降压式DC/DC转换器的MOSFET选择

同步整流降压式DC/DC转换器都采用控制器和外接功率MOSFET的结构。控制器生产商会在数据资料中给出参数齐全的应用电路,但用户的使用条件经常与典型应用电路不同,要根据实际情况改变功率MOSFET的参数。对功率MOSFET的要求同步整流降压式DC/DC转换器的输入及输出部分电路如图1所示,它是由带驱动MOSFET的控制器及外接开关管(Q1)及同步整流管(Q2)等组成。目前,Q1和Q2都采用N沟道功率MOSFET,因为它们能满足DC/DC转换器在输入电压、开关频率、输出电流及减少损耗上的要求。开关管与同步整流管的工作条件不同,其损耗也不一样。…     

VIENNA整流器的比例快速重复控制策略研究

针对传统重复控制器存在固有延时特性,动态性能较差的问题,采用一种基于比例控制和快速重复控制的改进型控制策略。比例控制器增强VIENNA整流器的稳定性并提升一定的响应速度,快速重复控制器提高控制频率,减小固有延时。对系统的稳定条件、Q(z)滤波器的设计、控制器参数设计等方面做了详细的分析和计算。仿真和实验结果表明:所提出的控制策略可以有效改善传统重复控制器的延迟问题,提高系统的动态响应能力。     

基于滚转角速率的无人机横侧向控制律设计

针对某小型样例无人机横侧向转动惯量小、副翼效率高等特点,设计了以滚转角速率为内回路的滚转角、航迹角和航迹跟踪控制律。根据各控制指标与性能加权矩阵Q、控制加权矩阵R的关系,确定了Q阵和R阵,应用鲁棒伺服LQR优化方法,给出了滚转角控制律参数。与常规的滚转角控制器比较表明,以滚转角速率为主控变量的控制器抗干扰能力强,满足样例无人机横侧向控制的要求。     

基于模糊推理的人工气候室温度PID控制器参数的整定

具有较大容积的人工气候室温度控制是一个典型的大时滞、非线性复杂控制问题,应用基于模型的控制理论来进行分析和综合非常困难。运用模糊数学的基本理论和方法,提出了一种基于模糊推理的PID控制器参数自动整定方法。该方法将难以定量描述的参数调整经验用模糊集合来表示,并把对应的模糊推理规则作为知识存入控制器中,控制器根据控制系统的实际运行情况,在实现对PID参数的自动调整。实验表明,提出的模糊PID控制器参数整定方法,适合于具有较大可控率的人工气候室温度控制系统设计,在同类控制系统设计中具有先进性。     

TPAK SiC车用电机控制器功率单元的并联均流设计与实现

SiC金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)作为车用电机控制器功率单元的核心器件，其并联不均流问题是影响电机控制器安全稳定运行的关键因素。对于热增强塑料封装(TPAK)SiC MOSFET功率模块实际应用中的不均流问题，首先通过理论推导和仿真，对影响SiC并联均流的器件参数、功率回路参数、驱动回路参数进行了全面的分析总结。然后结合仿真结果对电机控制器进行均流优化设计，其中包括对TPAK SiC MOSFET进行测试、筛选和分析，减小器件参数分散性的影响；基于器件开关特性，对功率模块的驱动回路采用单驱动器多推挽结构，减小驱动回路对并联均流的影响；设计了一种叠层母排结构，在ANSYS Q3D中提取到功率回路寄生电感为9.649 nH,采用ANSYS Q3D和Simplorer进行联合双脉冲仿真，电流不均衡度小于3%。最后，进行了电机控制器样机的试制及测试，实际测试结果表明电流不均衡度小于5%,验证了在车用电机控制器应用中TPAK SiC MOSFET模块均流设计的可行性。     

三相并网逆变器的双环控制策略研究

由于对高频谐波的抑制效果明显好于L型滤波器,因此LCL滤波器在电流源控制的并网逆变器中应用越来越广泛。而针对该类型的并网逆变器的控制策略更为复杂,为了简化控制策略一种基于电流双环的并网控制方案被提出来。与电压电流的双环控制器设计方法不同,设计电流双环控制器参数时除了考虑内外环控制器的相互影响以外,还需要考虑双环控制器带来的降阶和少自由度问题。因此本文在介绍基于高阶极点配置的电流双环控制器设计方法的基础上,重点分析在电流双环控制带来的少自由度的情况下如何合理的设计控制器参数。实验结果表明,根据该方案设计的控制器参数能够使三相并网逆变器安全、可靠运行且具有较快的动态响应速度。     

