基于神经网络的无人机负载模拟器的复合控制

衡量负载模拟器系统性能的关键指标是多余力矩的抑制。针对无人机负载模拟器系统的非线性及多余力矩强扰动的特点,依据神经网络的非线性逼近和自学习特性,提出了一种基于神经网络和前馈相结合的复合控制器,用来提高系统的性能。复合控制器利用前馈来补偿定常多余力,利用神经网络进行在线辨识、控制来补偿系统的非线性部分,很好地抑制了多余力矩。该文给出了具体的控制结构和算法。仿真结果还表明该方法极大地改善了系统动态加载性能,有很强的鲁棒性。     

化工不稳定时滞过程鲁棒控制的解析设计

针对化工不稳定时滞过程,提出一种两自由度控制结构.首先基于鲁棒H2最优性能指标,设计给定值跟踪控制器;然后根据系统稳态运行时的抗负载干扰要求,在过程输入与输出端之间设计控制闭环,利用其反馈通道上的扰动观测器抑制负载干扰,通过提出期望的闭环余灵敏度函数的方法,反向确定扰动观测器,同时给出了该控制闭环保证鲁棒稳定性的充要条件.仿真实例验证了该控制结构的优越性.     

基于输出反馈的双线性控制系统

非线性和不确定性是制约控制系统性能的主要因素,鉴于此,提出了一种基于偏差分离的双线性输出反馈控制策略,并给出了双线性输出反馈控制系统指数渐近稳定的充分条件.该策略由常规PID控制器和线性补偿控制器两部分组成,在线获取模型偏差信息并进行补偿控制,控制器结构简单,具有较好的工程意义.仿真结果表明了所提出的双线性输出反馈控制策略的有效性.     

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.     

轧辊偏心的H∞输出反馈鲁棒重复控制

针对轧辊偏心问题,用线性矩阵不等式(LMI)方法设计了用于轧辊偏心补偿控制的H∞输出反馈鲁棒重复控制器,首先引入动态输出反馈来保证闭环系统的鲁棒稳定性,把重复控制器设计问题转化为H∞动态反馈控制器的设计问题,采用变量替换法将非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式并对其求解进而得到控制器参数.另外在采用上述控制器保证系统鲁棒稳定性的同时,通过在重复控制器中引入一个前向系数进一步改善和提高系统的动态性能与稳态控制精度.理论证明与仿真研究表明当系统对象参数存在摄动时,这种控制器仍能有效地补偿轧辊偏心对产品质量的影响.     

大时滞不确定系统的滞后时间削弱与自抗扰控制

: 针对具有变时滞、变参数和扰动的大时滞不确定系统的控制问题, 本文提出了滞后时间削弱与自抗扰控制方法, 综合应用了前馈控制、反馈控制和自抗扰补偿控制. 为了提高系统的稳定性, 在前馈控制器的设计中采用了系统的边界模型确定控制器参数取值范围; 采用系统边界模型输出与系统实际输出的动态加权和作为反馈控制器的输入. 为了提高系统控制的性能, 自抗扰补偿控制回路的设计基于标称模型的补偿控制器. 理论证明和仿真结果表明, 所提出的方法是有效的, 其在具有模型参数变化、滞后时间变化和外部扰动情况下, 能保证系统的稳定性和良好的控制性能.     

并网型光伏发电系统控制策略研究

根据单相电压源型光伏并网发电系统的结构组成及其工作原理,采用双环控制策略,针对传统PID控制器在相位幅值控制方面存在的误差,采用新型的重复控制器,提高了系统的准确性;针对电网电压作为并网系统的扰动量,采用前馈补偿技术,提高了该系统的稳定性.Matlab仿真实验结果表明,该控制策略输出的交流电与电网电压更加同步.     

不稳定时滞对象的串级控制设计

针对常见的开环不稳定串级过程,提出一种新的解析设计方法.副回路中采用两自由度内模控制结构,减少因副回路设定值响应与扰动抑制响应耦合对主回路性能的影响.主回路采用加滤波器的单位反馈控制结构,基于闭环最优灵敏度函数解析推导出设定值响应控制器,保证系统的整体性能.针对副回路存在的乘性不确定性,分析了系统的鲁棒稳定性,最后通过...     

