多输入线性定常系统的最优极点配置

本文通过对ＬＱ逆问题的研究，提出了一种对多输入线性定常系统普遍适用的最优极点配置方法。对于具有不同能控性指数集的多输入系统，按照指定的闭环极点，可以推导出其ＬＱ逆问题解的充分条件，有利于促进该问题的最终解决。     

采用两点最优励磁控制提高输电系统的静稳极限

给出了输电系统两点最优励磁控制实现的具体条件 ,研究了输出反馈量的选取问题 ,以静态稳定极限作为这种控制方式适应系统非线性能力大小的指标。计算了输出反馈量不同组合方式下的系统的静态稳定控制效果 ,并与常规最优励磁控制进行了比较。结果表明 ,可选的 12组反馈方式均可使系统有较高的静态稳定极限。     

负载扰动观测器在LQSF调速系统中的应用

本文针对晶闸管直流调速系统，设计了一种估计常见未知外扰（负载力矩）的离散状态观测器。调速系统采用线二次型指标状态反馈（ＬＱＳＦ）它与估计信号组成数字式复合控制系统，有效改善了调速系统的动，静态性能。实验表明，本方法简单易行，具有工业实用价值。     

异步电动机逆系统解耦控制

首先介绍逆系统的一般原理，然后针对异步电动机这一非性耦合，多变量的控制系统，采用逆系统的方法进行分析，通过给定不同的条件，选择不同的输入和输出，论证系统的有可逆性。     

按二次型逆问题频域解法设计电传系统的最优调节器

本文提出按二次型逆问题频域解法设计电气传动系统最优调节器的新方法。本文首先在频域内详细推导了二次型逆问题公式，然后用频域解法的Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ多项式［１］求出最佳状态反馈阵Ｋ，再由二次型逆问题公式逆推出加权矩阵Ｑ的唯一正定阵。本文将Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ多项式与二次型逆问题公式之间建立了有机的联系，扩大了Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ多项式在线性控制系统中的应用范围。为电气传动系统设计最优调节器提供了一种简易解法。本文用实验结果加以验证。     

基于逆系统理论的飞机自动着陆控制系统仿真分析

飞机自动着陆系统是现代飞行控制系统的重要组成部分。为解决飞机的精确定位问题,本文采用非线性逆系统方法对飞机自动着陆系统进行控制。通过状态变换输出与输人间的线性关系使飞机原非线性方程反馈线性化,使原非线性系统解耦为一个一阶和一个二阶线性系统,并设计了神经网络控制器。仿真研究结果表明,基于非线性逆系统的神经网络滑模控制器方法能较好实现飞机自动着陆系统的有效独立控制。     

受扰非线性时滞系统近似最优跟踪控制

为了研究一类参考输入和扰动由外系统描述的非线性时滞系统最优输出跟踪问题,利用逐次逼近法将原最优跟踪问题转化为一族不含时滞项和超前项的非齐次线性两点边值问题序列,通过迭代求解该问题序列,提出了一个伴随向量解序列近似求解过程。最优输出跟踪控制律由解析的前馈-反馈项和以伴随向量的极限形式给出的非线性时滞补偿项组成,通过截取伴随向量序列的有限步迭代值,得到了问题的次优控制律。利用构造扰动和参考输入降维观测器,解决了前馈控制律的物理可实现问题;仿真结果表明,该方法计算量较小,容易工程实施,能有效地解决非线性时滞系统的最优跟踪控制问题。     

基于逆系统方法的HVDC系统一般非线性控制

对于高压直流输电系统中整流器定直流电流、逆变器定关断越前角的控制问题,采用系统的三阶非仿射非线性控制模型,根据多变量控制的逆系统方法,设计了基于非线性反馈线性化和线性二次型最优的组合控制器,并给出了闭环系统稳定的充要条件。仿真结果证明了结论的正确性和文中所提方法的有效性。     

基于逆系统方法的三相PWM整流器控制

针对三相脉宽调制(PWM)整流器控制采用非线性反馈方法使控制器设计复杂化的问题,提出一种基于逆系统方法的三相PWM整流器的反馈线性化控制方法。利用三相PWM整流器数学模型,以直流输出电压、有功和无功电流作为状态反馈变量,推导出三相PWM整流器的逆系统,并构造出伪线性系统。通过对该伪线性系统的综合,设计出三相PWM整流器的闭环控制系统,实现了无功电流分量和直流电压的解耦,然后对该闭环控制系统进行了计算机仿真。结果表明,所采用的控制策略能够实现三相PWM整流器直流电压和无功电流的解耦控制,且性能良好。     

改进的最优控制系统

本文着重讨论了最优控制理论的推广应用，介绍了包含最优输出反馈、最优状态反馈、最优前馈的全最优控制系统的设计方法。     

基于SIMULINK集成环境的发电机励磁系统LOC仿真

在介绍线性最优控制理论的基础上，主要基于SIMULINK交互式仿真集成环境对三阶发电机实用模型的励磁系统进行LOC仿真研究，可视化比较了励磁系统最优控制前后的系统输出波形差异，突出指明最优反馈矩阵K的取值对权矩阵Q大范围变动的不敏感性，同时阐释了在设计运行点所获得的固定线性最优控制规律在发电机通常运行范围内的工况自适应性，即采用固定增益在较大运行范围内都可以得到接近最优的动态特性。     

