拟人智能控制在多温区系统中的应用

在介绍多温区控制系统的基础上，针对实际多变量、强偶合的非线性温控系统，设计了自适应拟人智能控制策略。采用了分区控制思想，根据不同的误差和误差变化趋势，采取不同的PID控制策略；为了更好地克服各种外界因素的影响，加入误差观测器在线修正参数和前馈补偿控制；同时，为了有效地克服系统时滞特性的影响，进一步引入了滞后补偿控制的方法：仿真和实际运行结果表明了该控制策略的有效性和实用性.     

基于神经网络的时滞系统预测控制

为了克服工业滞后系统难以建立准确模型、控制误差大的问题,文章采用基于神经网络的预测控制方法,将神经网络大延迟系统的辨识与基于模型预测的神经网络控制策略相结合,可以用于对具有变化参数或不确定性延迟时并的非线性大延迟系统的控制.仿真结果表明该方法在不引起振荡的同时大大提高了系统的稳定性能.     

智能预测控制在工业滞后系统中的应用

为了克服工业滞后系统难以建立准确模型、控制误差大的问题，文章采用基于神经网络的预测控制方法，实现了滞后补偿，提高了抗干扰能力，从而降低了控制误差。仿真结果表明该方法在不引起震荡的同时大大提高了系统的稳定性能。     

一种基于分布式模型预测控制的综合能源系统优化调度方法

为了有效提升综合能源系统的能源利用效率，并解决环境污染的问题，提出一种基于分布式模型预测控制的综合能源系统优化调度方法。该方法将短期综合能源系统内部协调控制作为主要研究对象，利用模型预测控制算法实时更新综合能源系统的状态，有利于最大限度地降低预测误差对系统产生的影响。通过比较MPC控制策略和DMPC控制策略的控制性能可知，DMPC控制策略的控制性能更优，符合系统对经济性的要求。     

垂直气动人工肌肉系统的模型参考自适应逆补偿控制

与传统刚性驱动系统相比, 气动人工肌肉系统具有质量轻、人机交互友好等优势, 近年来在生产生活中受到广泛关注. 然而, 该类系统的运动呈现出复杂的迟滞特性, 这给针对该类系统的跟踪控制研究带来了挑战. 本文针对垂直气动人工肌肉系统, 提出一种模型参考自适应逆补偿控制策略, 可有效克服迟滞特性以及控制过程中外界扰动和参数摄动等不确定因素对系统运动状态的影响, 实现系统高精度跟踪控制. 具体而言, 本文首先对系统的运动特性以及影响系统控制精度的不确定因素进行分析; 然后, 基于分析结果建立一个描述系统运动特性的参考模型; 进而采用逆补偿思想, 通过对所建立的参考模型求逆来构造一个逆补偿控制器, 克服迟滞特性对系统运动状态产生的影响; 随后, 基于最小均方误差算法设计自适应律, 在线辨识参考模型的权值, 同时估计逆补偿控制器的设计参数, 克服外界扰动和参数摄动等不确定因素对系统运动状态的影响; 最后, 通过实验验证所提控制策略的有效性.     

经纬仪跟踪伺服系统中的动态高型控制的研究

为了在不影响系统动态特性的基础上提高传统PID控制的跟踪精度，提出采用高型控制方法设计Ⅱ型经纬仪跟踪伺服系统．根据经纬仪跟踪伺服系统的特点，采用动态高型控制方法进行动态跟踪调节，通过计算某时刻误差和误差变化率乘积的正负来确定积分环节的增减．动态高型控制方法使跟踪性能大大改善；不但提高了跟踪精度和速度，而且可适当增大积分常数而并不影响系统的稳定性，克服了传统积分作用导致积分饱和的缺点．仿真结果表明其跟踪效果和动态性能优于其他方法．     

基于DSP利用自适应逆方法进行振动主动控制的研究

为了克服大型军用天线的随机振动，采用基于新颖的自适应逆控制理论的解决方案以及主动振动控制的思想方法，利用数字信号处理器进行了振动控制方面的研究。并设计试验对随机振动当中的一个模态进行了有效控制，结果证明基于自适应逆方法的振动的主动控制策略在对大型空间结构随机振动的消除方面是行之有效的。     

