统一混沌系统的混沌观测器同步控制及其应用

根据连续时间混沌系统可由单变量及其导数重构相空间的原理,采用混沌观测器同步方法.研究了统一混沌系统的同步控制问题.基于连续系统的稳定性准则,提出了统一混沌系统的混沌观测器同步定理.将该同步方法应用于保密通信,设计了基于时分复用的混沌掩盖保密通信新方案,并对该方案的保密性能进行了分析.基于MATLAB的数值仿真结果证明了同步控制方法和保密通信方案的有效性.     

基于状态观测器的一类混沌系统的投影同步

研究了基于状态观测器的一类混沌系统的投影同步问题.基于状态观测器方法和极点配置技术,设计出一种投影同步方案,使得一类混沌系统达到了投影同步.与以往的投影同步方法相比,该方法简便,易于实现,达到投影同步的时间短,并且在同步控制过程中可任意调整缩放比例因子.最后,用Lu系统进行了数值仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于非线性观测器设计的混沌同步控制

提出一种基于非线性观测器设计的混沌同步控制方法,给出了一类含有不确定参数混沌系统的观测器实现条件.该控制策略可满足混沌系统中存在一些不确定参数的要求.通过对Lorenz混沌系统的理论分析和数字仿真,证明了其有效性.     

有向拓扑下网络化运动控制系统的容侵同步控制

摘 要: 针对有向通信拓扑下网络化多轴运动控制系统收到网络攻击威胁及未建模不确定性影响,其轨迹同步控制精度迅速下降,提出了一种基于分布式中间观测器的容侵同步控制方法。首先将非线性未建模不确定性分解成控制通道匹配分量和不匹配分量,进而将攻击、领航者的参考输入和非线性匹配部分合并成一个组合未知输入信号,通过设计分布式中间观测器对跟踪误差系统的状态、组合未知输入信号进行估计并设计容侵同步控制协议。利用李雅普诺夫函数证明跟踪误差系统稳定性。网络化多轴运动控制系统的实验结果表明所提方法能够保证系统具有良好的容侵同步控制性能,并且能够通过调节特定参数确保跟踪误差系统对于不匹配非线性不确定性的鲁棒性。     

统一混沌系统同步及其保密通信

研究了混沌系统的广义同步和基于状态观测器同步。利用这两种同步方法,研究了统一混沌系统的同步控制。研究发现:同步后的响应系统能保持混沌状态。在此基础上,提出了全双工保密混沌通信系统,理论分析和仿真实验表明了该通信方案的可行性和有效性。     

采用鲁棒滑模观测器实现一类混沌系统的同步

提出一种鲁棒滑模观测器，并应用于一类混沌系统的同步，该鲁棒滑模观测器通过滑模与相应的控制策略来实现，可调整观测器跟踪系统状态的收敛速度，实现两个混沌系统的同步，将所提出的鲁棒滑模状态观测器用于一类存在参数摄动和／或干扰的混沌系统的同步具有鲁棒性，该鲁棒滑模状态观测器不仅能实现低维的混沌系统的同步，而且能实现超混沌系统的同步，以Chua’s电路和超混沌Roessler系统为例给出了设计过程和仿真实验，其结果验证了所提出方法的有效性。     

基于有限时间观测器的离散系统混沌同步

本文基于驱动–响应模型针对一类离散时间混沌系统提出了一种基于有限时间观测器的同步方法. 首先, 将混沌系统写成具有未知输入的线性系统形式. 随后, 给出了观测器匹配条件和强可观条件. 在观测器匹配条件的 假设下, 通过适当的状态变换, 给出了具有降维形式的有限时间观测器设计框架使得该观测器不再受到未知输入的 影响. 然后, 证明了强可观条件结合观测器匹配条件可以保证一个有限时间观测器的存在, 该观测器可以使得响应 系统达到对驱动系统的精确同步, 且达到同步所需要的时间可以任意设定, 不受观测器系统矩阵极点配置和初值条 件的影响. 最后, 给出了两个混沌系统的例子验证了所提方法的有效性.     

异结构超混沌系统动力学分析和同步控制策略研究

基于混沌同步控制理论研究,结合同步控制与线性反馈控制方法,提出一种针对异结构超混沌系统的同步控制策略.在Chua混沌系统和Chen混沌系统理论研究基础上,通过增加两个反馈控制器得到两个异结构五阶混沌系统,对其进行动力学分析,证实其为五阶超混沌系统,并基于Mathmatic环境下对其模型进行数值仿真,得到其平面相图.采用全状态投影同步方法实现对其同步控制,并用龙格库塔算法进行数值模拟,证实该同步方法有效可行.     

