基于非线性干扰观测器的矿用电机鲁棒滑模控制

为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,提出了一种基于非线性干扰观测器的鲁棒滑模速度控制器。首先建立了包含负载扰动的永磁同步电机数学模型,为了减少扰动量的影响,采用非线性干扰观测器进行在线估计,并以此得到的观测值作为前馈量补偿到滑模控制器的输入端。最后与PI控制器进行仿真比较,结果表明,该算法提高了系统的响应速度,减小了稳态误差。     

包含静止同步补偿器的电力系统鲁棒镇定

研究包含静止同步补偿器(STATCOM)的单机一无穷大电力系统鲁棒镇定控制。首先，从系统级角度讨论了系统的动态数学模型，为消去系统非线性，引入了直接反馈线性化技术，考虑到系统的参数不确定性，所得到的系统模型为一个包含不确定项的线性系统，基于系统的代数黎卡提方程的解，对上述线性系统，引入反馈控制，结合前述的直接反馈线性化技术给出的补偿控制规律，得到原系统的鲁棒镇定控制器，在仿真实例中，考虑了在反馈线性化补偿控制规律中有无静止同步补偿器的附加控制作用2种不同的情形，输电线路发生三相对称短路故障，在此暂态过程中，考察所给控制器的控制效果。图2。参10．     

局部任务坐标系下的轮廓运动控制研究

针对直线电机平台轮廓运动精确控制的难题,提出一种基于局部任务坐标系(LTCF)的自适应鲁棒控制(ARC)方法。通过坐标变换阵T将所建立的动力学模型变换到LTCF中,实现在笛卡尔坐标系下跟踪误差的解耦。利用自适应鲁棒控制器对建模误差的实时补偿,使系统快速稳定并保持较好的系统鲁棒性。将所设计控制方法与基于交叉耦合(CCC)的自适应鲁棒轮廓运动控制方法进行对比仿真实验,结果表明,所提控制方法具有更好的轮廓控制性能。     

永磁直线同步电动机垂直提升系统的鲁棒H_∞控制

运用MatLab的Simulink工具箱建立了永磁直线同步电动机垂直提升系统的动态仿真模型。并根据鲁棒控制的原理和鲁棒H∞控制器的特点,运用设计的具有鲁棒性能的控制器对永磁直线同步电动机进行控制。使用MatLab的Simulink工具箱对所设计的控制器和控制系统进行建模仿真试验研究。结果表明,该控制器不但对所给定的速度控制器的跟踪性能好,而且对系统和控制器本身的参数摄动和负载扰动有很强的鲁棒性。     

智能自适应内模控制

针对纯滞后的非线性系统提出了一种基于内模控制（ＩＭＣ）的控制方案，该控制系统主要由预测模型和逆控制器组成，前者完成被控对象模型的建立，后者完成最优控制器的实现，在参数估计器中，采用随机干扰下的随机逼近算法来实现参数的辨识，最后的仿真结果表明，采用内模控制使系统的性能和鲁棒性能都到改善，控制效果很好。     

数控X-Y平台伺服控制系统的双内模控制研究

基于先进的内模控制理论,针对数控X-Y平台伺服控制系统的位置速度双闭环系统提出了一种双内模控制结构,并进行了伺服控制系统的控制器设计。所设计的速度控制器为PI结构,具有对控制对象参数变化的鲁棒性能;设计的伺服位置控制器为PID结构,只有一个可调参数,调整方便。仿真实验验证了内模控制方法设计的系统性能优于工程设计方法设计的性能。     

论域调整模糊PID液位控制系统的仿真研究

针对液位控制系统的大时滞、时变特性,提出一种基于变论域模糊控制理论的自适应模糊PID控制方法.该方法通过论域调整改善模糊PID控制器参数的调整精度和范围,具有良好的自适应能力和鲁棒性能.可以用更简单的实现方法获得比基于遗传整定的模糊免疫PID控制方法更好的控制质量.仿真结果验证了其优越性.     