基于非线性干扰观测器的减摇鳍滑模反演控制

利用一种非线性干扰观测器观测减摇鳍系统的不确定性和随机海浪干扰,通过选择设计参数使观测误差指数收敛.针对引入非线性干扰观测器后的系统采用滑模反演法设计控制器,控制律的设计保证了闭环系统的稳定性.仿真结果表明,在不同浪向角和航速的各种海况下采用该控制策略,系统均能取得较好的减摇效果,同时能很好地克服对象的不确定性和随机海浪干扰,鲁棒性较强.     

倒立摆的自适应积分反步控制策略

针对直线单级倒立摆在模型参数不确定和外部扰动情况下的稳定控制问题,提出一种自适应积分反步控制策略。采用拉格朗日方程建立倒立摆系统的运动学模型,为减少稳态误差,将误差积分项引入反步法,设计了倒立摆的控制器;对含有未知参数的系统非线性状态微分方程,设计适当的Lyapunov函数推导出系统未知参数的自适应更新律,削弱了参数不确定性的影响。将自适应积分反步控制与一般的反步法控制、模糊控制及神经网络控制的仿真结果进行了对比,并在LabVIEW开发环境下进行了实物实验。结果表明,自适应积分反步法可以较为迅速且精确地完成稳定控制,较好地克服系统参数不确定及外部扰动的影响,具有较强的鲁棒性。     

基于变结构思想的OGY同步控制器

为扩展混沌控制方法在混沌同步中的应用, 设计了一种基于变结构思想的Ott-Grebogi-Yorke(OGY)同步控制器. 基于变结构控制的思想, 将OGY混沌控制方法进行了扩展, 通过误差系统近似的线性模型寻找合适的稳定流形, 进而通过变结构控制器将误差系统的轨迹控制到稳定流形上面, 实现混沌系统的同步. 这种变结构控制策略使得OGY方法可以应用到混沌同步当中. H′enon映射的仿真结果验证了该控制策略的有效性.     

基于自适应模糊PID控制器的非线性系统仿真

对于缺乏精确模型的过程或参数时变的滞后过程,传统PID控制难以达到良好的控制效果.普通模糊控制能够对一些非线性系统进行控制,并不需被控对象精确的数学模型,但是模糊控制难以消除系统的静态误差.针对复杂的非线性系统,设计了自适应模糊PID控制器.该控制器将模糊控制的动态性能好的优点和PID控制的稳态精度高的优点结合起来,采用模糊控制与PID控制分段控制策略,当偏差大于某一阈值时,采用模糊推理的方法调整系统的控制量,当偏差小于某一阈值时,切换到PID控制以消除系统的静态误差,较好地克服了传统PID控制和普通模糊控制所存在的主要问题.通过仿真实验分析,证明了该控制方法的有效性.     

一种改进的模糊免疫反馈PID控制器

针对P型免疫反馈控制器不能克服动态干扰和消除静态误差的问题,利用模糊控制系统的非线性逼近能力,提出了一种将P型免疫反馈控制器同常规PID控制器进行混合联结的模糊免疫PID控制器的设计方法。该控制器通过免疫反馈控制规律和模糊控制规则在线调整控制器的参数。为了选择一组较优的控制器参数,用免疫算法在全局范围内对控制参数进行离线优化。仿真结果表明,该控制器较常规控制器具有更好的动态、静态特性。     

汽车转向/防抱死制动协同控制

为了解决汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题,提出一种新的协同控制系统.该协同控制结构由转向控制器和制动控制器组成.在转向控制中设计滑模鲁棒自适应控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应,鲁棒自适应性和稳定性.此外定义协同误差,建立汽车协同误差模型并设计汽车防抱死制动鲁棒自适应控制系统.为了减少转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,提出耦合误差补偿原理与同一给定控制相结合的新的耦合控制策略.最后用仿真结果验证所设计控制算法的有效性.     