基于模型降阶的分数阶鲁棒控制器

针对复杂高阶被控对象控制器设计及参数整定困难问题,提出了一种基于模型降阶的分数阶鲁棒控制器设计方法。首先将复杂高阶模型近似为含时滞环节的降阶分数阶模型,根据原模型的奈奎斯特曲线特征,结合序列二次规划法,得到降阶近似模型的参数值。在此基础上完成分数阶控制器的结构设计,通过公式推导,给出了最大灵敏度鲁棒性指标与控制器整定参数的新的计算方法,最后结合复合时域性能指标整定控制器参数。仿真结果表明,所设计模型降阶参数求解无需全局寻优,收敛速度快,且降阶模型很好地逼近原系统,设计的鲁棒控制器使原系统具有良好的控制品质。     

SDN中基于Q-learning的动态交换机迁移算法

由于网络流量动态变化,控制器负载均衡成为大规模部署软件定义网络研究的重点.提出基于Q-learning的动态交换机迁移算法,首先对软件定义网络中的控制器部署问题建模,再应用Q-learning反馈机制学习实时网络流量,最后根据Q表格将交换机从高负载控制器动态迁移到低负载控制器上,实现控制器的负载均衡.仿真结果表明,所提算法能够获得较低的控制器负载标准方差.     

基于改进量子进化算法的PID参数优化

PID控制器是一类广泛使用的控制器,其参数优化决定了控制器的性能。提出了一种基于改进量子进化算法的PID控制参数优化方法。在该算法中量子个体的每位量子比特都可以向不同的目标学习,实现了量子个体之间信息的充分交换,一方面保证了算法的收敛性,另一方面保证了算法的探索能力,有效提高了算法的优化性能。将该方法用于PID控制器参数优化,与其他优化算法的仿真结果比较表明,该方法能获取更好的控制效果,验证了该方法的有效性。     

改进Smith控制在主汽温控制上的应用研究

针对电站主汽温难控问题,尝试使用一种改进Smith补偿控制器,并应用多容惯性标准传递函数方法进行改进Smith补偿控制器的辅助控制器参数整定。结果表明：改进Smith补偿控制器用于电站锅炉主汽温控制是可行的并且比常规的PID控制在最优性和鲁棒性上优势明显;应用多容惯性标准传递函数方法进行辅助控制器参数整定是一种有效的易操作的参数整定方法。     

A fuzzy sliding controller for nonlinear systems

It is well known that sliding-mode control can give good transient performance and system robustness. However, the presence of chattering may introduce problems to the actuators. Many chattering elimination methods use a finite DC gain controller which leads to a finite steady-state error. One method to ensure zero steady-state error is using a proportional plus integral (PI) controller. This paper proposes a fuzzy logic controller which combines a sliding-mode controller (SMC) and a PI controller. The advantages of the SMC and the PI controller can be combined and their disadvantages can be removed. The system stability is proved, although there is one more state variable to be considered in the PI subsystem. An illustrative example shows that good transient and steady-state responses can be obtained by applying the proposed controller     

Robust adaptive tracking control of uncertain electrostatic micro-actuators with H-infinity performance

A novel adaptive robust tracking control scheme is proposed for a class of single-degree-of-freedom (1DOF) electrostatic micro-actuator systems in the presence of parasitics, parameter uncertainties and external disturbances. This method integrates the adaptive dynamic surface control and H-infinity control techniques. Based on this method, both the design procedure and the derived tracking controller itself are simplified, and the controller guarantees that the output tracking error satisfies the H-infinity tracking performance. In addition, the tracking accuracy can be adjusted by an appropriate choice of the design parameters of the controller. Simulation results show that prescribed transient output tracking performance can be achieved, and the closed-loop system exhibits good robustness to system uncertainties.     

