直驱式永磁风力发电机软并网与功率调节的控制集成

为实现直驱式永磁同步风力发电机无冲击并网与风能最大跟踪控制, 设计了一种软并网与功率调节一体化的控制集成装置. 基于广义功角特性, 提出了一种对逆变器输出功率进行直接控制, 从而实现最大风能跟踪的控制策略. 新的控制策略可使发电机的转速按所期待的动态运动, 因而具有良好的静态与动态性能. 另外, 该控制律中对电机参数具有很强的鲁棒性, 因而该控制器能适应各种不同参数的同步风力发电机, 成为同步风力发电并网与功率调节的独立装置.     

轮式移动机械臂的鲁棒跟踪控制研究

移动机械臂系统一般由移动平台和机器臂组成,它既具有机器臂的操作灵活性,又具有移动机器人的可移动性,因此其应用范围要比单个系统宽得多。这篇文章研究了由非完整移动平台和完整机械臂构成的移动机械臂系统的鲁棒跟踪控制问题,基于误差动态方程和耗散不等式引理设计了一种鲁棒跟踪控制器,该控制器在出现外界干扰时能使系统渐近跟踪给定信号。使用Matlab6.5对系统进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的鲁棒控制算法是正确有效的。     

移动机械手的鲁棒控制

讨论了受摩擦力、外界扰动及参数不确定的移动机械手控制问题. 基于Barbalat引理、系统的结构性质和定义的跟踪误差, 提出了鲁棒控制器. 该控制器能使系统的状态在参数不确定情况下全部渐进趋于给定的期望轨迹. 仿真结果验证了本文所提出控制方法的有效性.     

参数不确定机器人分散鲁棒跟踪控制

提出了一种新的参数不确定机器人分散控制器设计方法．首先将关节子系统的动力学模型分解为人工标称模型和非线性时变不确定模型两部分；然后分别设计相应的标称控制器和鲁棒补偿器．标称控制器使得标称闭环系统具有理想的跟踪性能；鲁棒补偿器可以抑制参数不确定和关节间非线性耦合等因素的影响，实现鲁棒跟踪．所设计的控制器只需要局部关节的位置反馈，具有易于实现和可在线调整的优点．仿真结果说明了该方法的有效性．     

Robust backstepping output tracking control for SISO uncertain nonlinear systems with unknown virtual control coefficients

The output tracking controller design problem is dealt with for a class of nonlinear strict-feedback form systems in the presence of nonlinear uncertainties, external disturbance, unmodelled dynamics and unknown time-varying virtual control coefficients. A new method based on signal compensation is proposed to design a linear time-invariant robust controller, which consists of a nominal controller and a robust compensator. It is shown that the closed-loop control system with a controller designed by the proposed method has robust asymptotical practical tracking property for any bounded initial conditions and robust tracking transient property if all initial states are zero.     

电液伺服系统的多滑模鲁棒自适应控制

针对一类参数与外负载非匹配不确定的非线性高阶系统,提出了一种基于逐步递推方法的多滑模鲁棒自适应控制策略.应用逐步递推的多滑模控制方法简化了高阶系统的控制问题,同时在自适应控制中加入鲁棒控制的方法,以消除不确定性对控制性能的影响.首先利用逐步递推方法与状态反馈精确线性化理论,得出确定系统的多滑模控制器设计方法;然后基于Lyapunov稳定性分析方法,给出不确定系统的参数自适应律,及鲁棒自适应控制器的设计方法.本文把该控制策略应用到电液伺服系统的位置跟踪控制中,仿真结果显示,该控制方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪效果.     

基于一阶不确定项估计律的机械臂鲁棒控制研究

针对多自由度机械臂控制系统的模型参数误差、关节摩擦力以及外部输入扰动等不确定项,设计了一类一阶误差估计律;结合基于机构动力学名义模型的输入输出反馈线性化控制算法,对六自由度刚性机械臂的时变轨迹跟踪控制进行了研究,理论上证明了设计的鲁棒控制器是全局渐进稳定的.仿真结果表明该控制策略对系统的各类不确定项具有很好的鲁棒性,能够实现高精度的轨迹跟踪控制.     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Robust RHC for wheeled vehicles with bounded disturbances

The robust receding horizon control (RHC) synthesis approach is developed in this paper, for the simultaneous tracking and regulation problem (STRP) of wheeled vehicles with bounded disturbances. Considering the bounded disturbances, we firstly provide a robust positively invariant (RPI) set and associated feedback controller for the perturbed vehicles, which contribute to the foundation of the robust RHC synthesis approach. Then, by extending the tube‐based approach introduced in the article of Mayne et al (robust model predictive control of constrained linear systems with bounded disturbances in Automatica, 2005, vol. 41) to the STRP of wheeled vehicles, we employ the designed RPI set to determine the robust tube and terminal state region, and further construct a nominal optimal control problem. The actual control input is implemented by correcting the solved nominal input with the designed feedback controller. Following the contributed properties of the developed RPI set and extended tube‐based approach, a robust RHC algorithm is finally proposed with the guarantees of recursive feasibility and robust convergence, which can also be adapted for real‐time implementation. Additionally, due to the elaborate control design, the effect of disturbances can be completely nullified to achieve better tracking performance. The effectiveness and advantage of the proposed approach are illustrated by two simulation examples.     

双馈型变速恒频风力发电系统的鲁棒控制

研究了双馈变速恒频风力发电系统的鲁棒控制问题. 采用定子磁场定向的矢量变换技术, 建立了系统非线性数学描述, 利用非线性鲁棒控制技术, 设计了能实现发电机输出有功功率和无功功率鲁棒解耦控制, 同时具有鲁棒干扰抑制作用的转子励磁控制器. 理论分析和仿真结果均表明, 所设计的控制器可以保证在风速变化、系统参数不确定性和外部干扰的情况下, 风力发电系统仍能安全可靠地最大获取风能, 并且输出恒频恒压的电量.