一类非线性系统的模糊直接自适应控制

针对一类单输入单输出仿射非线性系统，利用模糊基函数网络的逼近能力，并根据滑模控制原理在控制器中加入逼近误差和外部干扰补偿控制器，提出了一种模糊直接自适应控制方法。该方法不但实现了系统的鲁棒控制，还同时考虑了误差状态的位置信息和运动信息，较大地改善了系统的控制性能。通过Matlab仿真，证明了所设计的模糊直接自适应控制器不但具有鲁棒性，而且可以保证系统具有很好的跟踪性能。     

基于干扰观测器的不确定线性多变量系统控制

针对不确定线性多变量系统,提出一种基于干扰观测器(Disturbance observer,DOB)的保证系统内部稳定性的控制策略.以简单的结构和少量的计算代价实现鲁棒的控制效果,补偿外界干扰以及内部模型误差.通过引入一个闭环稳定性等价系统,辅助分析基于干扰观测器的多变量控制系统的内部稳定性,探讨在存在外部扰动及内部模型不确定性的情况下系统保证内部稳定的充分条件,指导外环控制器及内环干扰观测器中Q滤波器的设计.通过数值模型上的仿真验证了提出的控制方法的有效性.     

基于STM32的点对点运动控制器设计

提出一种基于STM32的运动控制器,采用S形加减速控制脉冲频率变化,减小系统振动及提高定位精度,采用数据采样插补方法进行轨迹规划,实时迭代算法计算运行速度控制输出脉冲的频率,有效提高了脉冲输出效率;分析了该方法产生的误差,提出误差实时计算补偿策略;实验表明,控制器在点对点的运动中重复定位精度高,稳定性好;该控制器已经成功应用到两轴点对点的运动控制系统中。     

基于下垂控制的电力电子变压器并联运行策略

电力电子变压器(PET)的并联运行对提高电力系统供电的可靠性和稳定性具有重要的意义.为了解决并联系统的环流和负荷均分的问题,将下垂控制理论引入电力电子变压器并联的控制策略中,传统的下垂控制无法适用于线路阻感比较大的低压电网.提出通过控制参数的设计使系统等效输出阻抗呈感性,可以改善系统的阻感比,从而满足下垂控制的需要,同时提高系统运行稳定性.在Matlab/Simulink中建立了两台PET的并联系统并进行仿真研究,结果表明,该控制策略可以在保持输出电压幅值和频率稳定的前提下很好地抑制并联环流,并实现负荷的合理分配,且具有良好的动态性能.     

多传感器电子秤非线性补偿电路的研究

介绍了改进多传感器电子秤的计量精度及稳定性的实现方案。根据称重系统在实际应用过程中的测量精度情况,对系统中所用传感器作受力分析。通过对影响称重系统精度的性能指标因素的研究,改进称重系统结构,增强系统稳定性。讨论并分析多传感器系统非线性造成的原因,根据传感器的输入输出特性曲线,应用动态补偿电路对多传感器进行线性化处理,从而以硬件手段实现系统的优化,使电子秤称重系统精度和稳定性得到了很大改善。     

考虑状态受限和一致性的微电网二次控制

为解决交流微电网下垂控制产生的偏差问题, 本文采用二次控制对分布式电源输出电压和频率进行调节. 将微电网看成分布式多智能体系统, 智能体间通过稀疏网络进行通信, 运用多智能体一致性协议, 本文提出一种基 于障碍Lyapunov函数和自适应模糊系统的二次电压和频率控制器. 采用障碍Lyapunov函数设计控制器, 不但能保 持系统的稳定性, 还可使输出的电压和频率限制在预设的范围内. 采用自适应模糊系统可对系统中的一些参变量的 变化进行估计, 提高了控制器的鲁棒性. 本文给出了严格的稳定性证明. 通过对负载变化, 以及拓扑结构改变等的 仿真测试, 验证了所提方案的有效性.     