一种模糊-PI双模控制系统的仿真与设计

为了提高系统的控制性能,综合了模糊控制和PID控制的优点,提出一种基于模糊-PI双模控制器设计方法。典型的二维模糊控制器因缺少积分环节,难以消除稳态误差,控制的精度常常不能满足系统要求;而PI控制器具有良好的消除稳态误差的作用,所以将其与模糊控制器结合构成复合控制器。通过Matlab/Simulink仿真,结果表明,与经典的PID控制方式相比较,该控制方式在快速性、稳态性及准确性方面都有较大提高。     

PWM整流器的PI^λ D^μ控制策略

针对常规控制适用场所的局限性,提出了一种基于分数阶控制的PWM整流方法,该方法有别于以往的双闭环控制策略,电流内环控制使用分数阶控制器取代传统控制器。通过MATLAB/Simulink仿真与实验验证了该控制策略的控制效果明显好于传统控制方法。此外,其不仅可以应用在控制精度要求高、控制参数多的非线性系统中,而且具有较好的跟随性、鲁棒性和稳定性,能够准确的跟踪指令电流,并且得到的网测电流谐波很少,近似于正弦波。     

基于FPGA的通用液晶显示控制器的设计和实现

基于FPGA研究了液晶显示的驱动方法,参照液晶显示的逻辑和时序标准设计了可选择分辨率的通用液晶驱动,用Verilog硬件描述语言编写了通用液晶显示驱动控制器,可以实现不同分辨率的清晰动态显示,在不需要修改核心代码的情况下,普遍适用于多种分辨率图像切换显示。经实验验证,该通用液晶显示控制器占用资源少,能够满足液晶显示时序控制的要求;通用性好,可移植性强,在系统外扩高速存储设备后即可作为嵌入式系统的一部分驱动标准高分辨率液晶显示器。     

Vibration suppression in 2- and 3-mass system based on the feedbackof imperfect derivative of the estimated torsional torque

In this paper, a new vibration-suppression control method for 2- and 3-mass system is proposed, which uses imperfect derivative feedback of the estimated torsional torque. This controller consists of three simple elements: the disturbance observer, the imperfect derivative filter, and the feedback gain. By adequately adjusting this feedback gain, the damping factor of original flexible system can be controlled so that the vibration caused by the mechanical resonance can be effectively suppressed. Due to the simplicity of the proposed controller, it can be easily applied to various flexible systems with other regulators. The combination of this method with P&I regulator shows good performances in vibration suppression and disturbance rejection which are shown in both simulations and experiments     

基于Backstepping的带推力矢量飞艇姿态控制系统设计

推力矢量控制技术可以有效地解决飞艇低速飞行时舵效不足的问题,但其具有很强的非线性特性,加之飞艇体积庞大,易受风干扰,所以经典的控制器难以满足要求。Backstepping是一种基于递推反演的非线性控制方法,特别适用于强非线性及存在不确定性的系统。针对飞艇的六自由度非线性模型,引入Backstepping方法对带推力矢量飞艇设计了姿态控制器并进行了仿真验证,结果表明所设计的非线性控制器具有良好的动态性,实现了对受扰系统的全局镇定和对给定偏航角的渐进跟踪。     

Using interval phase margin assignment to self-tune a PI AQM controller for TCP traffic

We propose a self-tuning PI (Proportional-Integral) controller for an AQM (Active Queue Management) router supporting TCP traffic in the Internet. Classical control theory is applied in the controller design to meet the phase margin specification in the frequency domain. By assigning a proper interval of the phase margin, we can achieve good AQM performance by making the control system adapt to dramatic load changes. Our self-tuning PI controller self-tunes only when there is a great change in the network environment that would cause the phase margin of the AQM control system to drift outside the specified interval. Based on the knowledge of the queue size, our PI controller can regulate the TCP source window size by adjusting the packet drop probability, thus clamping the steady queue size around a desirable target buffer occupancy. We demonstrate by OPNET^® simulations that with our self-tuning PI controller applied, the network exhibits a good transient behavior. A simple PID (Proportional-Integral-Derivative) controller design method is also provided.     

模糊控制策略在污水处理曝气环节中的应用

设计和实现了一种污水处理模糊控制系统,该系统通过在线检测DO的浓度来调节曝气量,利用PLC良好的控制功能设计SBR法模糊控制系统,详细论述了控制算法及软件实现流程。控制算法采用模糊控制,对强时滞、非线性的污水处理过程具有很好的控制效果,通过Matlab软件仿真,证明了模糊控制器能够明显提高系统的动态性能和稳态精度。模糊控制策略能提高污水处理的效率,降低污水处理成本,为SBR污水处理自动控制提供了一个新的工程方法。     

参数自整定模糊PID在温度控制中的应用

针对工业过程控制中传统PID控制器存在的问题,将参数自整定模糊控制的灵活性、自适应性与传统PID控制器相结合,实现了对PID参数的在线自动整定,以克服控制系统的大滞后、非线性等不利因素的影响,并且将该控制器在温度控制系统中的应用进行了研究。结果表明,参数自整定模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,具有一定的应用推广价值。