两种非线性系统反馈线性化方法的比较研究

对非线性控制系统的直接反馈线性化方法与微分几何反馈线性化方法进行了比较研究。首先介绍了这两种非线性控制系统反馈线性化方法。在此基础上研究了两种非线性控制系统反馈线性化方法之间的内在联系,着重对运行ＤＦＬ方法与微分几何反馈线性化方法对非线性控制系统实行反馈线性化时的线性化条件进行了比较。     

智能车辆纵向运动模型的反馈线性化及控制

针对智能车辆纵向运动模型的本质非线性控制设计问题,提出采用反馈线性化方法得到其线性化模型,利用状态反馈阵(SFM)算法进行纵向运动控制。对智能车辆的纵向运动动力学方程,分别采用全状态线性化和输入-输出线性化方法,得到其线性状态空间模型。在Matlab/Simulink环境下,构建了基于SFM算法的智能车辆纵向运动控制仿真模型,输入阶跃和正弦信号后得到了速度和位置的控制仿真结果。结果表明,输入-输出线性化方法和SFM算法适用于对智能车辆的纵向运动控制。     

基于五段式SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制

针对永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统存在转矩和磁链脉动较大的问题,引入反馈线性化理论,结合空间矢量脉宽调制技术(SVPWM),提出了使原系统实现输入输出线性化控制的改进方法.首先分析了控制系统实现反馈线性化的条件,给出了线性化系统控制模型,采用五段式SVPWM的控制算法,最后与传统直接转矩控制系统进行了仿真对比.结果表明,基于SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制系统显著抑制了转矩和磁链的脉动,并且具有理想的动静态性能.     

反馈式线性化校正方法及其在电桥中的应用

介绍了反馈式线性化校正传感器的一般原理及其实现方法,并运用这种思想给出了具体线性化校正实例,从而验证了反馈式线性化校正技术的可行性和正确性.     

三相电弧炉电极调节控制系统的鲁棒自适应控制

讨论了基于反馈线性化的鲁棒控制方法在在非线性系统控制中的应用.应用基于微分几何的反馈线性化方法将单相电极调节系统等价为完全可控线性系统,考虑三相耦合及弧长扰动的影响,设计了鲁棒自适应控制器,进行了MATLAB仿真.结果表明,基于反馈线性化鲁棒控制方法,可以有效克服三相耦合和弧长扰动的影响,在电弧炉电极调节系统控制中有一定的潜力.     

精确线性化多输入多输出PMSM非交互式控制

针对永磁同步电动机的强耦合特性,提出利用状态反馈精确线性化实现多输入多输出永磁同步电动机非交互式控制方法.根据永磁同步电动机的数学模型,运用微分几何理论讨论了永磁同步电动机在多输入多输出情况下可以进行精确线性化的条件,并在此基础上实现了永磁同步电动机的精确线性化.运用状态坐标变换和状态反馈变换完成了非交互式控制设计,对精确线性化的永磁同步电动机设计了比例 积分控制器,并对控制的结果进行了仿真研究.仿真结果表明,利用状态反馈精确线性化方法对永磁同步电动机的多输入多输出线性化能够获得满意的结果.     

非线性系统线性化综述(英文)

非线性系统的线性化是设计非线性系统控制的强有力工具.这一方法已经在飞行器控制、电力系统的安全控制、化学反应器控制、经济系统、生物学系统和机器人控制等领域得到广泛应用.本文阐述了非线性系统线性化的发展历史以及有深刻意义的结果.首先回顾从非线性系统的近似线性化到精确线性化的发展.主要内容包括Poincare线性化、系统能通过状态反馈线性化的充要条件和算法.然后介绍各种不同的线性化方法：动态反馈线性化,近似线性化,Carleman线性化等.本文主要目的是对非线性系统线性化的历史,现状和一些重要问题进行一个较完整全面的介绍,从而提供从事线性化理论与应用研究的基础.     

