潜器全方位推进器主轴转速鲁棒H_∞控制器设计

针对潜器螺距调节式全方位推进器的工作环境和负载特性比较复杂的特点,为了提高全方位推进器主轴转速系统的动态性能和对参数扰动的鲁棒性,利用鲁棒控制理论,建立了永磁同步电机传动系统的反馈线性化模型,实现了主轴转速系统的鲁棒控制.该速度控制系统由负载转矩扰动估计器以及鲁棒控制器两部分构成.负载转矩扰动估计器主要用于负载扰动估计,以确保有效补偿负载扰动的影响.鲁棒控制器在电机参数发生变化和出现干扰的情况下,获得转速的跟踪性能.仿真结果表明,采用H∞鲁棒控制器的永磁同步电机主轴转速控制系统较传统的PID控制系统具有更好的跟踪性能、鲁棒稳定性和抗干扰性能.     

直驱XY平台伺服系统预测鲁棒轮廓跟踪控制

针对直驱XY平台中存在的系统延迟、系统参数变化、负载扰动等不确定性以及双轴之间的耦合问题,依据模型预测控制、扰动观测及解耦控制理论,设计了一种模型预测控制器(MPC)、扰动观测器(DOB)和交叉耦合控制器(CCC)相结合的预测鲁棒跟踪控制系统。利用MPC作为前馈控制器,通过模型预测、滚动优化和反馈校正提高系统的跟踪性能。DOB能够抑制系统参数变化及外部负载扰动等不确定性因素对系统伺服性能的影响,提高系统的鲁棒性能。CCC能补偿两轴间的轮廓误差,解决双轴间的耦合问题。仿真实验结果表明,所设计的系统具有快速准确的跟踪性能和较强的鲁棒性能。所提出的控制方案能够有效地减小系统的轮廓误差,进而提高了XY平台的轮廓加工精确度。     

永磁直线同步伺服电机的零相位二自由度H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)直接驱动伺服系统,提出了一种将零相位误差跟踪控制(ZPETC)和H∞鲁棒控制相结合的二自由度鲁棒跟踪控制策略,以解决系统的快速而精确的跟踪控制性能和抗扰性能之间的矛盾.零相位误差跟踪控制器保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真结果表明,该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

永磁直线同步电动机的滑模-H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)提出一种将H∞鲁棒控制和滑模控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,该控制策略解决了系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾.滑模跟踪控制器保证了快速跟踪性能;而H∞抗扰控制器抑制了闭环系统内的各种扰动(包括负载及直线电机的端部效应力等),并可以削弱滑模控制的抖振对系统稳态性能的影响.仿真结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

为提高轮廓加工精度采用DOB和ZPETC的直线伺服鲁棒跟踪控制

为了提高轮廓加工精度,本文针对高精度直线伺服系统,提出了一种将零相位误差跟踪控制器(ZPETC)和干扰观测器(DOB)相结合的鲁棒跟踪控制策略.ZPETC作为前馈跟踪控制器,保证了快速性,使系统实现准确跟踪;基于DOB的鲁棒反馈控制器补偿了外部扰动、未建模动态、系统参数变化和机械非线性等,保证了系统的强鲁棒性能.仿真结果表明了所提出的控制方案是有效的,既能实现完好跟踪,又有较强的鲁棒性能.从而有效地减小了轮廓误差,提高了轮廓加工精度.     

永磁直线同步电动机的变增益零相位H_∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)直接驱动伺服系统,提出了一种将变增益零相位误差跟踪控制(VGZPETC)和H∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,以解决系统的快速而精确的跟踪性能和抗扰性能之间的矛盾。变增益零相位误差跟踪控制器克服了建模误差、系统参数变化等的影响,保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能。仿真结果表明,该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性。     

永磁直线同步电动机的变增益零相位H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步伺服电机（PMLSM）直接驱动伺服系统,提出了一种将变增益零相位误差跟踪控制（VGZPETC）和H∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,以解决系统的快速而精确的跟踪性能和抗扰性能之间的矛盾.变增益零相位误差跟踪控制器克服了建模误差、系统参数变化等的影响,保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真结果表明,该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

基于ZPETC和DOB的永磁直线同步电机的鲁棒跟踪控制

针对高精度永磁直线同步电机直接驱动伺服系统，提出了一种将零相位误差跟踪控制器(ZPETC)和干扰观测器(DOB)相结合的鲁棒跟踪控制策略，以提高系统的跟踪性能和鲁棒性能。ZPETC作为前馈跟踪控制器，保证了快速性，使系统实现准确跟踪；基于DOB的鲁棒反馈控制器补偿了外部扰动、未建模动态、系统参数变化和机械非线性等，保证了系统的强鲁棒性。仿真结果表明，所提出的控制方案在保证系统实现完好跟踪的同时，又具有较强的鲁棒性，从而改善了数控机床进给系统的定位精度，进而提高了轮廓加工精度。     

永磁同步电机混合LQ—H∞控制研究

为了抑制永磁同步电机存在的参数摄动、负载扰动等不确定因素对系统性能的影响,该文提出了一种将线性二次型（LQ）最优控制同H∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略。H∞控制作为抗扰调节器,保证系统的鲁棒性能,克服系统中存在的模型不确定性与外部干扰对系统性能的影响;LQ最优控制作为跟随调节器可以保证系统的跟踪性能。仿真结果表明,设计的LQ—H∞混合控制器对参数摄动和负载扰动具有较强的鲁棒性,而且系统具有较强的跟踪性能。     

