应用Clegg积分器实现多目标优化控制

给出多目标优化控制系统的定义，它的稳定判据，讨论怎样应用Ｃｌｅｇｇ积分器实现多目标优化控制，解决了控制论中长期没有解决的多目标优化控制问题。文中所讨论的设计方法适用于其它类型的非线性积分器组成的多目标优化控制。     

混合式积分器

本文介绍一种由混合电路组成的新型积分器。该积分器克服了以往积分器最大的不足——漂移,并具有精高度,稳定性好,体积小的特点。目前已在某些自动控制系统中得到应用。     

相角滞后小于90°的非线性积分器

一、前言文献[1]提出了一种相角滞后等于零的非线性积分器,本文发现用该积分器控制惯性对象时,不能消除稳态偏差,实质上起不到积分器的作用。为此,本文参考文献[1]     

高阶∑△ADC中积分器的设计

基于N阱0.6μm DPDM CMOS工艺,完成了高阶∑△ADC中第一级积分器的设计。分析了开关电容积分器的非理想特性,同时设计了一个对寄生电容不敏感的同相开关电容(SC)积分器,并特别采用旁路电容减小沟道电荷注入引起的谐波失真和噪声。在cadence下的电路仿真表明,积分器具有-104.9dB等效输入噪声;利用MATLAB进行系统仿真,∑△ADC的信号噪声畸变比(SNDR)达到100.5dB,满足系统16bit的要求。     

三元二阶高精度自适应积分器的实现

本文首先讨论一般积分器，然后针对一般积分器在精度和速度方面的不足，提出了一种新的自适应积分器的设计思想。根据实际应用设计和实现一个三元二阶自适应积分器，该积分器不仅运算精确度高，而且运算效率高。该自适应积分器运用于“５０工程”———月球探测器直接硬着陆实践应用中，取得了很好的效果。     

多体系统动力学的常用积分器算法

本文将以单步法中的广义 α族积分器和多步法中的BDF族积分器为主要讨论对象,详细介绍大型多体系统动力学软件中常见类型的积分器的算法细节.每族积分器都给出了不止一套计算公式,而且其对应求解微分代数方程组(DAE)的index可以为1、2或者3.除此以外,本文还着重介绍了微分代数方程组的误差估计、变阶变步长策略等关键技术;并讨论了大型DAE问题求解过程中的初始条件分析、Jacobian矩阵复用等重要环节的算法实现;对于BDF积分器族,文中还详细描述了高阶格式的非绝对稳定性、速度变量的误差估计等瓶颈问题的解决方案.全文以多体系统动力学软件的积分器程序实现为目标,强调在满足给定精度的条件下,如何提高计算效率和保证仿真运行的鲁棒性.另外,本文也简要介绍了在某些应用场合中有很大潜力的显式积分器族.通过分析和比较,文中还将指出各种算法的优缺点以及可能的改进方向,希望能够为研究人员和程序开发者提供一定的参考.由于篇幅限制,本文只列出了几个标准的算例比较,作为文中内容的补充;并给出了几种积分器性能比较的一般性结论.文中几乎所有方法都经由作者程序实现、测试和比较,并且相关算法的实现细节也都已尽量列出,可以很容易地编程实现并应用到实际问题的求解中去.     

电压驱动与电流积分器相结合实现压电电荷控制

用电荷控制可以补偿压电执行器的位移迟滞，文中在分析几种电荷控制方案不足的基础上，提出了集电压驱动和电流积分器为一体的驱动方法，积分器能获得压电电荷，却不影响驱电压，为补偿压电漏电，给积分器增加了漏电流补偿电阻，基于此驱动电路可实现电荷控制，文章用于开环位移监测和闭环PID控制的线性位移跟踪，证实了该电荷控制方法的有效性。     

扫措电镜的模糊—非线性积分控制

本文提出了一种模糊－非线性积分调节器,采用具有38．1°相位不事后的非线性积分器,以提高系统的瞬态响应性能,消除稳态误差,并将它用于扫描电镜的控制问题,仿真结果表明,这一方法得到了较好的效是要。     

D类功放中积分器的设计

本文基于N阱0.5um DPTM CMOS工艺,完成了D类音频功放中积分器的设计.文章首先分析基于PWM调制D类功放中积分器的基本原理,然后着重介绍积分器中全差分运放的设计.在candence下的电路仿真表明,该运放的性能指标可以满足系统对积分器的要求.     

