基于H∞变结构的不确定机器人模糊神经网络控制

针对非线性不确定机器人的跟踪控制，提出了一种基于H∞变结构控制的模糊神经网络控制方案．基于模糊神经网络的学习和函数逼近能力，补偿机器人系统的内部不确定性和外干扰，H∞变结构控制提高了机器人对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性，削弱了控制输入的抖振。仿真实例证实该控制方案的有效性。     

复合控制在电流补偿装置中的仿真研究

对差异化H桥级电流质量补偿装置进行理论分析,差异化级联拓扑结构包括基频模块和高频模块。将系统电流中的谐波电流和基频无功电流作为高频模块和基频模块的指令电流,引入PI控制和自适应模糊控制并联的电流控制方法,分析并联控制器的设计方法,以减小系统稳态误差和提高输出电流波形跟踪精度。基于PSCAD/EMTDC的数字仿真建模仿真验证了这种差异化结构和提出的PI与自适应模糊算法并联的控制方法是可行和有效的。     

发电用微型燃气轮机转速直接模糊H∞控制

介绍了微型燃气轮机发电系统的工作原理,给出一种基于燃机转子转速的模糊控制方案;针对发电用微型燃机,提出一种直接型模糊自适应H∞控制策略。方法对给定的干扰,抑制水平、燃机转速达到了理想的控制性能。仿真结果表明,直接模糊H∞控制对燃机转速控制系统达到全局稳定,具有很好的控制效果。     

一类具有高增益观测器的非线性系统的输出调节

针对具有由非线性外部系统产生的未知不确定性函数和未建模动态的非线性不确定系统,研究了其跟踪和干扰抑制问题。首先运用状态变换将输出调节问题转化为非线性系统的镇定问题,接着引入动态信号解决了动态扰动,并设计出高增益的状态观测器去估计不可测的状态。然后根据外系统信息设计自适应的非线性内模,结合自适应控制理论、Backstepping设计方法、模糊控制方法和Lyapunov法给出了输出反馈的自适应模糊控制器和自适应控制律,所提出的输出反馈控制器和自适应律能够实现整个闭环系统的跟踪和干扰抑制,并使得跟踪误差能渐近收敛到给定的任意小的领域内。最后仿真结果验证了所提出的控制器的有效性。     

模型不确定的下肢康复机器人轨迹跟踪自适应控制

为了实现康复训练过程中高精度的轨迹跟踪控制,针对下肢康复机器人的模型参数和外界干扰等不确定性因素对其轨迹跟踪造成严重影响,提出一种模型不确定的下肢康复机器人轨迹跟踪自适应控制方法。根据所提方案,设计了相应的轨迹跟踪自适应控制器;并进行了轨迹跟踪控制仿真实验对比分析,结果表明,计算力矩控制方法在系统模型不确定时,膝关节的最大角度跟踪误差高达11.3°,髋关节最大稳态误差4.6°;而轨迹跟踪自适应控制方法在模型不确定的情况下,髋关节和膝关节的角度跟踪稳态误差均收敛于零;轨迹跟踪自适应控制方法可以显著提高下肢康复机器人轨迹跟踪的精度。     

电能质量的H∞最优控制方法

将先进的H∞优化控制理论应用于电能质量调节装置的控制器设计中,提出了一种基于H∞模型匹配技术的电能质量波形跟踪补偿控制新方法,并对其控制原理和物理本质进行了深刻阐述.给出了模型匹配系统的H∞标准控制框图及其状态空间实现,此方法不但可对控制器进行优化设计、控制精度高,而且还可确保所设计出的闭环系统为内部稳定的,该研究工作为进一步提高电能质量调节装置的补偿控制性能提供了理论支持.该H∞方法不但有严格的数学基础,而且还有明确的物理意义,可方便地实现电压、电流波形动态跟踪补偿最优控制,其正确性已得到了有效验证.     

一类非仿射非线性系统的自适应模糊控制

为了讨论一类非仿射非线性系统自适应模糊控制问题,利用有关隐函数定理和泰勒公式,将系统由非仿射型转变为仿射型,基于滑模控制原理,并运用模糊逻辑系统对未知函数进行在线逼近,提出了一种具有监督器的自适应模糊控制方法。该方法在考虑到外界干扰的情况下,通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界,通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响。通过Lyapunov方法,证明了跟踪误差收敛到零,仿真结果表明了该方法的有效性。     

带扰动补偿的永磁同步电机鲁棒H∞控制

为了提高永磁同步电机调速系统的抗干扰能力,提出了一种鲁棒H∞控制方法。首先,根据鲁棒H∞控制原理,提出了永磁同步电机H∞速度控制设计方法,并介绍了求解方法。设计加权函数时考虑了跟踪性能、干扰抑制、输出限制和模型不确定性。通过伯德图详细说明了性能加权函数对动态性能的影响,并给出了加权函数的设计方法。然后,在考虑参数不确定性和未建模动态的情况下,为进一步提高系统的抗干扰能力,通过Luenberger扰动观测器将扰动作为前馈补偿观测,并将其反馈到速度控制器中,以加速动态响应,增强对扰动的抑制能力。最后,通过试验对比了传统比例积分控制器、H∞速度控制器和所提的复合速度控制器,试验结果验证了所提复合速度控制器的有效性。     

带有网络时延的航空发动机分布式系统H∞鲁棒控制

针对具有网络时延的航空发动机分布式控制系统,提出了一种基于鲁棒H∞理论的控制方法。首先建立航空发动机分布式控制系统（DCS）结构模型,将航空发动机控制系统划分成转速控制系统和压比控制系统两个子系统,并在此基础上分别建立其闭环系统的增广模型：并以转速控制系统为例,采用文献[6]中的网络控制方法,利用线性矩阵不等式理论给出闭环系统H∞控制器的设计方法,设计系统的H∞控制器实现对系统存在网络时延的补偿控制。仿真结果表明该控制方法能够克服时延对转速控制系统的影响,实现对转速设定值的稳定跟踪。     

一类不确定非线性系统的自适应模糊滑模控制

针对一类不确定非线性系统自适应模糊控制中,为了保证系统稳定性而附加监督控制问题,根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力,提出了一种Ⅰ型间接自适应模糊滑模控制方法。该方法取消了监督控制,用滑模控制器增加了逼近误差的自适应补偿,李雅普诺夫稳定性理论分析证明,控制系统全局稳定且跟踪误差收敛到零。将这种控制器应用到过程控制的典型对象液位控制中,仿真结果表明了该控制器的有效性和可行性。