Optimal preview control for a linear continuous-time stochastic control system in finite-time horizon

This paper discusses the design of the optimal preview controller for a linear continuous-time stochastic control system in finite-time horizon, using the method of augmented error system. First, an assistant system is introduced for state shifting. Then, in order to overcome the difficulty of the state equation of the stochastic control system being unable to be differentiated because of Brownian motion, the integrator is introduced. Thus, the augmented error system which contains the integrator vector, control input, reference signal, error vector and state of the system is reconstructed. This leads to the tracking problem of the optimal preview control of the linear stochastic control system being transformed into the optimal output tracking problem of the augmented error system. With the method of dynamic programming in the theory of stochastic control, the optimal controller with previewable signals of the augmented error system being equal to the controller of the original system is obtained. Finally, numerical simulations show the effectiveness of the controller.     

基于跟踪误差调节的非线性自适应模糊预测控制

将模糊逻辑系统引入预测控制，对一类非线性离散系统提出了直接自适应模糊预测控制的方法，此方法首先建立被控对象的预测模型;然后基于此模型直接利用模糊逻辑系统设计预测控制器，并基于跟踪误差对控制器参数中的未知向量进行自适应调整;最后证明了此方法可使跟踪误差收敛到原点的一个小邻域内。     

带执行器饱和的N 连杆机械臂输出反馈动态面控制

针对带执行器饱和的多关节刚性机械臂系统,提出一种基于RBF神经网络补偿的输出反馈动态面控制.通过观测器实现角速度的观测,采用RBF网络实现执行器饱和的补偿;通过Lyapunov方法证明闭环系统的稳定性,实现高精度的角度和角速度跟踪.仿真结果表明,所提出的方法能够有效补偿系统存在的执行器饱和,显著减小跟踪误差,并且对于外界干扰具有一定的鲁棒性.     

一种改善稳态性能的模糊控制器

针对常规模糊控制存在静差的缺陷，提出一种变结构自适应模糊控制器，该控制器能够根据控制过程的不同阶段进行变结构控制和自适应控制，且不存在平滑过渡问题，有效地改善了系统的动态性能并克服了静差，为大时滞系统和许多未知模型系统控制提供了一种新的思路，仿真和实际应用证明了该控制器的有效性。     

一类非线性系统的积分变结构模糊自适应跟踪控制

针对一类具有未知常数控制增益的不确定非线性系统,基于变结构控制原理,并利用具有非线性可调参数的模糊系统逼近等价控制,提出一种具有监督控制器的积分变结构模糊自适应跟踪控制策略.该策略通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界.进一步,通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响.理论分析证明了跟踪误差能够收敛到零.仿真结果表明了该方法的有效性.     

Energy-Efficient Optimal Guaranteed Cost Intermittent-Switch Control of a Direct Expansion Air Conditioning System

To improve the energy efficiency of a direct expansion air conditioning (DX A/C) system while guaranteeing occupancy comfort, a hierarchical controller for a DX A/C system with uncertain parameters is proposed. The control strategy consists of an open loop optimization controller and a closed-loop guaranteed cost periodically intermittent-switch controller (GCPISC). The error dynamics system of the closed-loop control is modelled based on the GCPISC principle. The difference, compared to the previous DX A/C system control methods, is that the controller designed in this paper performs control at discrete times. For the ease of designing the controller, a series of matrix inequalities are derived to be the sufficient conditions of the lower-layer closed-loop GCPISC controller. In this way, the DX A/C system output is derived to follow the optimal references obtained through the upper-layer open loop controller in exponential time, and the energy efficiency of the system is improved. Moreover, a static optimization problem is addressed for obtaining an optimal GCPISC law to ensure a minimum upper bound on the DX A/C system performance considering energy efficiency and output tracking error. The advantages of the designed hierarchical controller for a DX A/C system with uncertain parameters are demonstrated through some simulation results.      

具有超稳定结构的鲁棒自适应控制器

针对结构和参数未知的非线性系统,提出了一种具有神经网络的超稳定鲁棒自适应 控制器.控制器基于一阶线性模型,采用Popov超稳定理论设计,其建模误差由BP网在线辨 识,辨识结果在前馈补偿器中加以补偿,有效地实现了鲁棒自适应控制.文中还给出了仿真 结果.