一种分数阶内模TIλDemμ控制器设计方法

针对整数阶、 分数阶被控对象,提出了一种分数阶内模TI^λD^μ控制器的设计方法．首先对原被控模型进行降阶处理,得到二阶分数阶延时系统模型．然后将内模控制思想引入到降阶模型,设计内模控制器G_IMC（s）．最后将G_IMC（s）与所提的新型TI^λD^μ控制器进行参数对照,能够清晰地得出参数间的对应关系,从而得出分数阶TI^λD^μ的各参数．仿真结果表明,TI^λD^μ控制器能够获得良好的控制品质和鲁棒性．     

复杂系统的分数阶内模控制器设计

针对高阶复杂系统提出一种分数阶内模控制器设计方法。利用微粒群算法(PSO)进行模型化简,基于内模控制(IMC)原理设计分数阶控制器,该控制器仅有一个可调参数,并根据鲁棒性能指标给出控制器参数整定的解析表达式。仿真结果表明,该方法可以使系统同时具有良好的目标值跟踪特性、扰动抑制特性以及克服参数变化的鲁棒性。     

基于最大灵敏度的加热系统分数阶内模控制

针对加热系统热传导过程模型不精确和系统参数不确定性问题, 提出一种新的基于最大灵敏度的分数阶内模控制方案. 采用分数阶模型描述加热系统可以提高精度, 而内模控制能够很好地处理系统参数不确定性问题. 利用最大灵敏度整定分数阶控制器参数, 并以此获得强鲁棒性控制系统. 数值结果验证了所提出的分数阶内模控制方案的有效性, 具有比整数阶内模控制方案更好的控制性能.

     

基于模型降阶的最优分数阶PID控制器设计

由于一些受控对象较为复杂或者模型系统阶次较高,使得控制器的设计变得非常困难,这会造成控制系统的鲁棒性和动态特性下降;文章在H2范数模型降阶的基础上提出一种新的降阶模型结构,它可以使降阶后的模型扩展到分数阶并且更加精确地逼近各种高阶系统,并以降阶后模型的幅频、相频和对象增益变化的鲁棒特性为约束条件进行最优分数阶PID控制器的设计;仿真实验证明,与原有闭环控制系统相比,基于模型降阶的最优分数阶PID控制器控制下的闭环系统具有更好的动态性能,并且鲁棒性较强。     

一种整数阶系统的分数阶(PID)~γ控制方法

针对常见的1阶、2阶和1阶加积分系统,提出了一种分数阶(fractional order,FO)控制器设计方法.基于内模控制(internal model control,IMC)原理,采用分数阶滤波器推导出了一种分数阶(PID)γ控制器,该控制器仅包含两个可调整参数,有效降低了分数阶控制器整定的难度,并基于系统相位裕量φm和截止频率ωc,实现了分数阶(PID)γ控制器的参数整定.仿真结果表明,所提出的方法不但设计简单,参数整定方便,而且可使系统获得良好的设定值跟踪特性和干扰抑制特性,以及克服系统参数摄动的鲁棒性.     

基于分数阶内模控制的风力机叶片颤振研究

针对风力机叶片颤振系统,提出了一种结合分数阶(Fractional Order)控制与内模控制(Internal Model Control,IMC)的新型颤振控制方法.利用分数阶滤波器设计了分数阶内模控制器,基于闭环动态特性指标,如相位裕量和截止频率,实现对控制器参数的自整定.通过仿真实验对比证明,针对风力机叶片颤振控制,所设计的控制方法优于传统PID、内模PID控制方法,不仅减少了控制参数,而且提高了动态特性和鲁棒性.     

纸浆间歇蒸煮过程的分数阶建模及内模控制

纸浆间歇蒸煮是在高温高压密封的蒸煮锅中进行，是一个复杂的黑箱过程.针对间歇蒸煮过程的非线性和系统参数不确定性问题，在机理建模的基础上，通过函数拟合及数值逼近对模型的非线性部分进行数学近似，建立了间歇蒸煮过程的分数阶模型.针对分数阶系统，采用内模控制原理设计分数阶PID控制器，以简化分数阶控制器的可调参数，并基于最大灵敏度及稳定裕度整定控制器参数，使系统在保证期望的动态性能条件下，获得较好的鲁棒性.仿真结果表明，间歇蒸煮过程的分数阶内模控制在超调、响应速度和鲁棒性方面优于整数阶控制.     

