结合误差变换的Bouc-Wen迟滞非线性系统反步控制器设计

针对智能材料执行器中非平滑、多映射的迟滞非线性,采用Bouc-Wen模型描述迟滞,并提出了一种基于误差变换的反步控制器设计方案.首先利用Bouc-Wen模型中的变量特性,通过预设性能函数,将误差约束在预设范围内.然后通过误差变换,将一个对输出误差存在约束的跟踪问题转化为一个无约束的镇定问题.最后利用反步控制法设计迟滞系统的控制器,该控制方法保证期望的跟踪精度,并能将误差限定在设定范围内且满足预设性能,提高了系统的暂态和稳态性能.仿真结果表明设计方法的有效性.     

基于动态迟滞单元的磁流变阻尼器建模与辨识

磁流变阻尼器(Magnetorheological damper,简称MR阻尼器)在振动控制方面具有很好的应用前景,但是由于MR阻尼器固有的非线性的迟滞特性会影响控制精度,因此需要对磁流变阻尼器进行建模分析。首先提出了改进的动态迟滞单元(Modified dynamic hysteresis operator,MDHO),MDHO能够描述不同的输出幅值;然后在MDHO的基础上提出了MR阻尼器的迟滞模型,在该模型中磁流变阻尼器的输出阻尼力表示为MDHO的滞变阻尼力与粘滞力两部分;最后利用改进的粒子群算法(Modified particle swarm optimization,MPSO)进行模型参数辨识。实验结果表明,基于动态迟滞单元的磁流变阻尼器的迟滞模型能够有效模拟MR阻尼器的实际特性。     

未知控制方向的Bouc-Wen迟滞系统控制器设计

在非线性系统中的迟滞特性和未知控制方向,会增大超调,增加不精确性,甚至影响系统稳定。针对一类具有未知常数和执行器非线性的迟滞系统,提出了一种自适应反步控制方案。首先,用Bouc-Wen模型来描述迟滞特性,并得到该微分方程的上界值;然后,采用Nussbaum函数来处理未知控制方向,采用误差变换使得跟踪误差限定在预设范围之内;最后,用自适应控制来减少非线性带来的振荡和超调。该方案中闭环系统的所有信号都是有界的,确保了系统暂态和稳态的性能。仿真结果表明该方案有效。     

基于LonWorks技术的变电站监控系统

介绍了现场总线控制系统的特点,并基于LonWorks技术构成了一个变电站监控系统.给出了此监控系统的硬件和软件设计,采用893-LM系列智能监控模块做为现场智能节点,用国产组态软件组态王开发了监控软件.概述了OPC技术规范并通过893-LM OPC服务器实现了组态王与智能节点之间的通信.最后总结了基于LonWorks技术的变电站监控系统的优点.     

关于加强我校实践教学的若干思考

针对我校实践教学的现状和不足,提出了若干改善实践教学的建议和对策.     

不同模式下反激式开关电源的分析

为优化反激式开关电源的参数设计,在不同模式反激变换器的参数分析基础上,设计了断续模式和连续模式下的22W多路输出反激式开关电源,推导了两种模式下的电源参数计算方法,分析了功率开关管、高频变压器、次级二极管、输出滤波电容等元器件的损耗机理及计算方法,并对全负载范围内的多组数据进行测量。实验表明,电源纹波电压、工作效率等各项指标均符合要求,性能良好;不同模式下反激变换器的参数分析合理,实验效率曲线与损耗分析结果基本一致。     

迟滞非线性系统的反演滑模控制器设计

为了消除迟滞对系统的不良影响,对一类Bouc-Wen模型表示的迟滞系统设计了反演滑模控制器。由于迟滞的非平滑、多映射等特性会引起系统振荡甚至造成系统不稳定,首先采用Bouc-Wen模型描述迟滞,分析了Bouc-Wen模型的特性并得到其上界值;然后引入滑模项以克服干扰,设计了反演滑模控制器,采用Lyapunov函数的设计过程以保证系统的稳定性;最后进行仿真实验,结果证明该控制方法有效。     

未知控制方向的迟滞非线性系统预设自适应控制

针对一类含有迟滞特性的未知控制方向严反馈非线性系统,设计了基于误差变换的反步自适应控制器.首先提出动态迟滞算子来扩展输入空间建立神经网络迟滞模型.然后利用径向基函数(RBF)神经网络逼近未知函数,并引入Nussbaum型函数来解决系统未知控制方向问题.最后采用误差变换将误差限定在预设的范围内,并利用反步法设计自适应控制器.该控制方案不仅能够保证跟踪精度,还可以提高系统暂态和稳态性能.仿真结果表明了控制方案的可行性.