基于S型曲线轨道的旋转起重机残留摆角抑制

旋转起重机被广泛地用于各种场合来运输沉重物体或有害材料,例如建筑工地,工厂,核设施以及港湾等。由于旋臂的旋转运动会使荷载产生一个二维摆角,因此针对此问题提出一种轨道生成的方式来同时实现旋臂的位置控制和荷载的残留消摆控制。首先,导出一个包含离心力项的起重机部分线性模型。其次,基于该模型通过数值计算生成预先考虑了残留摆角的S型曲线轨道。其中各个参数只需通过求解代数方程即可得到,降低了控制器设计的难度。同时该轨道可以应用于常用的工业控制器中从而降低了系统构建成本。最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性。通过使用此法可以实现在无测量摆角的传感器系统情况下准确地操作起重机,从而大大地简化其结构和降低其安装成本。     

转子动力系统的鲁棒H^∞控制器设计

本文分析了转子支承系统鲁棒Ｈ∞控制设计方法及应用。在系统工作转速附近建立周期扰动滤波器，并把它看作反馈控制环的一部分。同时，系统的刚度参数在一定的范围内扰动。在这种情况下，对转子动力系统进行鲁棒Ｈ∞控制．结果表明，这样设计出的Ｈ∞控制器不仅对刚度参数扰动不敏感，而且能主动抑制转子动力系统的周期扰动。     

提高锻造操作机工作速度的鲁棒非线性控制器设计

锻造操作机中控制钳杆位置和姿态的机构是锻造操作机机构中的一个重要机构,它对锻造操作机的工作速度起到决定性作用.为了在锻造操作机机械系统不变及液压系统基本不变的情况下提高该机构的响应速度,基于滑模控制方法为该机构设计了鲁棒非线性控制器.该控制器考虑了液压系统非线性及机构逆动力学两个影响显著的因素.针对某一型号锻造操作机的...     

只利用旋臂旋转运动的起重机消摆控制

本文针对在起重机系统中由旋臂旋转运动产生的二维荷载摆角问题提出一种只基于旋臂旋转运动的控制方式来同时实现旋臂的位置控制和荷载的消摆控制。首先,采用干扰观测器导出起重机的部分线性模型。该模型对于关节摩擦,荷载质量等参数变化具有鲁棒性。其次,基于该模型设计一个非线性控制器,并应用李雅普诺夫稳定性定理确保控制系统的稳定性。最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性。通过使用此法可以实现一种无需控制旋臂起伏运动的执行机构的起重机,从而大大地简化其结构和降低其制造成本。     

一类动量交换刚柔耦合系统的鲁棒减振跟踪

提出鲁棒减振跟踪控制方法对一类刚柔耦合系统进行角位移跟踪控制,同时避免激发柔性部件的长时间振动。在推导动量交换刚柔耦合系统数学模型的基础上得到传递函数矩阵,将柔性部件对应的传递函数、角位移跟踪误差、控制量均引入控制目标函数,并将该控制器综合问题转化到H∞优化框架。该方法不需引入额外作动器,在实现中心刚体角位移快速跟踪的同时,避免了柔性部件振动被长时间激发以及控制量过大等弊端。仿真算例验证了方法的有效性。     

基于LMI的结构振动鲁棒H∞控制

针对舍有非线性环节与外部激励干扰的结构系统,提出了一种新型的基于LMI的鲁棒H∞振动主动控制算法.首先根据建筑结构动力学原理,建立了包含非线性不确定性的结构系统状态空间模型.然后基于动态输出反馈和线性矩阵不等式处理方法给出了鲁棒主动控制算法,可同时保证系统对模型参数摄动、控制器变化及干扰激励的鲁棒性.在EI Centro地震波作用下,对一个4自由度结构模型进行仿真,验证了该方法的有效性和较强的鲁棒性.     

起重机旋转机构的调速控制及性能分析

随着起重机械调速控制技术的发展，交流调速已在起重机中得到广泛的应用。本文在介绍起重机旋转机构采用转子串电阻调速控制及变频调速控制原理的特点的基础上．应用实测参数的对比，着重分析变频调速的静、动态性能，指出了采用变频调速控制对改善起重机工作稳定性的重要作用。     

基于LMI的鲁棒H∞控制建筑结构振动

针对多层框架结构系统,提出一种基于线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequalities, LMI)的鲁棒H∞控制方法。为了使控制方法能相对简单,便用工程应用,将工程中常用的二次型性能指标结合于鲁棒H∞控制系统的分析中,并应用线性矩阵不等式减小求解的复杂度。以一个三层框架结构模型为例进行了仿真,并与传统H∞控制方法进行对比,仿真结果初步表明该方法在保证较好控制效果的条件下具有更强鲁棒性。     