差分进化改进微电网负荷频率混合H2/H∞ 鲁棒控制

针对外部扰动及系统参数摄动引起微电网负荷频率波动问题,设计了混合H_2/H_∞鲁棒控制器对系统负荷频率进行控制。建立了包含电池的柴油发电机组二次频率控制模型,引入低通滤波器,使电池对系统高频扰动信号具有较好的抑制能力。以误差平方的积分最小作为系统的目标函数,在综合H_2范数表征的系统性能和H_∞范数表征的鲁棒性能下,设计具有多目标约束条件的混合H_2/H_∞鲁棒控制器。采用差分进化算法对控制器加权函数参数进行寻优,使控制器在满足约束条件下达到最优。仿真实验结果表明所提出方法在满足系统鲁棒性能的基础上,同时具备较好的控制输出,保证微电网频率在外部功率扰动和系统参数摄动情况下具有较好的动态性能。     

双馈感应电机反演控制系统的研究

文中应用反演控制理论设计了双馈感应电机转速跟踪控制的非线性控制器。该控制器利用了反演法的动、静特性优良,稳定性强的特点,可以良好地实现电机转速的跟踪控制。对于所提出的控制策略予以详细推导,并进行了仿真实验。仿真结果表明该控制策略能够实现双馈电机转矩和磁链的解耦,以及转速的有效跟踪,系统具有良好的动、静态性能和鲁棒性。     

电能质量调节器的改进无差拍控制

传统的无差拍控制是精确数学模型的控制方法,其控制特性受系统参数变化影响较大。为了提高系统的跟踪精度．提出在线辨识参数的改进无差拍控制策略。分期实时地修正控制参数,使其对系统参数的变化具有良好的适应性。从而有效地改善了系统的跟随性能。     

基于定频积分的逆变器并网控制研究

提出了一种基于定频积分控制的直接电流跟踪式的逆变器并网方案,对其工作原理进行了理论分析,推导了控制方程,并利用DSP实现了定频积分数字化并网控制。该方案不同于现有的普通SPWM逆变和同步锁相控制,具有自动跟踪电网频率和相位,根据输入直流电压和电网电压自动调节输出功率,以及控制简便、输出功率因数高等优点。     

Control of self-regulating heating cable for use in pipelineheating applications

Self-regulating heating cable is an effective method of electrical heat tracing. The control of temperature without conventional sensors such as resistance temperature detectors (RTDs) and thermocouples is described. The theory of temperature control using variable self-regulating cable is discussed. Characteristics unique to this method of heat tracing are detailed, as is a controller specified to meet these requirements. A cost-effective control system is described, and laboratory results are presented     

基于遗传算法的异步电动机模糊控制器优化设计

介绍了根据逆系统方法建立的异步电动机线性化解耦模型。采用模糊控制策略，并利用遗传算法对模糊控制器规则和参数进行了优化设计。仿真结果表明，用这种方法设计的模糊控制器，在跟随性能、抗扰性能和对模型参数变化的鲁棒性方面，都取得了满意的效果。     

基于神经网络技术的异步电机控制

针对常用的传统PID控制在提高异步电动机调速性能方面存在的瓶颈问题,本文提出了一种新型的单神经元控制算法以实现异步电动机的矢量控制.在分析单神经元控制器基本工作原理的基础上,为了加快神经元权值的学习训练速度,采用梯度下降法与变步长法相结合的控制算法,并利用MATLAB软件建立新型单神经元控制器与异步电动机调速系统的仿真模型,在计算机上进行了仿真,最后在笼型异步电动机上进行了应用实验.仿真与实验表明,这种单神经元控制器具有良好的自学习与自适应能力,可以改善调速系统的动态与静态性能,提高异步电动机的跟踪能力.     

智能集成运动控制系统研究

从提高系统的跟踪精度出发,在研究了常用的几种控制方案的基础上,提出了智能集成运动控制系统,并在运动控制系统中进行了应用。实验结果表明,采用智能集成化的方法,系统可以自动辨识被控对象参数并选择控制方案、调整控制器参数以达到控制要求。     

基于LMI的鲁棒负荷预见控制方法

提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒负荷预见控制方法。针对最优预见控制方法存在的鲁棒性较差的问题，论文首先引入保性能控制(GCC-Guaranteed Cost Control)的思想，并对其结论进行拓展，给出并证明了性能指标中加权矩阵为半正定时，最优保性能控制律的设计方法：进一步通过适当变换，把鲁棒负荷预见控制器的设计问题归结为求解一个LMI约束下的凸优化问题。仿真研究表明，该方法能够保证机组负荷控制系统不仅在满负荷下，而且在负荷变化时都具有稳定性和良好的控制品质。     

双馈电机系统滑模变结构反演控制的研究

应用滑模变结构理论和反演控制方法设计了双馈感应电机的非线性控制器.该控制器结合反演法的动、静特性优良和滑模变结构控制鲁棒性强的优点,可以良好地实现电机转速的跟踪控制.针对电机转矩给定控制,提出了一种复合控制算法,有效地提高了系统动态性能和静态精度.对于所提出的控制策略予以详细推导,并在Matlab/simulink环境下进行了仿真试验.仿真结果表明,该控制策略能够实现双馈电机转速的有效跟踪,系统具有良好的动、静态性能和较强的鲁棒性.     

基于开关磁阻电机光伏水泵系统模糊控制研究

基于6/4极开关磁阻电机（SRM）,提出了一种具有模糊控制的最大功率点跟踪（MPPT）和SRM转速控制的光伏水泵系统及相应模糊控制方法。在系统整体控制策略的基础上,分析了光伏阵列数学模型,并建立了SRM机电模型,在Matlab/Simulink环境下搭建了光伏水泵系统整体仿真模型。仿真与实验结果表明,模糊控制MPPT算法较好地实现了光伏阵列输出功率的稳定。此外,通过对SRM转速进行有效控制,各相磁链曲线与相电流曲线表明SRM工作稳定,验证了所提出光伏水泵系统与模糊控制器的可行性。