基于G代码的双工业机器人协调作业的网络控制

在对双工业机器人协调作业网络控制进行研究的基础上,提出了基于TCP和UDP两种传输协议的客户端/服务器控制模式,实现了不同类型指令和数据的有效传输.同时,研究了单工业机器人控制语言.通过对标准G代码进行扩展与重定义,提出了双工业机器人的坐标定义、直线插补、圆弧插补、螺旋线插补及速度控制等指令,为双工业机器人协调的网络控制提供了一种新的语法,从而解决了基于网络的双工业机器人的控制问题.     

基于电压双闭环模糊PI控制的三相变频调压电源控制方案

在变频调压电源逆变器输出侧电压的瞬时值、有效值电压双闭环PI控制基础上,通过添加模糊控制规则,设计了一种参数自调节电压双闭环模糊PI控制方法.仿真结果表明:该控制方法超调量较小、响应较快,稳定性高,其效果明显优于单一的电压双闭环PI控制方法.     

空间翻滚目标捕获的双滑模面控制律与地面微重力试验

本文研究了空间翻滚目标捕获任务中的相对姿轨耦合控制问题.为了提高系统在有界干扰、测量误差、控制受限、参数不确定等因素影响下的控制性能,设计了双滑模面姿轨耦合控制律,并证明了该控制律作用下闭环系统的稳定性.通过数学仿真与传统单滑模面控制律进行了对比分析,结果表明双滑模面控制律的能够显著减小稳态偏差和噪声.进一步,构建了地面微重力半物理试验系统,设计了轨道面内对翻滚目标逼近与跟踪的任务场景,通过半物理试验结果验证了双滑模面控制律在姿轨控全系统实时闭环、微重力动力学条件下的有效性.     

双馈风力发电机系统的自抗扰神经网络的励磁控制

在双馈发电机传统控制方式的基础上, 将自抗扰控制技术和BP神经网络相结合结合, 应用于双馈风力发电机并网运行的控制上, 提出了一种新的双馈风力发电机并网运行控制方案. 该控制方案具有内外两个控制环, 内环通过BP神经网络实现双馈风力发电机的转子d-q轴电流控制, 外环通过自抗扰技术实现双馈风力发电机定子侧的有功、无功控制. 由于自抗扰控制器利用一阶跟踪微分器和扩张状态观测器对系统扰动进行动态跟踪补偿, 在此基础上输出双馈电机转子交--直轴电流的参考值, 然后将该参考值作为BP神经网络训练样本的输入, 训练后的BP神经网络可以更好地逼近实际转子电压输出量. 论文设计并实现了该方案的具体控制算法. 仿真测试表明: 该控制方案具有优良的动态性能, 对系统的内外扰动具有较强的鲁棒性, 在没有精确的发电机参数情况下依然可实现并网系统的稳定运行.     

基于MFA的前馈-反馈控制在混凝投药中的应用

城市供水中的混凝投药过程是一个大惯性、大时滞、非线性、时变及干扰多的难控对象,许多先进的控制方法目前均无法真正用于实际控制.采用基于无模型自适应控制(MFA)技术,并应用在某自来水厂中试装置的待滤水浊度控制中.所进行的控制实验系统地比较了纯反馈控制、单前馈-反馈控制和双前馈-反馈控制策略的控制效果.实验结果表明,双前馈-反馈控制技术具有更好的控制性能.     

双蓄热式加热炉燃烧系统控制策略的研究

以加热炉燃烧系统的工艺流程为基础,分析了大型双蓄热式加热炉的控制策略.全炉烧嘴采用全分散换向控制,炉温控制采用改进型双交叉限幅控制,动态修正空燃比,排烟控制综合考虑炉压和排烟温度两个指标;同时在小负荷阶段引入开度-流量曲线进行控制并加以优化.实践表明,该方法在各种工况下均能同时对炉温、炉压、排烟温度进行良好的控制.     

基于软件的双CPU冗余控制研究

可编程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的双CPU冗余运行对于工业自动化控制系统的可靠性有着重要意义.针对传统基于硬件策略的双CPU的PLC冗余控制方式存在的问题,提出了基于软件策略的双CPU冗余控制思想,并详细描述了利用A-B ControlLogix系列PLC实现双CPU冗余软件设计的具体方案.     