基于线性矩阵不等式的鲁棒跟踪控制器的设计

当系统部件(传感器、执行器)发生故障时,控制器的实际输出信号值将与准确值存在一定的偏离,这种控制信号的偏离可能破坏系统的稳定性。本文提出了最优增益裕量鲁棒跟踪控制问题,其目的是最大限度地抵御控制信号偏离对系统产生的影响。通过直升机飞行控制模型的实例仿真,验证了本文提出设计方法的可行性;并通过最优增益裕量鲁棒跟踪系统与正常鲁棒跟踪系统的比较,进一步说明了最优增益裕量鲁棒跟踪控制对提高系统的可靠性是必要的和有效的。     

基于鲁棒PID算法的UEGO控制器的设计与实验

宽域废气氧（Universal Exhaust Gas Oxygen,缩写为UEGO）传感器可以在很宽的空燃比范围内提供有效的氧含量信号,它的结构特殊,必须配以控制器才能使用。利用鲁棒PID算法控制UEGO控制器中泵电压的大小和方向,并将泵电压反馈作用在UEGO传感器上。检测UEGO传感器上的泵电流,并设计非线性校正环节对其进行校正,校正输出值即为过量空气系数(λ)。利用dSPACE实时仿真系统实现UEGO控制器,并在汽车化油器发动机台架上进行相关实验。实验数据表明,在λ值静态和动态变化时,UEGO控制器都具有良好的鲁棒性和运行性能,响应快速且精度良好。     

基于车辆动力学的轨迹跟踪器设计

轨迹跟踪是移动机器人导航中的核心问题之一。针对非完整运动约束车辆,利用反馈线性化方法设计了轨迹跟踪器,仿真研究了跟踪算法的鲁棒性。最后,介绍了工程实现中参数观测器设计等相关问题。     

Design of a class of extended dynamic linear controller via LMI approach

Abstract

In this paper, a class of dynamic linear controller is presented and formulated in terms of linear matrix inequalities (LMIs) for multiobjective control. The structure of this class of controller is based on a generalization of the types of proper controller and proportional‐integral‐derivative (PID) controller, and possesses tunable pole dynamics as well as measurement derivatives. Following discussions on the structural characteristics and limitations, a design algorithm with multiobjective performance is presented for this type of proposed controller. Then, the achieved performance levels as well as simulations of the frequency and time responses of the proposed controller in comparison with the proper type and state feedback controllers are demonstrated through the numerical construction of pole regions with constrained H ₈, H ₂, and mixed H ₂/H ₈ optimization for two design models regarding aircraft longitudinal control and satellite attitude control, respectively.     

基于LMI方法的机器人系统分散鲁棒控制

提出一种基于线性矩阵不等式（LMI）的机器人系统分散鲁棒控制廉洁,首先以PUMA562机器人第四,五关节为被控对象,分别以其位置和速度为状态变量,建立状态空间模型,然后应用分散H∞控制的迭代LMI方法进行机器人系统的分散鲁棒控制器设计,仿真和实际结果表明本文提出的方法是非常有效的。     

永磁同步电机抗干扰复合滑模控制器的设计

目的 在灌装、封口等包装作业过程中,提高永磁同步电机的快速响应和抗干扰能力,同时减少控制系统的抖振现象。方法 提出一种复合滑模控制策略,设计一种能适应滑模面和系统状态变化的分段速率滑模趋近律,将其与新型积分滑模面结合,设计一种带速度环的滑模控制器。同时,设计一个干扰观测器,用于估计闭环系统的扰动,并将估计后的扰动实时补偿到控制器的输出电流中,构建复合控制器。结果 仿真结果表明,设计的控制器能够显著提高收敛速度,并有效减少了控制系统的抖振,从而提高了动态质量。此外,干扰观测器与控制器结合的复合控制器可以提高系统的抗干扰能力,从而进一步提高了控制性能。结论 文中提出的复合滑模控制策略可以有效提高永磁同步电机调速系统的动态性能,减少控制系统的抖振,为实现高效、稳定的控制提供了有效的解决方案。     

一类线性中立型摄动系统基于LMI方法的反馈镇定

考虑了一类滞后量未知的状态及控制输入均有摄动的中立型系统的镇定问题。基于设计无记忆状态反馈控制器,利用Lyapunov稳定性理论,在给出无摄动系统的LMI镇定条件的基础上,得到了具有结构摄动中立型系统的二次镇定性条件。并举例说明结果的有效性。     

卫星精确定向的模型匹配鲁棒控制器设计

建立圆轨道卫星的姿态动力学模型,并进行线性化,分析感器噪声对卫星姿态角和姿态角速度的影响,并构造参考模型,考虑到传感器测量误差和参数的不确定,采用加权函数法设计模型匹配鲁棒H∞控制器,并通过DK迭代求解,仿真证明卫星能够跟踪参考信号,鲁棒H∞控制系统也具备了良好的性能.     

基于MPX53GP的液位控制器设计

文章设计了一种基于压力传感器MPX53GP设计的液位控制器,该控制器以单片机为核心,通过外围硬件电路实现控制,可以根据需要设定液位控制高度,同时具备报警、液位显示等功能。由于使用了气体压力传感器,使传感器不与液面直接接触,可用于有毒、腐蚀性液体液位的控制,并且具有较高的控制精度和系统可靠性,价格低廉,具有较高的实用价值。