啤酒发酵温度多变量解耦控制算法

针对工业过程中常见的多变量时滞输入输出系统,基于常规PID控制和Smith补偿控制算法在处理大时滞、强耦合、多变量、不确定性对象的控制时效果不好的情况,提出了一种多变量解耦控制器的设计方法,该方法以控制器或者补偿器来消除系统各输入输出间的相互耦合和关联,是解决多变量控制问题的有效工具。用该方法针对多变量强耦合的啤酒发酵温度控制系统进行了设计和仿真研究,仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种非最小相位系统控制方法

针对非最小相位系统提出了一种非线性控制方法。利用一种非线性函数对常规PID控制的三个控制项分别进行非线性修正,形成一种非线性PID控制器,并结合这一控制器的直观物理意义,在状态平面上通过旋转该控制器来改变闭环系统的负零点个数,以适应非最小相位系统的控制需求。仿真结果表明,与线性PID控制器相比,本文方法在减小负调幅值的同时缩短了系统调节时间,较好地解决了非最小相位的控制问题。     

一种基于模糊滑模监督控制的速度控制器

提出了一种带监督控制器的模糊滑模控制方法,利用监督控制器来保证当系统状态误差远离滑模面时,能迫使系统加速向滑模面运动．先用试错法和直接自适应模糊控制方法设计模糊控制器,然后用改进的滑模函数调整模糊控制器参数以减小系统的抖振,用监督控制器来增强系统的鲁棒性．仿真结果表明,该控制方法是可行的．     

高超声速飞行器非线性巡航控制器设计

飞行器高超声速定速巡航时,面临着严重的气动热弹性问题,同时系统伴有匹配不确定性、非匹配不确定性以及外界扰动的问题,为了应对上述问题,提出了一种指令滤波积分动态面Backstepping滑模控制方法,首先该方法采用指令滤波处理Backstepping的计算膨胀问题,然后引入滑模控制来解决外界扰动和匹配不确定性问题;考虑到降低滑模控制引起的抖动,同时处理非匹配不确定性问题,利用高阶滑模的思想,在每一个控制回路中增加一个附加虚拟控制状态方程,并将控制的输出作用在一个积分器上,这样不仅可以降低滑模控制器的抖动,还可以利用自适应Backstepping方法处理不匹配不确定性问题;然而引入附加控制状态方程会增加系统的阶次,这使得利用Backstepping方法设计控制器时的复杂性有所增加,为此采用动态面的方法来解决这一复杂性增加的问题。最后从整体上证明了所提方法的全局稳定性,并通过仿真实验验证了该方法的鲁棒性和有效性。     

负载电阻下变论域模糊PI控制对 Buck -Boost 变换器的影响

为提高Buck-Boost变换器的控制精度,提出一种变论域模糊PI控制器方法.该方法利用模糊PI控制器来实时调整系统的参数,并通过引入变论域解决输入量过大或过小时控制器的参数无法自适应的问题.Matlab/Simulink仿真实验结果表明,本文提出的变论域模糊PI控制方法在控制精度和响应速度方面均优于传统PI控制和模糊PI控制方法,因此本文方法对提高Buck -Boost变换器系统的稳定性具有很好的参考价值.     

直接搜索方法在空调温度控制中的应用

针对靶场空调系统温度控制的特点,提出一种直接搜索方法来解决大型空调系统时间滞后所带来的控制问题。直接搜索方法忽略系统的过渡过程,只考虑系统的稳态工作情况,因而能够将时间滞后从控制器设计中隔离开来;为了增强系统抗干扰能力,控制方案采用串级控制形式。这一控制方法简单、高效,较适合工程应用。     

基于Razumikhin方法的非线性时滞系统的自适应模糊控制设计

【中文摘要】 为研究一类单输入单输出非线性时滞系统的自适应跟踪控制问题,基于Lyapunov Razumikhin泛函方法给出了一种新的自适应模糊控制器设计方法,利用模糊逻辑系统来估计系统中未知的非线性函数,用backstepping方法来设计跟踪控制器。所设计的自适应模糊控制器能确保所有的闭环信号有界,同时系统输出收敛到所期望轨线的一个小邻域中。仿真例子表明文中所提出的控制方案能够有效地跟踪给定的参考信号。     

基于模糊神经网络的电液位置伺服系统控制

采用将T-S模型与RBF神经网络相结合的网络结构,提出一种复合式控制方案,以解决传统自适应控制中模型的在线辨识和控制器的在线设计问题,以达到对不确定非线性系统的高精确度输出跟踪控制;通过引入运行监控器,克服模糊神经网络控制方法通常存在的实时性差的问题;同时,利用一个鲁棒反馈控制器,来保证模糊神经网络模型学习初期闭环系统...     