双连杆柔性臂轨迹跟踪的鲁棒控制

研究了双连杆柔性臂轨迹跟踪的鲁棒控制问题·基于假设模态法和奇异摄动法,导出了双连杆柔性臂系统的动力学方程,并将系统模型分离为慢变和快变两个子系统.针对柔性臂的特点,提出了关节角的补偿控制思想,并且给出了补偿控制算法.对两个子系统分别采用滑模变结构控制和H∞控制,由此得到的组合控制使系统精确跟踪目标轨迹.研制了双连杆柔性臂实验台,并对文中提出的方法进行了实验.     

基于单神经元控制器的独轮自平衡机器人双闭环自适应控制

针对竖直飞轮的独轮自平衡机器人系统,提出了一种基于自适应单神经元控制的双闭环(DLSN)控制方法.根据对独轮自平衡机器人动力学模型的分析,将独轮自平衡机器人分成两个子系统,提出了一种具有俯仰倾角和横滚倾角内环、前向位移外环的双闭环自适应控制结构,其中每个控制环均由单神经元自适应控制器构成.仿真实验结果表明:所设计的基于双闭环单神经元自适应独轮自控制方法是有效的.     

双馈异步风力发电机功率控制扰动法仿真研究

双馈异步风力发电机有功功率、无功功率的解耦控制是变速恒频风力发电系统的关键技术,也是保证风力发电机组安全高效运行的关键.介绍了交流励磁变速恒频风力发电的基本原理,提出了功率控制扰动策略.利用定子磁链定向的矢量控制方法建立了双馈异步发电机在d-q坐标系下的数学模型,实现了定子有功功率、无功功率的解耦控制.推导了双馈异步发电机的线性化模型并分析了其特件.利用MATLAB/Simulink建立了系统的仿真模型,并就主要扰动参数对系统功率控制性能的影响进行了分析.仿真结果验证了功率控制扰动策略的正确性和可行性,为风力发电技术的进一步研究提供了理论依据.     

液压釜温度自适应预测控制

详细介绍了液压釜温度系统自适应控制方案、误差分析及实际应用调试情况.应用全系数自适应控制理论及模型预测控制原理设计了一种新的自适应预测控制方案,并给出了控制算法的稳定性证明及闭环系统稳态误差和动态特性分析.实际应用表明,该方法对建模误差、系统延时及测量噪声具有较好的鲁棒性.     

基于虚拟模型的自适应解耦抗扰控制

针对一类多变量非线性耦合系统,提出了一种基于虚拟模型的非线性自适应控制器.首先将非线性系统线性化处理并将其作为虚拟模型,对该模型设计线性自适应控制律.然后将线性控制律分别应用在虚拟系统和受控的实际非线性系统上,根据两者的输出误差设计补偿控制律,以达到对实际被控对象进行自适应解耦抗扰的目的.利用李雅普诺夫稳定理论给出了控制系统稳定性条件.实验仿真验证了控制算法的有效性.     

基于CPS框架的微粉生产过程多模型自适应控制

针对矿渣微粉（Ground granulated blast-furnace slag,GGBS）生产这一多变量、强耦合、多工况的复杂非线性过程,本文根据大量生产数据,提炼出矿渣微粉生产过程的三个典型工况.求解多工况多目标优化问题以求得最优设定值.建立多工况下的递归神经网数据驱动模型,并采用自适应动态规划方法,建立多个控制器,结合加权多模型控制,实现矿渣微粉生产过程在多工况切换情况下的自适应控制.通过过程运行优化、跟踪控制优化、通讯、工业以太网等信息资源与矿渣微粉生产物理资源之间的融合,构建基于信息物理系统（Cyber-physical system,CPS）的矿渣微粉生产优化控制系统.实验分析表明,本文提出的基于CPS的多模型自适应控制器,能够有效实现多工况条件下矿渣微粉生产过程的自适应控制,减小超调量,提高控制品质.     

