一种全新的高鲁棒性非线性控制器的研究

提出了一种具有全新的比例、非线性积分、非线性微分调节器（简称ＰＮＬＩＮＬＤ调节器），与传统的ＰＩＤ调节器相比，它完全消除广线性积分器和微分器的所有致命缺点而又完全保留了它们的全部优点，参数整定十分容易，其参数的大幅度变化不会给系统带来多大的不利影响，具有极强的鲁棒性．     

不确定连续非线性系统鲁棒混沌反控制

为了实现一类非线性系统的鲁棒混沌反控制,提出非线性不确定系统鲁棒混沌反控制的非线性比例积分微分控制 （NPID）方法.该方法借助微分跟随器和数值微分环节分别提取驱动混沌动态系统和受控系统输出的微分信号，并在此基 础上根据时间加权的误差绝对值积分（ITAE）最小的原则设计非线性比例积分微分控制器，使受控系统的输出能良好地 跟踪驱动混沌系统输出，实现非线性不确定系统的鲁棒混沌反控制.将混沌反控制的适用范围由离散时间系统拓展到连续 时间系统，由参数结构已知的线性稳定系统拓展到参数结构未知的非线性稳定和不稳定系统.分析和仿真结果表明，微分 跟随器和数值微分环节可以对驱动混沌动态系统和受控系统的微分信号进行高精度实时提取，控制策略具有鲁棒性，控 制器的设计具有不受李雅普诺夫指数配置求取困难和微分几何控制器设计计算复杂性的约束.     

非线性系统线性化的微分几何法

本文讨论了非线性系统的完全线性化问题。利用微分几何理论，通过非线性状态反馈和非线性坐标变换，使得非线性系统被变换成精确的线性化系统。     

主动磁悬浮轴承非线性控制决策的研究

主动磁悬浮轴承是一个典型的闭环控制系统,其特点是具有强烈的非线性,磁浮力正比于电流平方,反比于位移偏置量的平方。传统的PID控制器应用比较广泛,但其比例、积分、微分环节的调节参数都是采用试验的方法人工整定。这种方法不仅需要熟练的技巧,而且比较费时。当被控对象发生变化时,其参数也要进行相应的调整,也就是说这种PID调节器没有自适应能力。文章所设计的PID控制器中的各种参数是随系统动态特性不断变动的,它是专为非线性系统设计的,具有很强的自适应能力。仿真结果显示,该系统是可行的。     

改进型模糊自整定比例积分微分温度控制系统

针对传统比例积分微分(PID)控制系统在温度控制中存在超调量大、处理时间长,以及温度的非线性、时变性和滞后性等问题,提出一种改进型的模糊自整定比例积分微分控制系统控制电炉温度.首先利用传统的PID控制器算法,计算出当前系统的误差及误差变化,再根据模糊推理和变论域的在线参数调整原理,修正比例参数、微分参数、积分参数,最后将这些参数传输到PID调节器输出控制电炉温度.通过对电炉在500℃与1 000℃时的控制仿真实验,结果表明改进型的模糊自整定PID控制算法对电炉温度控制的稳定性、鲁棒性更好,减少了温度波动对温度控制系统的影响.     

具有参数不确定性伺服系统的H∞自适应控制器设计

利用一个具有鲁棒性能的H_∞自适应控制器对永磁同步电机进行跟踪控制，通过利用一个参数调节器和一个前馈补偿，减小了参数摄动和外部干扰对系统跟踪性能的影响.面对大的参数摄动和外部干扰，一旦H_∞性能能够满足，跟踪性能便能保证，鲁棒性跟踪问题被转化为一个非线性H_∞问题.为解一个非线性H_∞问题，将参数调节器、H_∞反馈控制器和补偿控制综合到一起，通过一个二次存储函数的选择来完成，最后通过跟踪阶跃响应的仿真结果证明了H_∞自适应控制器的有效性.     

自抗扰控制器在非线性化工过程控制中的应用

对于连续搅拌槽反应器、pH值中和、高纯度分离等化工过程，由于其过程本身具有严重非线性，因而控制十分困难．当未知强非线性系统中存在强干扰时，自抗扰控制器能表现出很强的适应性和鲁棒性．为此，采用二阶自抗扰控制器来控制这些复杂非线性过程，并结合工程实际和理论分析，对其跟踪微分器TD的设计予以简化．对连续搅拌槽反应器和pH值中和过程进行仿真，结果表明，基于自抗扰控制器的控制效果均优于常规PID调节器的控制效果．     

利用相对衰减指标整定调节器参数

本文讨论了一个新的整定调节器参数的方法。结合扩充频率特性法和根轨跡法的优点,得到了(?)环系统极点的分布与工作频率间的变化规律,通过一个相对衰减指标β,使调节质量指标与调节器参数联系了起来。这个方法大大简化了计算调节器参数的过程,同时也替扩充频率特性法选取工作频率ω和微分系数 C_2找到了理论的根据。     

AGC在山东黄台发电厂中的实施与投运

主要介绍了AGC在黄台火力发电厂#7机组的实施与实现方式，并根据锅炉的特性在炉控器中PID调节器比例因子由定参数改为变参数、炉控器中前馈由比例前馈改为微分前馈的一些控制方式的改进。     

跟踪微分器的等效线性分析及优化

为了解决跟踪微分器跟踪函数选取多样、参数调整困难的问题,研究跟踪微分器在平衡点附近的等效线性模型.提出平衡点附近非线性跟踪微分器的统一型式,用Lyapunov方法证明统一模型的稳定性.将统一模型在平衡点处线性化,得到不同非线性结构对线性化参数的影响,仿真算例验证了线性化模型的等效性.基于等效线性模型的频率特性分析跟踪微分器的滤波性能及相位滞后,据此提出跟踪微分器的参数优化方法.提出前馈补偿的复合跟踪微分器,减小相位滞后并抑制前馈噪声.数值仿真结果验证了跟踪微分器参数优化方法的可行性,表明所提复合跟踪微分器具有最佳的跟踪误差与微分误差组合.     