一类不确定分数阶混沌系统的同步控制

针对一类参数未知,状态不能全部测量的分数阶混沌系统的同步控制问题,结合状态观测器和自适应方法,提出了一种更符合工程实际的新的控制方案,利用分数阶微积分稳定性理论,给出了基于状态观测器的控制律和自适应律。该同步方法理论严格,没有强加在系统上的限制条件,适用范围比较宽,便于实现,并且保留了非线性项,达到同步的时间短。以分数阶R~ssler系统为研究对象,实现了参数未知,状态不能全部测量的分数阶混沌系统同步。理论分析与计算机仿真结果证实了该方法的有效性。     

基于线性矩阵不等式的一类广义系统观测器设计

状态反馈控制能有效进行系统控制,并使其正常工作。由于系统状态的测量具有一定的难度,因此需要设计状态观测器,利用重构的状态进行反馈。针对一类非线性部分满足Lipschitz条件的广义系统,讨论了系统全维观测器和降维观测器的设计问题。首先,根据系统的可观性,提出对广义系统进行两次变换,并将系统变换成易于设计观测器的形式。其次,利用系统的变换式对系统的两种观测器进行设计,通过Lyapunov稳定性理论给出观测器的状态估计误差系统稳定且误差收敛于零的充分条件。考虑到观测器增益矩阵求解的盲目性,利用Schur补引理给出了两种观测器存在的充分条件,并简化了增益矩阵的求解过程。最后,给出数值算例,求解出两种观测器的增益矩阵,证明了观测器设计的可行性。该研究为类似系统观测器的构建提供了设计方法。     

虚拟同步发电机参数自适应调节

虚拟同步发电机技术借由控制器设计达到模拟同步发电机外特性的效果, 改善了含有新能源的电网系统 的稳定性. 根据虚拟同步发电机参数可调的特点, 可采用参数自适应调节优化系统动态性能. 但传统虚拟同步发电 机参数自适应调节仍存在两方面不足: 一方面, 大范围调整阻尼下垂系数和虚拟转动惯量, 对系统储能裕量要求高; 另一方面, 暂态调节过程中存在功率超调现象, 对电力设备不利. 本文引入输出速度反馈调节系统阻尼, 为改善系 统暂态稳定性提供了方便的调节手段; 其次, 根据系统暂态功角特性, 提出了参数自适应控制策略, 缩短了调节时 间, 将频率偏差减小至允许范围内, 改善了电网频率调节的暂态性能, 同时抑制了功率超调. 最后, 对比实验结果表 明本文控制策略优于现有的自适应控制策略.     

基于自适应模糊控制器和非线性扰动观测器的永磁直线同步电机反馈线性化控制

由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统应用于一些高精密场合,因此克服系统存在的负载扰动、参数变化等不确定性影响是提高系统性能的关键.针对不确定性问题,采用一种基于自适应模糊控制器(AFC)和非线性扰动观测器(NDO)的反馈线性化控制方法.首先设计反馈线性化控制器(FLC)实现系统的线性化,便于位置跟踪;其次采用NDO估计并补偿系统的不确定性,提高跟踪精度.但在实际运行过程中观测器增益较难选取,极易产生较大的观测误差,为此,采用AFC方法逼近NDO的观测误差,通过自适应律动态调整模糊规则,改善模糊控制器的学习能力,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫定理保证系统闭环稳定性.实验结果表明,与基于DOB和NDO的反馈线性化位置控制相比,该方法能够明显提高系统的跟踪性和鲁棒性.     