三相PWM整流器电压环H_∞鲁棒控制器设计及其优化

针对三相PWM整流器电压环的特点,提出了一种H∞鲁棒控制方法。基于PWM整流器的数学模型,建立了满足H∞控制标准型的状态方程,并选择合适的权函数。通过求解Riccati不等式,得到H∞鲁棒控制器。由于控制器待定参数较多,权函数的选择范围较广,因此设计了一种PSO算法,对所设计的控制器参数进行整定和优化,进一步提高了PWM整流器的控制性能,具有更好的动态性能和抗干扰性。最后,通过仿真证明了该方法的可行性和有效性。     

基于递归网络的永磁同步电机位置控制

提出基于递归式神经网络的控制方法,对永磁同步电动机位置系统进行控制.控制器是由递归式神经网络控制器和补偿控制器组成,其中递归式神经网络控制器主要是为了跟踪输入信号,而补偿控制器是用来补偿最优控制法则和递归式神经网络控制器之间的误差.仿真结果表明,采用该种方法对位置系统进行控制,具有较好的跟踪性和鲁棒性.     

论域调整模糊PID液位控制系统的仿真研究

针对液位控制系统的大时滞、时变特性,提出一种基于变论域模糊控制理论的自适应模糊PID控制方法.该方法通过论域调整改善模糊PID控制器参数的调整精度和范围,具有良好的自适应能力和鲁棒性能.可以用更简单的实现方法获得比基于遗传整定的模糊免疫PID控制方法更好的控制质量.仿真结果验证了其优越性.     

基于非线性模型的矿用救生舱温度控制

针对矿用救生舱舱内温度保持恒定的控制问题,采用非线性系统辨识的方法对舱内温度变化规律进行辨识,得到了救生舱舱内温度变化过程的二阶非线性Volterra级数模型;确立了控制性能指标;在此基础上,应用非线性模型预测控制策略,以及优化迭代算法对舱内温度进行实时控制。经模型试验和现场试验证明,该控制策略可以对救生舱舱内温度进行有效的控制,且具有一定的鲁棒性和较快的响应速度。     

考虑辊缝摩擦及张力影响的冷轧机非线性振动特性研究

为研究轧机垂直振动系统过程中辊缝间摩擦及张力对冷轧机非线性振动特性的影响, 在考虑辊缝摩擦及张力作用的基础上建立了四自由度非线性垂直振动模型。采用时滞反馈控制与多尺度法结合求解系统主共振幅频特性方程, 运用奇点稳定性理论对系统稳定性进行分析。仿真分析了辊缝摩擦及张力对振动幅值的影响, 结果表明辊缝摩擦和张力对轧机垂直振动有很大影响, 并且通过适当调节时滞参数可以消除振动系统的跳跃现象。由稳定性分析得到了辊缝摩擦和张力对系统稳定性影响关系及出现各种不同奇点的条件。     

神经网络PID在温度控制中的应用

提出了一种基于BP神经网络的PID控制器方法,充分利用了BP神经网络算法逼近任意连续有界非线性函数的能力,这种PID控制方法能学习和适应严重不确定系统的动态特性。采用3层前向网络,动态BP算法,达到了在线实时控制的目的,显示了BP神经网络的PID控制方法很强的鲁棒性,同时也显示了神经网络在解决高度非线性和严重不确定系统方面的潜能。实验结果表明,该控制器具有响应速度快、精度高和良好的鲁棒性。     

静止无功补偿考虑不确定性因数鲁棒控制器设计

利用直接反馈线性化理论,将静止无功补偿非线性控制问题转化成伪线性控制问题,且考虑实际系统不确定性因数的影响,设计出了静止无功补偿状态反馈鲁棒控制规律。并对单机无穷大系统进行了数字仿真,仿真结果验证了该控制算法的有效性,可以更有效的改善电力系统动态稳定性。     

基于神经网络逆系统的空气重介流化床多变量解耦控制

针对空气重介流化床干法分选过程的多变量非线性强耦合特点,在空气重介流化床干法分选过程的神经网络逆系统解耦方法的基础上,设计了线性闭环PI调节器,以实现空气重介流化床干法分选过程的高性能解耦控制.仿真结果表明,该方法能够较好地解决空气重介流化床干法分选过程的控制问题,具有较强的鲁棒性.     