Set-theoretic model reference adaptive control with time-varying performance bounds

One of the fundamental problems in model reference adaptive control design is the ability of the controlled system to achieve not only stability but also a user-defined performance in the presence of exogenous disturbances and system uncertainties. To this end, we recently proposed a set-theoretic model reference adaptive control framework, which guarantees the norm of the system error to be less than a user-defined constant performance bound. The contribution of this paper is to generalise the set-theoretic model reference adaptive control framework for enforcing user-defined time-varying performance bounds on the system error, which gives the control designer a flexibility to control the closed-loop system performance as desired on different time intervals (e.g. transient time interval and steady-state time interval). Two adaptive command following control architectures are proposed and their stability and performance properties are rigorously established using system-theoretic methods.     

改进的内模跟踪控制对随机噪声抑制的研究与仿真

对于存在随机噪声和干扰的系统,传统的内模跟踪控制是无法解决这类问题的。将自适应滤波器引入到内模控制的结构中,很好地解决了内模控制在抑制随机噪声方面的不足。针对被控对象的模型和系统性能指标,同时考虑到系统的随机噪声设计自适应滤波器,从而构建自适应控制器。通过自适应控制器和基于内模原理设计的伺服补偿器对被控对象进行跟踪控制。提出的方法综合了内模控制和自适应滤波的优点,使控制系统达到满意的跟踪控制效果,对常规谐波扰动和随机噪声都有良好的抑制作用。仿真结果表明提出的设计方法能够实现系统的无静差跟踪,并且具有良好的抗噪性和稳定性。     

基于改进卡尔曼滤波器的扰动抑制无模型自适应控制方案

针对无模型自适应控制方法在测量扰动作用下控制效果不佳的问题, 本文提出了一种新的扰动抑制无模 型自适应控制方案. 首先基于受控系统的动态线性化数据模型及测量扰动的统计特性, 在最小方差估计准则下推导 了基于系统输入输出数据的改进卡尔曼滤波器. 然后基于此滤波器给出了一种新的扰动抑制无模型自适应控制方 案. 该方案仅需用到受控系统的输入输出数据, 即可实现在强测量扰动作用下系统的无模型自适应控制. 仿真结果 显示, 相比现有的扰动抑制无模型自适应控制方案, 该方案在系统跟踪常值参考信号、时变参考信号时均能有效地 抑制测量扰动, 适用性更好的同时可以获得更小的跟踪误差及更大的数据信噪比.     

液压釜温度自适应预测控制1)

This paper introduces the details of the adaptive control scheme,error analysis and field adjustment of a hydraulic cauldron control system.A kind of new adaptive predictive control scheme is designed based on the all-coefficient adaptive control theory and model predictive control theory.The stability of this control algorithm is proved,and the analysis of error in stable stage and analysis of dynamic performance in the closed loop system are given.The actual application shows that the method proposed in this paper has good robustness to model error,system delay and measure noise.     

直接多模型自适应控制器设计——LMI方法

本文将线性矩阵不等式(LMI)方法引入直接多模型自适应控制, 将直接多模型控制器的 设计过程转化为求解线性矩阵不等式的可行解问题,同时给出在不同不确定参数范围内的多 个状态反馈控制器,并由此构成直接多模型自适应控制器．同时将直接多模型自适应控制推 广到多输入多输出被控对象的设定值跟踪问题,并给出稳定性分析结果．     

Parameter information content of measurable signals in direct adaptive control

It is postulated that available parameter information is a functional of all past history of measurable signals. From this point of view, direct model reference adaptive controllers become functional differential equations. A modified model reference adaptive control structure and functional adaptation algorithm are presented. It is shown that the system is well-defined, stable, and achieves asymptotic model transfer function matching under weaker excitation conditions than those required by earlier model reference adaptive systems. It is claimed that the information content perspective developed in this paper has implications in robust adaptive control theory.     

液压釜温度自适应预测控制

详细介绍了液压釜温度系统自适应控制方案、误差分析及实际应用调试情况．应用全系数自适应控制理论及模型预测控制原理设计了一种新的自适应预测控制方案,并给出了控制算法的稳定性证明及闭环系统稳态误差和动态特性分析．实际应用表明,该方法对建模误差、系统延时及测量噪声具有较好的鲁棒性．