交直流并联输电系统的非线性鲁棒控制

针对含有常参数不确定性的交直流输电系统,使用自适应逆推方法设计了直流系统的非线性鲁棒控制器.基于该方法的设计,无需对原系统进行反馈线性化,并能保证闭环误差系统渐近稳定.设计过程表明逆推方法设计的控制器拥有更优越的性能.     

基于动态面逆推设计的混沌系统同步

提出了一种基于动态面逆推设计的混沌同步方法,在每一步逆推设计算法中的虚拟控制器结合使用了一阶低通滤波器,从而避免了对一些非线性项的重复求导,使得所设计的控制器克服了直接逆推方法的复杂性激增的缺点。对参数已知与未知的Genesio混沌系统分别采用该方法进行分析并给出相应的控制率。数值模拟与仿真结果说明该控制策略的有效性。     

基于未知Prandtl-Ishlinskii回滞的一类不确定非线性系统自适应逆控制

针对带有回滞驱动的一类不确定非线性系统,通过把Prandtl-Ishhnskii模型分解为一个离散的Prandtl-Ishlinskii算子和一个小的有界误差项,采用反步递推的设计方法,实现自适应逆控制器的设计.所设计的自适应逆控制器能保证闭环系统全局稳定.仿真结果进一步证明该控制方法的有效性.     

一类符号反对称结构系统的稳定性及其应用

结合矩阵论中的可反对称条件, 提出一种稳定的具有符号反对称结构的系统, 并将其作为非线性系统的镇定控制目标. 面向符号反对称结构系统的控制方法存在递推构造法和直接设计方法两种: 递推构造法面向具有上三角结构的系统, 包括已有逆推控制和逆推自适应控制, 并可具有更多的可调参数; 直接设计法适用于低维系统, 对于一些系统可以设计出更简单的控制器. 对于Lorenz混沌同步系统的仿真说明了面向反对称结构系统直接设计法有效性.     

汽轮发电机主汽门开度非线性鲁棒控制

由于外界干扰以及各种故障的影响, 电力系统的结构并不是不变的, 因此其中的一些重要参数, 如输电线路电抗等, 总是包含某种不确定性. 针对含有参数不确定性的汽轮机调速系统, 使用自适应逆推方法及Lyapunov方法设计了非线性鲁棒汽门控制器, 基于该方法的设计, 设计过程系统、简明, 且不必对原系统进行线性化, 通过对单机无穷大系统的仿真表明了该控制器的有效性.     

新型直流输电系统的非线性控制研究

为了进一步改善新型直流输电系统的控制性能,提高系统运行的稳定性,首先简要分析了新型直流输电系统的原理及其控制特性,在此基础上,将非线性控制理论中逆系统方法设计控制器的理论引入到新型直流输电系统的控制策略中,提出了利用逆系统方法的新型直流输电系统非线性控制方式,并相应地设计了逆系统方法的非线性控制器及传统直流输电PID控制器。通过对新型直流输电系统控制性能进行仿真实验,将所设计的两种控制器进行比较,结果表明,对于逆系统方法的非线性控制器较之传统直流输电PID控制器,具有更为优良的控制性能。     

静止无功补偿器的自适应逆推无源反馈控制设计

通过将耗散系统理论和自适应逆推(adaptive backstepping)非线性控制算法相结合, 克服了无源反馈方法只能为输入输出相对阶为1的系统设计控制律的限制, 为带有静止无功补偿器的单机无穷大电力系统设计了鲁棒自适应控制器. 设计中兼顾了系统遭受不确定扰动以及阻尼系数难以精确测量情况下控制器的鲁棒性和自适应能力. 理论分析证明所提算法可保证系统内所有状态变量一致有界且渐近稳定, 系统误差全局渐近稳定. 仿真结果也表明, 所提算法使系统母线电压, 发电机功角以及转子角速度的暂态响应性能优于传统逆推算法, 系统误差迅速收敛至零, 与理论证明结果一致.     

发电机的非线性自适应逆推综合控制

发电机励磁和汽门系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合、不确定复杂系统,其综合控制将会改善电力系统稳定性和动态品质,所以设计简单、有效的综合控制器既必要又困难.针对单机无穷大励磁与汽门系统,运用自适应逆推方法和系统的Lyapunov函数,获得了发电机的非线性综合控制器和参数替换律,文中给出了该控制器的具体设计步骤.由于在控制器设计中没有运用任何线性化方法,因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性;同时考虑了发电机阻尼系数的不确定性,使得控制器对系统参数的变化具有很强的鲁棒性.数字仿真结果表明,所设计的控制器具有鲁棒性,并可有效地提高电力系统的稳定性.     

逆不稳定离散时间系统的Dahlin控制器设计

提出了Dahlin控制器的改进设计方法，该方法不仅适用于逆稳定离散时间系统[1]，而且适用于逆不稳定离散时间系统[4]。实例分析和数字仿真证明，在文献[2]、[3]中介绍的设计方法对一类逆不稳定离散时间系统是不适用的，会导致闭环系统不稳定。     

一种基于逆系统方法的化学反应器改进控制方案

对具有非线性动态特性的连续搅拌釜式化学反应器，按逆系统方法设计了控制器，并与分步变换设计法进行比较。仿真结果表明，采用逆系统方法可以使闭环系统取得更优的品质，这对于化工工业过程的控制具有明显的工程实践意义。     

严格反馈混沌系统的Backstepping控制同步设计

对严格反馈混沌系统,提出了一种基于Backsteping的混沌同步一般方法,在每一步逆推设计算法中构造虚拟控制器,使得相应的Lyapunov函数导数负定,在最后一步中给出一个控制器使得驱动系统与响应系统的同步。以Windmi混沌系统为例,进行系统分析,给出了控制器,使控制后的响应系统与驱动系统的状态误差趋于0。对参数未知的情形也进行了讨论,并给出了参数自适应率与相应的控制器。数值模拟与仿真结果说明该控制策略的有效性。     

MDF施胶系统的神经网络逆复合控制器设计

针对中密度纤维板(MDF)施胶系统,在分析其物理特性的基础上,利用神经网络广义逆控制的方法设计出期望的伪线性系统,并结合经典控制理论,采用PID控制器作为该伪线性系统的闭环控制器.由神经网络广义逆系统与作为附加控制器的PID控制器结合在一起构成的控制器称作神经网络逆复合控制器.为验证该控制器的可行性,通过Matlab进...     

