双向DC/DC变换器Boost模式下的建模及控制

非隔离式的交错并联双向DC/DC变换器在混合直流供电系统有着广泛的应用,采用两路交错并联的拓扑结构可以有效减小DC/DC变换器的输出电压和电流纹波。为了提高双向DC/DC变换器的动态性能和过载保护性能,本文基于超级电容的备用电源储能系统,以两路交错并联Buck/Boost变换器在Boost模式下的各个模态作为模型进行分析,详细介绍了各个模态的工作过程;在导出其原始大信号模型的基础上,采用小信号线性化的方法进一步推导出其交流小信号状态方程及其等效电路模型,并得到了传递函数。以此为依据设计优化控制器的补偿网络,提高了系统的稳定性和瞬态响应速度,最后进行实验验证,结果表明,双闭环的控制策略实现了恒压限流且可以快速响应,满足实际工程的应用需要。     

网络控制系统最优滑模控制器设计

针对网络控制系统中的网络诱导时延及不确定性因素,设计了有较强鲁棒性的滑模控制器。为了简化系统的设计,首先,利用线性变换将原时滞系统转化为无时滞不确定性系统,基于变换后的系统进行滑模控制器的设计。结合二次型性能指标最优控制方法,给出了线性无时滞系统最优滑模的综合设计方法。选择的控制律能保证系统在有限的时间内到达滑模面,并能有效的削弱抖振。最后对其稳定性进行了分析,给出并证明了原系统渐近稳定的充分条件。仿真验证了该方法的可行性和有效性。     

基于切换函数超前补偿的滑模变结构控制

本文分析了计算机滑模变结构控制系统采样周期和计算时间的存在所导致的颤振现象，提出了一种削弱其颤振幅值的方法——切换函数超前补偿法。理论分析和仿真结果均表明了这种方法的有效性和可行性。     

基于强跟踪滤波器的永磁同步电动机状态观测

针对永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)研究其在外界作用发生突变情况下的状态观测问题。首先基于理想状态下PMSM的数学模型,采用强跟踪滤波器(the strong tracking filter,STF)算法估计电动机的转速、转角、磁链和转矩,并通过仿真比较STF算法与扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)算法的估计性能,结果表明STF与EKF相比对突加给定起动以及突加扰动等因素引起的状态快速变化能够实现更快速、更准确的跟踪。最后在考虑电动机的铁耗情况下分别通过这两种方法进行状态观测,所得结果与上述结论相符,进一步表明将STF应用于实际电动机进行状态观测的可行性和优越性。     

基于SDRE的永磁同步电动机的近似最优控制

针对具有仿射非线性模型的永磁同步电动机,研究其非二次型性能指标的最优控制问题。非线性非二次型最优控制问题导致难以求解的HJB(Hamilton Jacobi Bellman)方程,为避免这一难题,首先采用SDRE(State-Depend-ent Riccati Equation)法将其转化成状态相关的Riccati方程求解问题。SDRE法需要在每一次采样时刻实时地求解一个代数Riccati方程,在高阶系统中巨大的运算耗时使得SDRE控制器难以实现,为此进一步采用一种有效求解SDRE控制器的方法 -θ-d法,它只需求解一次与初始状态相关的代数Riccati方程,控制器的其余参数均可离线通过矩阵的相关运算获得,从而大大地减少了在线计算量。另外,SDRE方法可以通过适当选取状态相关的加权矩阵,以较小的控制作用获得与常量权矩阵相近甚至更好的控制效果。最后,以永磁同步电动机为实例进行的仿真验证了本文方法的有效性与可行性。     

一种提高光码盘检测分辨率的电路

一种提高光码盘检测分辨率的电路逄海萍（山东建材学院，济南，２５００２２）在高精度伺服系统中一般采用光码盘检测速度和位置信号。光码盘的周脉冲数决定了它的检测分辨率。对于一选定的光码盘，为了进一步提高检测分辨率，可外加一变换电路，将光码盘的输出脉冲的频率...     

免疫模糊PID在聚合反应釜温度控制中的应用及仿真研究

针对聚合反应釜温度控制系统的数学模型具有非线性、大惯性、线滞后以及时变等特点,将模糊控制算法与免疫PID控制算法相结合,设计了一种模糊免疫PID控制器。仿真研究表明,该控制器具有使系统超调量小、调整时间短、鲁棒性好且算法简单等优点,是一种提高聚合反应釜温度控制效果的有效方法。     

预测模糊控制在聚合反应釜中的仿真研究

聚合反应釜温度控制系统的数学模型具有非线性、大惯性、纯滞后以及时变等特点，传统的PID控制依赖于被控对象的精确数学模型，很难达到令人满意的控制效果。模糊控制和预测控制都是对不确定系统进行控制的有效方法，而预测模糊控制作为二者相结合的产物，可进一步提高控制的效果。该文提出了将预测模糊控制运用于聚合反应釜温度控制器的设计，为聚合反应釜的控制提出了一种新算法。理论分析和基于MATLAB的仿真研究表明，该控制方法具有使系统超调量小、调整时间短、对系统参数变化和外界干扰有较强的鲁棒性等优点，是一种提高聚合反应釜温度控制效果的有效方法。     

无刷直流电动机最优积分滑模控制器设计

针对无刷直流电动机易受外界扰动及参数摄动等不确定因素的影响,提出一种最优积分滑模控制器(Optimal Integral Sliding Mode Controller, OISMC)的设计方法.首先运用线性二次型最优控制理论求得标称系统的最优控制律,进而构造一种最优积分滑模面,使得初始条件就位于滑模面上;整个动态过程对于不确定性因素具有完全鲁棒性,且理想滑动运动对于给定的二次型性能指标具有最优值.将该方法应用于无刷直流电动机的转速控制,并与最优控制进行了比较,结果表明在电动机负载发生变化及系统参数摄动时,最优积分滑模控制响应快、抗干扰能力好, 表现出很好的鲁棒性.