工业锅炉汽包水位控制系统的优化

传统的PID控制方法不能完全有效解决汽包水位问题,因为它具有多变性、非线性以及强耦合等特点.因此研究了模糊神经-PID这种控制策略,将模糊神经网络的PID控制器作为给水控制系统的锅炉汽包水位调节器,可实时整定PID控制器参数,以适应控制系统的响应快速性、调节平稳性、及抗干扰能力的要求.仿真结果表明:工业锅炉汽包水位控制系统中可以采用模糊神经-PID控制策略进行优化.     

自校正调节器应用于过程控制的仿真研究

本文讨论了用仿真实验研究自校正控制器与PID调节器应用于过程控制系统的结果,所得结果表明,在大纯延时、参数时变、非线性等方面,自校正控制器的控制性能优于PID调节器。     

同步发电机励磁的自适应 PID 控制

采用带可变遗忘因子的最小二乘参数辨识算法和带可变移动因子的极点移动技术,推导出一种新的自适应ＰＩＤ励磁控制算法,实现了同步发电机励磁的非线性调节。文中介绍了调节器的设计原理,给出了动模试验结果。结果表明,该励磁调节器具有很好的调节特性,不仅优于常规的ＰＩＤ控制器,而且比其它控制规律的励磁调节器更简单、更适合工程应用。     

基于微分几何法的车辆半主动悬架控制

为了对某工程车辆半主动悬架进行有效控制,建立了车辆半主动悬架非线性动力学模型.提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行线性化,进而利用线性二次型调节器实现了非线性状态反馈最优控制,并用Matlab/Simulink编程进行仿真实验.仿真结果表明：经过微分几何法线性化处理并应用LQR控制的方法,半主动悬架与被动悬架相比,车辆平顺性有了明显的改善,绝大部分平顺性指标都有10%以上的提升.分析结论可为非线性系统的线性化和车辆悬架半主动控制的研究提供参考.     

两种群食饵-捕食者模型参数估计的数值微分法

给出了一种基于数值微分的两种群食饵-捕食模型参数估计的两阶段方法。该方法将参数的非线性最小二乘估计,转化为一个数值微分和一个线性最小二乘估计问题,具有计算简单快速的特点。数值算例详细分析了三种常见有限差分数值微分法及非线性最小二乘估计对参数估计精度的影响,结果表明提出的方法是可行的。     

带有跟踪微分器的模糊自整定PID控制器

带有非线性跟踪微分器的模糊自整定PID控制器结合了跟踪微分器、PID控制和模糊控制的优点,改变了以往通常采用差分求微分的做法,实现了对PID参数的实时在线整定.     

THJ-2型高级过程控制系统中锅炉内胆液位的PID控制

介绍了锅炉内胆液位的PID控制与MCGS组态软件在THJ-2型高级过程控制系统中的应用，对锅炉内胆液位控制的P，PI，PID调节器在改变参数的情况下进行仿真分析，结果表明在比例积分控制的基础上加入了微分D控制，加快了系统的响应速度，但同时也降低了系统的稳定性．     

带间隙随动系统的非线性变结构调节器综合

减速齿轮的啮合间隙是随动系统输出轴振荡的根源。它使随动系统的动态品质变坏,定位精度下降,甚至出现自持振荡而不能正常工作。本文探讨了用一种非线性变结构调节器综合的带间隙随动系统的方法。利用变结构的思想,当系统大偏差时,非线性变结构调节器投入具有相位超前作用的反间隙环节。把系统的线性部分校正成“Ⅱ”型系统,以得到较好的动态品质;而在系统小偏差时,切除反间隙环节,同时把系统校正成“Ⅰ”型系统,以提高系统上阶跃给定时系统的稳定性与定位精度。本文给出了用非线性变结构调节器综合带间隙随动系统的设计方法和调节器的参数选择方法。     

叠加微分系统零解稳定条件下参数变化区域的研究

通过对二维叠加线性微分系统零解稳定条件下参数区域变化情况的讨论，给出了在n维叠加线性及非线性微分系统零解稳定条件下可以得到参数的变化区域；举例说明参数变化区域的大小与所作的李雅普诺夫函数有关；并且说明可以通过改进所给系统的李雅普诺夫函数来扩大参数的变化区域。     

一类化工反应器非线性系统线性化及控制仿真

从化工过程入手，采用非线性几何方法找到一个非线性反馈ｕ＝α（ｘ）＋β（ｘ）υ和微分同胚，对一类单输入单输出仿射非线性化工反应器进行完全线性化，用现代控制论方法实现优化控制，并通过计算机仿真加以验证．