基于鲁棒模糊控制理论的BTT导弹动态逆控制

将模糊控制理论应用于BTT导弹动态逆系统控制中,设计了BTT导弹控制系统鲁棒模糊控制器.首先应用动态逆系统方法设计BTT导弹控制器,然后用参数化线性模糊逻辑系统逼近动态逆控制器中的不确定项,并设计了自适应律以调整参数的变化,最后根据Lyapunov稳定性定理,证明了所提出的方法能保证BTT导弹控制系统是渐近稳定的,系统的跟踪误差将收敛到零.仿真结果表明,设计的控制器,对参数和外界扰动等不确定因素具有较强的鲁棒性和自适应性.     

基于逆系统方法的综放工作面控制系统的模糊控制器

对逆系统方法作为反馈线性化方法及其非线性本质进行深入的研究后,认知到逆系统方法建立的模糊控制器是一种变增益的非线性控制器,它与PID控制器有许多相似之处,进而设计出模糊PID复合控制器。模糊PID控制器在综放工作面中的应用的关键是模糊控制器的各个参数的整定。因此,我们用传统的方法首先设计一个PID控制器,在稳定时使模糊PID控制器的参数与PID控制器的对应参数相等,逐步调节、修改各个参数,从而可以得出模糊PID控制器的参数,模糊PID控制器在煤矿综放工作面上运用的结果令人满意。     

基于NBPID的回滞系统控制

回滞现象广泛存在于许多领域，其不可积的非线性特性给控制设计带来了困难。提出的NBPID控制器是基于神经网络逆模型前馈控制(N)，加上改进的Bang—Bang控制(B)的PID控制器。首先通过神经网络逆模型的前馈控制来削弱回滞带来的影响，然后在PID控制器的基础上，为了进一步控制误差，加上改进的Bang—Bang控制。通过设计出的NBPID对回滞系统进行控制，仿真结果表明控制方法是有效的。     

一类不确定非线性系统反步自适应神经网络控制研究

针对合有高阶不确定扰动项且不可参数线性化的一类非线性系统，采用反步递推方法设计基于多层神经网络的自适应控制器，多层神经网络可较好地逼近非线性系统，其权值能在系统先验知识不多的情况下在线调整，给出了神经网络Lyapunov意义下稳定的在线自适应律，在设计控制器的过程中，采用类加权形式Lyapunov函数，使得控制器能有效处理自适应控制奇异性问题，仿真结果表明，该控制器对系统参数的不确定性和有界干扰具有一定的鲁棒性，并能保证闭环系统全局稳定。     

一种混合神经网络飞行控制方法研究

讨论了一种基于神经网络控制的飞行控制方法。针对复杂非线性系统难以建立精确模型的特点,利用神经网络的任意非线性逼近能力进行控制器设计,首先应用神经网络在线辨识对象逆模型,进行控制系统反馈线性化;接着利用circle theorem（圆定理）设计线性PID鲁棒控制器,控制系统输出跟随系统输入,然后应用神经网路自适应逆方法设计混合控制器,最后以F-8飞机纵向飞行控制模态为研究对象进行仿真。仿真结果表明,该控制方法具有较强的自适应和抗干扰能力。     

约束不确定非线性系统的鲁棒优化镇定

针对状态和输入约束不确定非线性仿射系统,提出一种鲁棒镇定的优化控制器设计方法.基于弱鲁棒控制Lyapunov函数概念,构造一个参数可调控制器.再利用LaSalle定理和逆优化理论,验证该控制器的鲁棒镇定性和逆最优性.进一步,采用滚动优化原理在线计算控制器的可调参数,实现闭环系统的鲁棒优化镇定.最后对一个开环不稳定振荡器系统进行鲁棒优化镇定,其结果验证了文中方法的有效性.     

基于扩展$L_1$自适应的战斗机大迎角非线性控制

针对常规动态逆控制对系统不确定性较为敏感的缺点,提出一种扩展$L_1$自适应控制方法,用于战斗机大迎角非线性控制.采用时标分离原理将控制系统分为内外两个回路,分别设计动态逆控制器作为基本控制器,用于角速率和角度的跟踪控制.设计$L_1$自适应控制器作为扩展控制器,用于抵消系统中的不确定性.分别在标称和加入参数摄动的情况下进行仿真验证与对比,仿真结果表明所提出的控制方法能够有效抵消系统中的不确定性,提高控制效果.     

逆系统方法的径向基函数网络实现

研究采用径向基函数网络（ＲＢＦＮ）构造系统逆控制器的工程实现问题，同时给出该直接逆动态控制器存在的充分条件。为进一步改善基于ＲＢＦＮ的直接逆动态控制器的动态性能，对该伪逆系统进行ＰＩＤ综合。仿真研究表明，以ＲＢＦＮ拟合对象逆过程的ＰＩＤ综合控制策略不仅能改善系统的动态性能，而且具有良好的参数鲁棒性能。