基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略研究

针对一款混合电动汽车,建立ISG电机模型和电动车动力传动系模型,在满足ECE(Economic Commission of Europe,简称ECE)基础上,为了保证汽车驾驶员的良好体验感和驾驶安全性,设计了一种基于能量最大化的制动能量回收控制策略,此控制策略对制动时的工作状态进行目标最优化设计,把优化后的电机最佳工作点用于制动过程中,同时采用鲁棒控制方法控制电机转矩。仿真结果分析,控制效果良好。     

基于DOB的永磁同步电机蚁群优化鲁棒控制

针对永磁同步电机参数测量不准或摄动的问题,设计了一种经蚁群算法优化的H∞混合灵敏度鲁棒控制器,从而获得良好鲁棒性。为使系统兼顾鲁棒跟踪性能和抗扰性,引入扰动观测器并对控制器参数和扰动观测器参数进行组合寻优。在Matlab/Simulink搭建仿真模型仿真后结果表明,该控制系统在参数摄动时仍保持良好的动稳态跟踪性能,具有很强的鲁棒性和抗扰性,在复杂未知的实际工况中应用前景广阔。     

匹配机械弹性车轮的电子稳定控制器参数分析

为了提高匹配机械弹性车轮(MEW)的某越野车操纵稳定性，考虑MEW与传统子午线轮胎侧偏特性存在的不确定性摄动，基于Lyapunov稳定性理论为电子稳定控制(ESC)程序设计了鲁棒反馈控制器；引入轮胎侧偏刚度不确定性的范数有界模型，运用Schur补引理和线性矩阵不等式(LMI)求解反馈矩阵。设定不同的车速和路面附着系数，通过搭建CarSim/Simulink联合仿真平台对控制器展开鱼钩试验，仿真结果表明，匹配MEW的ESC控制器能够保证车辆行驶的稳定性，横摆角速度与质心侧偏角跟踪误差分别稳定在0.03~0.3 rad/s与0.06~0.1 rad之内，并且设计的控制算法对MEW在05倍普通充气车轮侧偏刚度变化范围内具有很好的鲁棒性，从而为匹配MEW的整车主动安全控制提供了理论参考。     

基于反演法的某制导迫弹鲁棒自适应控制器设计

设计了一种基于反演法的鲁棒自适应控制器,以解决制导迫弹在飞行中存在的气动参数不确定和未建模误差等问题,在设计过程中通过带有σ修正的参数自适应律对系统中的不确定参数进行在线估计,针对模型中的未建模误差,采用鲁棒函数抵消,在反演法的推导过程中,加入了一阶低通滤波器,得到虚拟控制量的微分,消除了传统反演法中的“项数膨胀”难题,并利用李雅普诺夫函数证明了该闭环系统为半全局稳定的。该设计方法放宽了对不确定项的限制,仿真结果证明了该方法的有效性。     

适用于中低压配电网的VSG多机协同鲁棒运行控制方法

虚拟同步发电机(VSG)作为一种新型电网友好型运行控制方法,通常情况下大多以中低压、多节点分散接入配电网,其存在多类不确定因素以及多机协同运行控制问题,给配电网的安全稳定控制带来了一定的挑战。为此,提出了一种面向中低压配电网的VSG多机协同鲁棒运行控制方法,主要针对协同运行控制中的母线电压跟踪、多机功率均分以及中低压配电网中线路阻抗参数不确定造成的功率耦合不确定和系统设备出力不确定等问题进行了讨论。通过建立VSG并网模型,将不确定功率耦合转化为模型不确定问题进行设计;考虑到中低压配电网中可能存在的拓扑未知和模型阶数较高的问题,通过直接扩张母线电压状态和多机功率均分状态,建立多VSG并网协同控制模型;采用鲁棒控制理论设计整体系统的反馈控制器,抑制模型内部的功率不确定耦合和外部设备不确定出力对控制性能的影响。基于MATLAB/Simulink的仿真模型验证了所提方法的有效性。     

感应电能传输系统分段供电的双自由度鲁棒控制

感应电能传输(IPT)系统在采用分段供电模式时,由于跨区段处励磁磁场强度分布不均,总会引起负载端拾取功率波动,影响系统稳定性及性能。针对IPT系统跨区段供电的输出稳定问题,以LCL谐振电路并联的IPT系统为研究对象,设计一种基于双自由度鲁棒控制的恒压输出策略。借助广义状态空间平均建模方法,结合跨区段处的互感扰动规律,建立参数不确定性模型;基于广义混合灵敏度指标,通过改变输出加权函数增益,得到快速抑制互感扰动影响的H∞鲁棒控制器;在此基础上,推导并设计出用于修正参考输入的前置滤波器;实验结果表明,双自由度鲁棒控制不仅对跨区段互感扰动影响具有较好抑制作用,且能明显改善对参考输入的跟踪响应性能。     

[电动汽车稳定性控制]异质队列的分布式鲁棒解耦控制

Based on the distributed control structure and interaction topology modeled by graph theory, a decoupled robust control strategy was presented for a heterogeneous vehicular platoon to deal with the uncertainties of node dynamics. The dynamical behavior of node composed of vehicle dynamics and a lower-level controller was assumed to be covered by a multiplicative uncertainty model. Then to decouple the platoon system, which  was skillfully decomposed into a H∞ norm bounded uncertain part and a diagonal system by applying linear transformation and eigenvalue decomposition on communication topology. The requirements of robust stability, tracking ability and vehicular platoon stability were analyzed theoretically. Comparative bench tests with a non-robust controller and different communication topologies were conducted to demonstrate its robust stability, tracking ability and vehicular platoon.     

高超声速机的固定阶鲁棒控制器的设计

在采用现代控制理论设计方法对高超声速飞行器的控制系统的设计中,一般会生成高阶的控制器,而当对这些控制器予以实现的时候又会产生较大的不可接受的时间延迟。本文针对这个问题,应用了一种在控制器设计之前即限制控制器维数的方法来设计固定阶的H∞控制器,同时采用了一种控制器的规范实现以及同伦算法。最后,本文还设计了一种固定阶的μ控制器,它与全阶补偿器具有相似鲁棒性,但却显著地降低了控制器的复杂度。