电励磁同步电机VF控制与矢量控制对比分析

论文介绍了钢铁厂主抽风机电励磁同步电机的调速的要求及主要特点;分析了基于VF控制的主抽风机电励磁同步电机的调速方法存在的问题;研究了无速度传感器矢量控制在钢铁厂主抽风机电励磁同步电机调速中的应用;重点分析了两种控制方法的特点。并提出一种和基于功率因数闭环的转子励磁电流控制方法和基于同步机反电动势的转速追踪方法,实现了同步电机矢量控制下的带速重投。为国内钢铁厂主抽风机电励磁同步电机高压变频器调速提供了参考,在相关领域有很高的借鉴价值。     

质子放疗旋转机架控制系统设计与实现

旋转机架是质子治疗设备中的关键部件，其主要功能是对治疗头、束流输运线等关键部件进行承重，并旋转至一定角度实现质子束对肿瘤特定角度的照射；针对在放疗过程中终端控制旋转机架运动的控制需求，提出了一种质子治疗旋转机架控制系统设计方法；基于Socket通信技术开发了总控室的服务端程序和工控机的客户端程序，并运用MFC类库设计了服务端与客户端的人机交互界面；在此基础上，在客户端程序中开发了基于S7.Net库的PLC上位控制模块；为保证医护平台在机架运动过程中的水平，在PLC程序中设计了一种同步运动控制模型，实现机架和医护平台的同步运动；现场实验结果表明：该系统可以终端控制旋转机架以0.1~1rpm在-180°~180°范围内运动，以及控制气动踏板的伸出和退回，还会实时监控机架旋转角度和旋转速度，适用于化疗过程中的工作环境，并验证了设计的同步运动控制模型可以实现旋转机架和医护平台同步运动。     

基于PR控制器的直接转矩控制策略研究

针对传统直接转矩控制中采用开关表控制造成转矩和电流脉动,以及传统调节器不能实现对交流输入信号的无静差控制等问题,基于电机空间电压矢量的转矩和磁链2个分量解耦的控制方式和PR控制器能够在静止坐标系下实现对交流输入信号的无静差控制,将PR控制器用于永磁同步电机的直接转矩控制中,并由此设计出磁链和转矩的双PR控制器。同时,在定子磁链的观测中,采用基于转子位置和定子电流的新型定子磁链估计方法。试验结果证明,将PR控制器对交流输入信号的无静差跟踪特性应用于基于空间电压矢量调制的直接转矩控制中,系统能获得优良的动态和静态响应,取得了显著的应用成效,由此验证了所提方法的正确性和可行性。     

位置差反馈最优同步控制系统的研究

在系统性能的评价函数中，依据对同步运动系统各轴自身的位置误差和它们的同步位置误差的加权评价，提出一种位置差反馈的最优同步运动控制方法。这种同上控制方法具有状态反馈控制的特性，可使同步运动系统各轴的运动特性趋于一致，提高了系统的同步运动精度，增强了系统对外界干扰的抵抗能力。     

基于SIMULINK的同步直驱风力发电机并网控制研究

本文简要介绍了风力发电中并网控制要求和同步直驱风力发电机并网的控制原理，并针对同步直驱风力发电机的并网控制方式进行了讨论分析：在SIMULINK软件中按照分析的结果进行建模并实验，用SVPWMA方式实现了对输出电压的控制；仿真结果表明该种控制方法可以满足风力发电机的运行需要。     

同步合成Petri网系统活性与无死锁性的保持性

合成操作是Petri网系统建模中一种重要的自底向上建模方法,而在Petri网系统的合成研究中,一些好性质,如活性、无死锁性、可回复性等的保持性,是一个重要的研究问题.研究了Petri网系统同步合成操作活性与无死锁性的保持性.与以往研究工作不同,基于路径的并发合成用并发语言的方法,提出并证明了同步合成Petri网系统的一个并发语言关系式.该语言关系式可用于判定同步合成Petri网系统的活性与无死锁性,同时给出了同步合成Petri网系统活性与无死锁性的充要条件.最后提出一些条件,在这些条件下,同步合成Petri网系统有活与无死锁的保持性质.     

同步电动机变频启动控制系统

在分析现有同步电动机启动控制方法的基础上，提出了同步电动机静止变频启动方法，阐述了交直－交无换向器同步电动机控制系统的基本组成、工作原理及变频启动过程即启动加速阶段，自动整步微调控制阶段，并网控制阶段。总结了该控制系统在现场实际应用中具有起动平衡，不存在失步问题，对电网无冲击，可靠性高，经济，节能等特点，它可以为从事大型同步电动机控制系统设计和调试者提供较好的借鉴和帮助。     

同步跟随与定长切割控制系统设计

本文介绍了同步跟随与定长切割系统的机械结构及控制系统硬件的组成。在此基础上介绍了系统软件流程,并给出了主要控制模块的梯形图。系统硬件结构简单,响应速度快,切割精度高,运行可靠。