控制器设计方法。根据被控对象的辨识模型,设计串联前馈补偿解耦器,使系统解耦成单输入单输出模型,进而分别对解耦后输入输出模型设计PID控制器,整定PID控制器参数。仿真结果表明该方法具有较好的解耦能力和鲁棒性,算法简单,易于实现。     

基于微分几何的带钢热连轧活套解耦控制

带钢热连轧机活套系统是一个耦合的多输入多输出的非线性系统。针对活套系统的解耦控制问题，提出了基于微分几何的解耦控制方法。微分几何方法利用微分几何中的局部变换来研究系统的基本特性，是处理非线性多变量系统解耦问题的有效数学工具；建立了活套系统的数学模型，利用微分几何方法，通过非线性状态反馈对热连轧活套进行了解耦控制，并针对活套系统实例进行了仿真研究。仿真结果表明，该控制算法具有较好的解耦效果，有效地提高了活套系统的控制效果。     

基于LM I 的H ∞解耦及活套高度张力控制

通过对全解耦、近似解耦和能量解耦的分析并结合工程实际,提出一种基于LMI的输入输出H∞解耦控制方法.该方法综合考虑了耦合通道和控制通道的控制效果,将解耦问题视为干扰抑制和多自由度跟踪的复合控制问题.在解耦控制设计中有更多的自由度,可依工程实际要求作相应调整,获得最优的综合指标.将该解耦方法应用于热连轧高度和张力控制系统,仿真结果表明可获得良好的解耦效果和控制特性.     

多变量反馈解耦控制系统研究

针对某燃烧系统中温度、流量耦合的特点,基于两种典型的解耦系统结构,设计了一类前置反馈补偿解耦控制和PID控制相结合的控制系统。仿真结果表明,该解耦方法基本消除了系统间的耦合作用,提高了经典解耦控制系统的动态性能。     

基于神经网络与多模型的非线性白适应广义预测解耦控制

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法．该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解耦控制器以及切换机构组成．线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能．切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能．同时本文给出了所提自适应解耦控制方法的稳定性和收敛性分析．最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性．     

基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法.该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解耦控制器以及切换机构组成.线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能.切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能.同时本文给出了所提自适应解耦控制方法的稳定性和收敛性分析.最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性.     

多变量线性系统解耦控制算法研究

由于耦合现象的存在使得多变量被控对象的控制和分析变得非常复杂,耦合严重时甚至使原来稳定的单回路系统变得发散,无法正常运行;针对这种现象,对多变量耦合被控对象的解耦问题进行了研究,阐述了多变量线性系统基于状态反馈和输入变换的解耦控制理论,详细推导了状态反馈矩阵和输入变换矩阵的构造方法和具体计算步骤,并就此问题给出了一个具有较高实用价值的MATLAB通用程序,仿真结果验证了该程序的有效性;为多变量耦合系统的进一步设计提供了条件.     

基于非线性静态反馈解耦的三容系统PI控制

三容系统实验台是模拟多容器流程系统的多输入多输出、时变、强耦合、非线性的实验系统。采用一种基于非线性静态反馈的解耦方法进行三容实验系统的液位控制,当系统满足一定的务件时,可以寻找到一个输出与等效新输入之间的线性微分方程关系,然后再选择合适的状态反馈形式即可使该非线性系统解耦。经解耦,三容系统可分解为两个相互独立的单输入单输出线性子系统,对每个这样的子系统可以采用PI控制。给出了应用的实验结果和与没有使用解耦的PI控制方法的比较：