可编程时钟芯片在高速图像处理系统中的应用

随着图像处理系统对速度的要求越来越高,系统中时钟的稳定性和同步就显得非常关键,单颗晶振的方法已经不能满足发展需要。针对这一问题,提出了一种新型可编程可输出多路差分时钟的芯片CDCM6208,通过编程方法调节芯片的输出时钟频率,具有稳定、灵活、适用范围广的特点,并通过实验验证了此芯片在高速图像处理系统中的效果。     

基于LabVIEW的CO激光器控制系统

针对液氮冷却的低温流动式可调谐CO激光器运行操作过程复杂、激光输出功率稳定性控制困难的问题,设计了CO激光器的计算机测量与控制系统,实现了CO激光器的自动运行控制;该系统采用了基于LabVIEW软件平台的多任务并行程序,结合虚拟仪器技术实现了对流动式CO激光器系统的真空度、4种工作气体的流量、2路放电电流和电压的实时监测与控制,以及对激光器运行波长的调谐和扫描控制;运行实验结果表明,激光器输出特性重复性好,功率稳定性优于1%.     

基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号检测系统设计

为精准检测轨道移频信号的特征参数值,实现列车通信数据的实时稳定传输,设计基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号检测系统;以AD转换电路作为核心电子输出装置,借助DSP移频芯片、信号传感单元对于列车通信数据的聚拢调节作用,在LCD屏幕内生成即时性铁路移频信号显示文件,再联合微处理接收元件,实现对信号特征参量的精准获取,完成检测系统的硬件结构设计;在此基础上根据信号数据的瞬时输出频率,确定标准的模态移频函数,完成基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号频率分析;设置数据采集、移频滤波、WIFI通信三类程序型算法,建立信号数据库与核心检测主机间的物理连接,实现系统检测软件及应用主程序建立,结合以上所有软、硬件执行结构,完成基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号检测系统设计;对比实验结果显示,应用新型检测系统后,低频、高频轨道移频信号的检测精度均出现明显提升,解决了原有检测系统支持下,列车通信数据实时传输稳定性较差的问题。     

微电网经济运行的分布式二次电压–频率恢复控制

由于传统下垂控制的特点,微电网中分布式能源的输出电压和频率易受负荷变化的影响.为此,本文提出了分布式二次电压–频率恢复控制算法,在二次控制层实现电压–频率恢复与同步的同时,提高微电网系统运行的经济性,并减少由于运行时间尺度不一致造成的供需不匹配.此外,本文提出的控制算法能实现孤岛模式向并网模式转变的无缝切换,能有效应对通讯故障,在极端情况下系统仍能保持稳定.最后,本文对所提出的算法进行了稳定性证明,并利用仿真和实验验证该算法的有效性和可靠性.     

热导传感器的信噪比改善方法研究

针对如何改善热导传感器的信噪比问题,以煤中氮元素的测试为载体,研究了采用热导传感器在测量煤中含氮百分比过程中改善测量精度的方法。对测量中存在的问题：热导池的不稳定性、温度对试验结果的影响、电源稳定性的影响以及滤波电路的选频特性对对试验结果的影响等进行了原因分析,并逐个进行了相应的方法优化和设计改进,最后通过对测氮系统的输出信号进行对比,结果显示信噪比有较大提高。     

一种改进的输出反馈特征结构配置方法在飞翼飞机增稳系统设计中的应用

针对常规输出反馈特征结构配置方法不能完全保证闭环系统稳定性的问题, 提出一种改进的输出反馈特征结构配置方法. 该改进的算法通过引入二次型性能指标, 将闭环系统的稳定性问题转化为线性二次型最优控制问题,从而保证闭环系统的稳定性; 考虑到采用特征结构配置方法所设计的闭环系统鲁棒性不强, 给出保证系统鲁棒性的条件, 以解决系统鲁棒性问题. 最后, 通过在飞翼飞机上的仿真结果验证了所提出算法的有效性.