用于矿井电网电压同步频率检测的改进型DSOGI-PLL

针对双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)在矿井电网电压含多次谐波或存在直流偏置的情况下提取电压同步信号存在频率、相位误差的问题,提出了一种改进型DSOGI-PLL,从频率调节、直流偏置、谐波检测3个方面对DSOGI-PLL进行改进。构造频率自适应调节单元,实时监测矿井电网频率变化来自动调节DSOGI-PLL的谐振频率,实现DSOGI-PLL的频率自适应功能,以提高频率检测精准度,优化动态响应性能;将积分反馈补偿环节应用于基于二阶广义积分器的正交信号发生器(SOGI-QSG),以消除直流分量对检测结果的影响;提出一种多DSOGI并联的交叉反馈结构,该结构下,每个DSOGI的输入信号不含其余DSOGI检测到的谐波成分,削弱了各次谐波分量相互之间的影响。Matlab仿真结果表明,改进型DSOGI-PLL能在矿井电网电压有严重干扰的情况下,完成对电网电压频率和相角的精准检测和跟踪锁定。     

智能厂房温湿度控制系统

首先分析了厂房温湿度控制与一般建筑物空调系统的区别,指出现在流行的空调控制方法不适合厂房温湿度控制;接着提出一种智能温度控制方法,它不需要确定系统的数学模型,用专控制的方法,在不同控制阶段分别采用开关控制,模糊控制和智能ＰＩＤ控制;最后介绍了实行结果。     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

A three-loop model-following control structure: theory and implementation

This article presents a novel three-loop control system, which supplements control structures known from the literature as model following control (MFC). The major advantage of the proposed system is its high robustness to process parameter variations; it is much higher than that offered by single-loop or two-loop control systems. Features of the new structure are revealed by a theoretical analysis that has been carried out from the viewpoint of requirements for a force/pose controller of a Stäubli RX60 manipulator. This article shows how the proposed control structure responds to such strong process parameter variations and makes a comparison to results yielded by single-loop control structures.     

Robust containment control in a leader–follower network of uncertain Euler–Lagrange systems

A distributed controller is developed that yields cooperative containment control of a network of autonomous dynamical systems. The networked agents are modeled with uncertain nonlinear Euler–Lagrange dynamics affected by an unknown time‐varying exogenous disturbance. The developed continuous controller is robust to input disturbances and uncertain dynamics such that asymptotic convergence of the follower agents' states to the dynamic convex hull formed by the leaders' time‐varying states is achieved. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the developed controller. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

解耦控制的现状及发展

通过对多变量系统解耦设计的必要性分析,介绍了传统解耦、自适应解耦、鲁棒解耦、智能解耦等各种解耦方法,并叙述了各种方法的研究现状和应用情况,同时分析了各种方法局限性。指出解耦控制领域的研究已成为控制理论和控制工程界共同关注的热点。自适应解耦与智能解耦,侧重于控制器的研究,它们更多采用试探、优化方法来设计控制器．理论研究还尚待完善。因此,寻求一种有效的、简单易行的控制方法,即寻求理论与实际结合点,是今后研究的方向。     

一种专家智能控制器的仿真研究

该文提出一种专家智能控制器（简称为ＥＩ控制器）．该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整。仿真结果表明对于工业过程中的大纯滞后、非线性、变参数特性能获得较为满意的调节效果。     

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.     

Multivariable PID control by decoupling

This paper presents a new methodology to design multivariable proportional-integral-derivative (PID) controllers based on decoupling control. The method is presented for general n × n processes. In the design procedure, an ideal decoupling control with integral action is designed to minimise interactions. It depends on the desired open-loop processes that are specified according to realisability conditions and desired closed-loop performance specifications. These realisability conditions are stated and three common cases to define the open-loop processes are studied and proposed. Then, controller elements are approximated to PID structure. From a practical point of view, the wind-up problem is also considered and a new anti-wind-up scheme for multivariable PID controller is proposed. Comparisons with other works demonstrate the effectiveness of the methodology through the use of several simulation examples and an experimental lab process.     

一种具有非线性观测器的分散式自适应鲁棒机器人控制新方案

本文提出一种新型的分散式自适应鲁棒机器人控制方案。它主要解决以下诸方面的问题:1)减少在线计算量;2)通过设置一个非线性观测器来及时修正模型信息,以适应负载及其他因素变化的需要,进而有效地减少所需控制值(尤其当系统处于平稳工作状态时,效果更加明显),相应地,也就减少了系统工作时的动能损耗。这一点对[1]中提出的机器人分散式变结构控制算法有较大改进;3)对系统的不确定性和扰动作用具有鲁棒性。     

Feedforward output-feedback control for continuous exothermic reactors with isotonic kinetics

The robust feedforward (FF) output-feedback (OF) control problem of (possibly open-loop unstable) continuous exothermic jacketed reactors with isotonic kinetics with respect to reactant concentration is considered. The volume, temperature, and concentration must be regulated by manipulating the feed, exit and coolant flowrates on the basis of volume and temperature measurements. The problem is addressed as an interlaced controller-observer design within a constructive control framework. The result is a quasi linear-decentralized (qLD) FF-OF dynamic controller which: (i) recovers (up to observer convergence) the behavior of a robust nonlinear FF-SF controller, (ii) has closed-loop stability conditions coupled with conventional-like tuning guidelines, and (iii) constitutes an add-on to the PI control scheme commonly employed in industrial reactors. The approach is tested with an open-loop unstable reactor example through simulations.