非线性系统线性化的最优性

本文探讨了非线性系统状态反馈线性化问题,并讨论了非线性系统最优调节器的逆问题,在此基础上,研究了非线性系统状态反馈线性化的最优性,给出了一类非线性系统线性化综合的一个最优性指标。数值仿真验证了本文提出方法的正确性。     

基于反馈线性化的AUV三维轨迹跟踪滑模控制

针对自主式水下航行器非线性、强耦合、模型不确定特性以及复杂海洋环境下的未知干扰问题,本文提出了基于微分几何的精确反馈线性化的滑模控制方法.利用反馈线性化方法将非线性强耦合的航行器模型转换成线性模型,减少非线性航行器带来的系统误差;设计了比例积分观测器,完成反馈线性化模型在复杂海洋环境下的受到的未知干扰的精确观测;在比例...     

非线性系统控制理论与方法

对非线性系统控制理论与方法进行了综述．主要介绍了变结构控制、反馈线性化的微分几何方法、逆系统方法、直接反馈线性化等方法的基本思想和基本问题。     

灰色反馈线性化控制及其在感应电机调速中的应用

为了克服传统反馈线性化控制对模型精确化要求的缺点，提出了一种基于灰色理论的不确定
预测器。设计的灰色反馈线性化控制系统可以实现间接磁场定向感应伺服电机来跟踪速度给定。不确定预
测器可以在线调整感应伺服电机的不确定因素来适合反馈线性化控制法则。仿真结果表明，该控制方法对
感应电机具有很好的跟踪性能和鲁棒性。     

具有重构功能的基于RBF神经网络直接自适应飞控系统

反馈线性化方法鲁棒性研究一直是近些年来的研究热点。针对基于反馈线性化方法的鲁棒控制，提出了一种将反馈线性化和RBF神经网络直接自适应控制相结合的综合控制方法，利用李亚普诺夫稳定性定理推导了神经网络权值的自适应规律，保证了闭环系统的稳定性。该方法应用于某型号飞机舵面故障状态仿真，结果表明RBF神经网络自适应控制方法补偿作用显著，相当于系统具有一定的重构功能。     

一类混沌系统的非线性鲁棒控制器的设计与分析

应用反馈精确线性化方法给出了受控一类混沌系统的标准型，然后利用标准形将线性部分和非线性部分的分离特点进行了鲁棒控制器的设计，由此设计出原混沌系统的非线性鲁棒控制器，并证明其具有指数稳定性，仿真结果表明用反馈线性化方法设计的非线性鲁棒控制器的有效性．     

具有干扰非线性系统精确线性化

非线性系统反馈线性化问题研究已取得很多成果,但对具有干扰非线性系统反馈线性化问题涉及不多。重点研究具有干扰非线系统性化问题,基于等价概念,研究具有输入干扰的非线性系统变换为与其等价的伪线性系统。／     

多输入非线性系统的状态反馈线性化

采用微分几何方法研究非线性系统的精确线性化问题.文中对多输入非线性系统导出了一套构造微分同胚和反馈变换的新方法,解决了已有方法所存在的可线性化判别条件复杂、验证相应条件十分困难等问题。同时,对于某一多输入非线性动力学模型,给出了采用本文所提方法进行线性化的算例,验证了文中所提方法的有效性和实用性。     

CMAC神经网络用于一类不确定MIMO非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化

在已知标称系统的基础上,将CMAC神经网络用于一类状态反馈可线性化的多输入多输出（MIMO）不稳定连续时间非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化,使系统获得要求的跟踪性能。在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统内的所有信号为UUB（一致最终有界）。仿真算例进一步验证了算法的正确与有效。     

欠驱动陀螺摆系统的非线性控制

欠驱动机械系统是一类构成系统的广义坐标维数多于控制输入维数的非线性系统.本文针对欠驱动陀螺摆系统,利用非线性控制方法分别设计了摇起和平衡控制器.运用部分反馈线性化方法设计了摇起控制器,利用精确反馈线性化方法和近似线性化后的LQR方法设计平衡控制器.两个控制器通过切换装置实现转换.最后通过仿真试验验证了控制器的可行性.