汽轮机调节系统卡涩故障的鲁棒诊断方法

汽轮机调节系统卡涩故障的诊断问题可以归结为对卡涩死区特性的辨识问题，但是在辨识过程中由于对象的各种时间常数和反馈斜率等非故障特征参数的不准确性，卡涩非线性的辨识结果的精度无法保证。该文从辨识算法的角度出发分析了时间常数和反馈斜率对诊断精度的影响机理，结果表明反馈斜率是辨识精度的决定因素，为此，针对原调节系统构造了一个输出变换，使得变换后系统的故障诊断结果对反馈斜率变化不敏感，即提高了诊断算法对非故障特征参数变化的鲁棒性能，最后给出了一个算例验证了这种算法和输出变换的有效性。     

神经网络α阶逆系统控制方法的可行性

证明满足一定条件的单输入单输出系统的α阶逆系统(与原系统复合起来可构成α阶积分或 时延系统)存在且唯一，阐明静态多层网络加若干积分器或时延因子可以逼近这样的α阶逆 系统，对神经网络α阶逆系统方法用于线性、非线性控制的可行性作了探讨。     

基于逆系统方法的并网逆变器自适应模糊滑模控制研究

风电系统三相PWM并网逆变器控制的主要目标是控制输出电流并保证直流侧电容电压的恒定。针对现有的三相PWM并网逆变器系统具有多变量、非线性、强耦合等特点,采用开关函数法建立其开关周期平均模型,在并网逆变器数学模型的基础上,使用非线性逆系统方法,推导出并网逆变器的逆系统模型,构造出伪线性系统,实现了反馈线性化和解耦。对伪线性系统设计滑模控制器,考虑实际中存在建模误差,利用自适应模糊方法进行调整,解决了建模误差未知或变化的问题。理论分析和仿真结果均表明,该控制策略能保证直流侧电压恒定且能控制并网逆变器的输出电流,具有良好的动态响应能力。     

基于逆系统方法的并网逆变器自适应模糊滑模控制研究

风电系统三相PWM并网逆变器控制的主要目标是控制输出电流并保证直流侧电容电压的恒定.针对现有的三相PWM并网逆变器系统具有多变量、非线性、强耦合等特点,采用开关函数法建立其开关周期平均模型,在并网逆变器数学模型的基础上,使用非线性逆系统方法,推导出并网逆变器的逆系统模型,构造出伪线性系统,实现了反馈线性化和解耦.对伪线性系统设计滑模控制器,考虑实际中存在建模误差,利用自适应模糊方法进行调整,解决了建模误差未知或变化的问题.理论分析和仿真结果均表明,该控制策略能保证直流侧电压恒定且能控制并网逆变器的输出电流,具有良好的动态响应能力.     

机炉协调系统的非线性输出跟踪控制

为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响，提高单元制发电机组的快速负荷响应能力，本文基于非线性稳定逆原理，采用非线性输出跟踪控制结构，针对一个通用的非线性协调系统模型，设计出非线性输出跟踪控制器。该控制器由稳定逆系统及反馈控制器两部分组成，稳定逆系统相当于前馈部分，用于提高系统的响应速度；反馈控制器保证了系统的稳定。在不同负荷下的仿真试验表明，依据非线性输出跟踪控制策略设计出的控制系统具有良好的解耦效果和设定点跟踪能力。     

基于逆系统方法的非线性最优控制

基于逆系统方法和线性二次型调节器(LQR)最优控制理论,提出了非线性系统中控制器的一般设计方法,并验证了应用逆系统方法线性化后的线性系统的二次型最优状态调节控制的性能指标等价于原非线性系统的扩展二次型最优输出调节控制的性能指标,从而说明在线性系统下设计的最优控制器也是原非线性系统的最优控制器。同时,以电力系统为例,设计了基于广域信息的非线性全局综合控制器,该控制器的性能指标保证了发电机端电压的恒定和机组间的振荡最小。仿真结果表明,与常规控制器相比,非线性全局综合控制器更能减小系统的过渡时间、振荡次数及振荡幅度,更快地使系统的功角和电压趋于稳定。     

一类不确定时滞系统的输出反馈镇定

对于控制通道中存在时滞的不确定时滞系统，讨论了时滞独立的输出反馈镇定律的设计问题，利用线性矩阵不等式方法给出了鲁棒镇定律的存在条件及镇定律存在时相应的镇定律设计方法，研究结果表明，针对控制通道中存在时滞的一类不确定系统，在一定条件下可以利用线性矩阵不等式方法设计输出反馈镇定律。文中给出了算例以说明方法的应用。     

饱和哈密顿控制系统可镇定性分析(英文)

研究了一类具有饱和的耗散哈密顿控制系统的有限增益可镇定性问题.在一定条件下运用静态输出反馈使得系统达到全局渐近稳定.另外,针对哈密顿系统中的非线性函数提出进一步的演变条件,利用相同的反馈律使得闭环系统达到有限增益L2镇定,同时获得有限增益的估计值.仿真结果验证了所提结论的有效性.     

基于自适应最小二乘支持向量机逆系统的链式STATCOM控制策略

对链式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)建立了非线性数学模型,采用逆系统反馈线性化的方法,构造了伪线性系统,并且将系统实现解耦。由于开关管IGBT的变化随时性及模型的不确定性,常常引起非线性模型参数的变化。为了解决这一问题,采用最小二乘支持向量机自适应地估计动态的模型非线性部分,通过反馈的方式加入到逆系统的输入端,从而补偿掉实际系统模型中的非线性部分,实现真正意义上的伪线性模型。由于是线性系统的解耦模型,采用线性二次型最优控制算法,实现配电网的无功补偿。仿真和实验结果表明,所提的算法很好地解决了配电网的无功补偿问题,且具有很好的鲁棒性和动态性能。