液压挖掘机工作装置的区间II型模糊控制

针对液压伺服系统中阀的流量非线性、泵的流量脉动、液压缸的非线性摩擦力和测量噪声等不确定性干扰因素对液压挖掘机工作装置位置控制精度的影响,建立了动臂液压驱动系统的非线性数学模型并设计了区间II型模糊控制(IT2FLC)算法。该算法将传统I型模糊集合中的隶属度值再次进行模糊化表示,即其隶属度值本身为I型模糊系统。II型模糊系统增强了集合的模糊性,从而提高了其处理不确定性的能力。仿真分析和实验结果表明,与传统I型模糊控制(T1FLC)相比,基于IT2FLC的液压驱动系统具有控制精度高、鲁棒性强、抑制干扰能力强等优点,其能有效减小输入信号突变导致的超调和振荡,并显著提高输入信号平稳变化时的跟踪精度。     

一种电驱动机械手鲁棒控制方法

运用Backstepping设计方法,对电驱动刚性机械手轨迹跟踪控制问题提出了一种鲁棒控制方案,并用非线性系统LYAPUNOV数学理论进行了稳定性分析,得到轨迹跟踪误差渐近稳定等结果。     

基于滑模变结构控制的电机-泵组、阀复合调速的研究

采用电机-泵组、阀并联复合控制较好地解决了液压马达调速过程中快速性与效率之间的矛盾,在控制策略上提出用滑模变结构控制（SMVSC）来提高对不确定干扰的鲁棒性,建立了试验平台.分析了阀控/泵控性能差异的本质原因,探讨了电机-泵组子系统中存在的相乘非线性,介绍了电机-泵组、阀并联复合控制的原理.应用滑模变结构原理设计了滑模变结构控制器,对于SMVSC带来的抖动提出了抑制措施.通过仿真结果可以看出,基于SMVSC的电机-泵组、阀并联复合调速系统动态响应明显加快,系统对马达负载扰动的鲁棒性增强.     

摆线型大位移井剖面设计的数值计算

摆线型大位移井轨道由"直井段-圆弧井段-摆线井段-稳斜井段"构成,与其他类型的大位移井轨道相比,摆线型大位移井具有最小的或很小的摩阻和摩阻力矩.摆线型大位移井轨道设计问题归结为求解一个二元方程组,当未知设计参数为摆线井段初始井斜角或稳斜井段井斜角时,该方程组为非线性方程组,没有解析解.通过数学变换和化简,得到了等价的三角函数方程,根据区间搜索和二分法提出了求该三角函数方程近似解的数值迭代算法.算例表明,该算法具有很好的迭代稳定性,计算精度高、速度快.新算法可用于大位移井轨道设计的计算机软件开发,对于提高软件的适用性和稳定性具有较大的帮助.     

落地式多绳摩擦提升系统动态特性研究

将提升钢丝绳简化为具有分布质量的均匀变形弹性线,并将长度时变的平衡钢丝绳质量集中在两侧提升容器上,利用拉格朗日方程建立了落地式多绳摩擦提升系统5自由度数学模型,其方程为耦合、变系数和非线性的二阶常微分方程。以某矿落地式摩擦提升系统运行参数为例,对非线性微分方程进行求解,分析两种工况下各自由度的动态响应和最大张力值。对比分析刚体动力学和弹性动力学计算的张力和张力差,提出了基于弹性动力学的提升系统防滑校核和提升钢丝绳选型方法。并进行了现场测试,实测曲线和仿真曲线变化规律基本一致,验证了5自由度数学模型建立和求解方法是有效的。对多绳摩擦提升系统动态设计提供了理论参考。