一种鲁棒分散特征结构配置方法

提出一种新的基于特征结构配置的分散控制器设计方法。证明的定理1可以用来得到分散动态输出反馈解的结构。然后，将设计问题转化为一个增广系统的静态输出反馈控制问题。这样就可以用文献[4]中的方法来选择控制器的参数以改善闭环系统的动态特性。仿真结果表明基于特征结构配置的分散控制器设计方法是可行的。     

制冷系统压缩机排气压力实时控制的新方法

通过对制冷测试系统压缩机排气口压力的控制,设计了该控制回路的软硬件系统,针对ＰＩＤ控制器和Ｓｍｉｔｈ预估校正器的不同控制效果,结合对实验数据的分析,提出了一种行之有效的解决大滞后问题的控制方法。     

基于滑模控制的二级倒立摆稳定控制

对二级倒立摆系统的稳定和鲁棒控制问题,采用极点配置方法设计了滑模变结构控制器。针对变结构控制器的抖振,提出了一种新型的变趋近律方法来改进控制器。仿真实验表明,该控制策略不仅能实现系统的稳定控制,而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

基于模型的混杂系统中控制器故障诊断方法

为解决混杂系统中控制器故障诊断问题,提出一种混杂系统故障发生在控制器与设备组件之上的新诊断方法,解决了控制器故障检测与诊断问题,并给出解决上述问题的基本诊断算法.实验结果表明,该算法程序简单且效率较好,对于复杂的被诊断对象可以满足实时性.     

具有时变开关平面的机器人滑动模式控制

为了使机器人力控制系统对接触刚度和载荷变化等不确定性因素具有鲁棒性,本文计论了滑动模式控制在机器人中的应用问题,提出了一种选择滑动开关平面的自适应算法,以加快系统轨迹的收敛速度,同时采用了近似的连续控制律来解决系统的高频震颤问题。实验表明,利用所提出的方法设计的机器人力控制器对接触刚度的变化具有很好的鲁棒性。     

一类线性不确定系统控制器设计的参数空间方法

讨论了线性不确定系统控制器的设计问题.首先将不确定系统表述成多模形式,然后用参数空间方法解决了多模系统控制器的设计问题.提出了一种新的方法——网格法,它较 Ackermann 等人提出的方法更加简单,可方便地求出三阶和三阶以上系统满足—稳定性的参数空间.最后将此方法成功地用于设计实例中.     

一种基于神经网络的自适应预测控制方法

强非线性系统预测控制问题当前仍有许多难点需要解决,而神经网络由于具有非线性逼近能力、自学习、容错性等特点,使它在自动控制理论中得到了广泛的应用.针对非线性系统,提出了一种基于神经网络的自适应预测控制方案,该方案结构简单,易于实现.对于一些难于用传统方法控制的复杂非线性对象提供了一种有效的方法.对非线性定常及时变对象,利用仿真表明了该控制策略的有效性.最后讨论了神经网络控制器发展方向与亟待解决的问题.     

一种机器人的自适应控制

针对机器人的动态模型,提出一种自适应控制方法,它不但可以消除参数不确定和各关节之间的耦合作用,而且也保证了整个系统的收敛性。整个控制器分为两部分:一是常规控制,用于将机器人的实际运动轨迹控制在期望轨迹的某一邻域、一是自适应控制,用于清除伺误差,并强迫实际运动以渐近方式趋于期望轨迹。计算机仿真的结果用来讨论了在不同环境条件下的系统性能。     

用最佳模型——跟随系统方法设计升降舵控制器

最佳模型——跟随系统方法可用于各种不同的控制系统,也可用于飞行控制系统的设计中。根据飞行操纵品质来确定最佳模型。本文按 C~*准则来设计模型,把最佳模型——跟随系统方法用于升降舵控制器的设计,并提出了一种简便计算方法。飞行控制系统拟采用数控方案,因此应把控制器离散化。文中对确定性连续型和离散型的基本公式作了推导。通过数字计算,得到满意结果。文中用特征方程根的分布判定系统稳定性,用响应曲线直接判读系统动态性能。因而本文用经典控制理论和现代控制理论相结合的方法来完成整个设计工作。     

带有执行器故障的离散时间T-S模糊系统可靠控制

针对带有执行器故障的离散时间T-S模糊系统的可靠控制问题提出了一种可靠控制器设计方案。与已有带有执行器故障的离散时间T-S模糊系统的可靠控制器相比,本文设计的可靠控制器采用了不同的控制架构,从而引入更多控制增益矩阵变量,并且在主要结果证明过程中提出了一种附加变量引入技术,上述措施显著降低了已有结果的保守性。此外,所得到的可靠控制器设计条件是以线性矩阵不等式形式给出的,可以很方便地通过标准数值计算软件来进行求解。最后,仿真实验结果验证了本文所提出的可靠控制器的有效性。     

多变量解耦双自由度PID控制系统设计

为了解决多变量时滞过程解耦器结构复杂且不能解析设计、控制器不易兼顾控制性能和鲁棒性的问题,提出一种新的解耦双自由度PID控制系统设计方法.针对时滞过程改进了Cai所提出的正则化解耦方法:从能量功率谱的角度重新解释并构造结构简单的解耦矩阵;将系统解耦成单回路后,采用双自由度PID结构设计各回路控制器.典型工业过程实例验证了设计的简单性和性能的有效性.采用该方法,解耦传递函数矩阵可以解析求解,双自由度PID控制器能够有效改善各回路高频段的解耦性能,获得良好的设定值跟踪性能和扰动抑制能力,并且可以方便地应用于控制现场.     

增广极点配置自校正控制

本文考虑了在极点配置自校正控制中存在的计算量、收敛性、偏差等问题,提出了解决这些问题的方法和途径。用并联滤波器来改善显式极点配置参数估计的收敛性能的方法是由Sanoff 和Wellstead 提出来的。本文将滤波器串联进系统回路,建立了增广极点配置系统结构,进而提出了计算量少的、能改善收敛性能的、没有偏差的隐式极点配置自校正调节器和控制器。