自抗扰控制器的发展

以自抗扰控制器的发展为线索, 对其所蕴涵的新思想做一个系统的阐述. 并总结了在自抗扰控制器的研究过程中提出的一些有待解决的新课题.  

基于KPLS和TD的热连轧精轧末架微调AGC

热连轧传统的厚度控制方式主要依靠精轧机组下游机架的监控AGC(automatic gauge control)来消除厚差,易造成末架调节量过大,对板形产生非常不利的影响.为此提出一种基于KPLS(kernel partial least squares)和TD(tracking differentiator)的热连轧精轧末架微调AGC,通过对前一卷带钢轧制信息进行非线性特征抽取,找出F5,F6机架间过程变量的关系,从而可以在F6机架保持辊缝和压力基本不变的前提下,仅通过调节F5机架的辊缝而使厚度精度达到控制要求.现场实验证明了这一观点.  

非仿射纯反馈非线性系统的自抗扰控制

针对一类具有外部扰动的不确定非仿射纯反馈非线性系统，结合反演和自抗扰技术，提出了一种新的控制设计方案，该方案中反演设计的每一步引入了自抗扰设计，同时采用微分器和扩展状态观测器分别估计虚拟控制的导数和系统的未知部分.与现有设计方法不同，它不是直接利用逼近定理来构建理想的控制器.该方案设计过程简单，并且通过输入状态稳定性分析证明了系统状态能渐近收敛到原点的任意小邻域内.仿真结果证实了该方法的有效性.  

基于跟踪微分器的基波测量方法研究

电网基波参数特别是基波频率在谐波分析与治理中具有重要的地位，也是电能质量、电能计量以及电力系统控制等领域的重要技术指标。在非同步采样情况下，针对基于频域法测量基波频率存在频谱泄露现象和测算精度不高的问题，提出了基于跟踪微分器(Tracking Differentiator,TD)的基波参数时域测量方法。该方法的主要思想是将检测到的基波信号通过TD来获取基波跟踪信号及其微分跟踪信号，再通过这两个信号的最大幅值即可获取基波的幅值、频率和初相位参数。仿真结果表明，本文方法只需要60%额定工频周期窗口的样本数据即可获得较高精度的基波参数测算值，是一种有效的基波参数测量方法。  

多移动机器人轨迹跟踪控制系统设计与实现

针对轮式移动机器人的轨迹跟踪控制问题,在分析了机器人运动学模型的基础上,构建多机器人的领航-追随模型；采用跟踪微分器在输入输出两端安排过渡过程,设计了一种基于多变量解耦的非线性PID轨迹跟踪控制器；搭建以Arduino Mega 1280控制板为核心的移动机器人实验平台,采用速度PID控制器以满足机器人驱动电机的实时调速要求,基于ROS提出一种结构化和模块化的多机器人控制系统；在此基础上进行实验,并将实验结果与传统PID方法控制的实验结果进行对比；实验结果验证了文章所提算法的有效性,控制器易于实现且具有一定的鲁棒性。