基于等效传递函数的多变量大滞后系统的内模控制方法研究

针对多变量大滞后系统存在的强耦合、控制困难等问题,文章提出了一种基于等效传递函数的内模控制新方法;该方法首先给出了具有内模结构的等效传递函数的计算方法,得到系统的等效传递函数;然后采用麦克劳林降阶法对得到的高阶传递函数进行降阶,进而根据降阶后的模型设计内模控制器,有效避免了超前项的出现,降低了控制器设计的复杂性;同时,为了消除稳态误差,在内模控制器上添加了一个由系统稳态响应获取的稳态增益;仿真结果表明,该方法能能够消除系统的稳态误差,实现系统的设定值跟踪;本方法具有设计简单、控制性能好等特点。     

基于分数阶(PID)~γ控制器的中频感应电炉温度控制

针对中频感应电炉炉温控制中存在的大惯性、非线性、模型不确定性等特点,提出了一种分数阶(PID)~γ控制器设计方法。该控制器基于内模控制(Internal Model Control,IMC)及分数阶滤波器推导得出,仅包含两个可调节参数,有利于控制器参数的整定,并基于控制系统的相位裕量和截止频率,实现了分数阶(PID)~γ控制器的参数整定。所提方法不仅可以使温控系统具有较好的设定值跟踪和干扰抑制特性,而且当系统参数摄动时表现出更好的鲁棒性,仿真结果证明了本文方法的有效性。     

线性不确定系统的给定阶最优控制器设计

为避免间接法设计降阶控制器的模型近似引起的性能下降,本文在静态输出反馈控制器设计的基础上,直接设计了线性不确定系统的给定阶混合H2/H∞动态反馈控制器.利用系统内外分解方法,得到了最优降阶状态观测器.通过求解降维状态观测器的静态输出反馈,可得到降阶控制的最优反馈增益阵.给定阶控制器由两个Ric cati方程和一个Lyapunov方程参数化表示.最后,通过一个例子,说明了本文提出的给定阶控制器设计方法.     

基于微粒群算法的永磁同步发电机滑模控制

为了改善直驱永磁同步风力发电机控制系统的控制性能,设计了一种滑模控制器。运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型。提出外环采用转速闭环控制控制策略,用于跟踪最佳转速,以实现风力发电系统的最大功率跟踪控制。针对转速闭环控制采用一种新型的趋近律设计了滑模控制器,并用微粒群优化算法对控制器参数进行寻优。所设计的控制器性能与比例积分（PI）控制器进行了对比,结果表明优化参数后的滑模控制器拥有更好的控制效果,同时也表明采用 PSO 算法进行控制器设计是有效、可行的。     

基于机器视觉的几何量精密测量系统

设计了一种基于机器视觉的几何量精密测量系统,该系统以万能工具显微镜为机械平台,运用机器视觉技术实现边界和线的计算机辅助对准,结合基于现场可编程（逻辑）门阵列（FPGA）和单片机的光栅测量技术实现了长度、圆、角度等几何量的精密测量,利用软件编程实现了测量数据的自动采集与处理,使用AutoCAD软件实现了零件尺寸的辅助测量。实验结果表明：该系统不仅保持了万能工具显微镜稳定性好、抗干扰性强等优点,且消除了人为误差,提高了测量效率,具有较高的重复性精度和测量精度。     

基于ARM的纸币号码识别系统

针对纸币号码识别系统需求不断攀升,采用ARM,FPGA技术及接触式图像传感器（CIS）图像采集系统,提出一种实时采集高速图像信息及图像预处理的方法;系统以硬件设计为主,采集到的CIS图像信号经过明暗输出补偿、二阶滤波、模数转换、二值化等前置调理,保存在静态同步内存（SRAM）中,供ARM作进一步图像处理;系统中CIS传感器的时序信号由FPGA设计,实验表明,该识别系统运行稳定可靠,实时性好,集成度高,采集图像清晰,号码识别准确率高。     

基于扰动观测器的固化炉温度解耦控制

固化炉是微电子制造过程的重要设备,它内部的温度分布具有大时滞、强耦合、非线性的特点。针对固化炉温度模型复杂和加热板热效应耦合的问题,将最小二乘法及阶跃响应法相结合,在工作点附近对固化炉温度建立一阶惯性延时模型,基于扰动观测器（disturbance observer）对芯片固化炉设计了解耦控制系统,实现了不同加热板之间的解耦控制。仿真和实验结果表明,该解耦控制方法能够抑制加热板之间的耦合影响,超调和稳态误差都较小,在过程控制中的同类系统中有较好的推广应用价值。     

基于Agent的协同工作系统设计方法研究

计算机支持的协同工作（CSCW）旨在研究适应各种协同工作方式的灵活、开放、可扩充的系统体系结构。该文将面向服务的架构模式（SOA）和Agent技术应用于CSCW系统设计中,利用基于SOA的方式构建系统,并在用户工作环境中引入Agent实体,最终设计出一种新型的,具有良好的扩展性、灵活性以及智能性的协同工作系统体系结构。     

基于免疫克隆算法的倒立摆控制参数优化

基于免疫克隆选择原理,针对单级倒立摆PID控制数学模型,设计了一种新的PID参数优化算法——免疫克隆算法。选用简单遗传算法、克隆选择算法与其进行比较研究,通过MATLAB仿真实验,观察该算法搜索结果稳定性好,算法收敛性强。通过Simulink仿真实验,进一步研究3种算法最优目标函数下的PID控制参数的实际控制效果,采用免疫克隆算法优化的控制参数,系统控制响应可以获得良好的实时性、稳定性、控制精度,效果优于其它2种算法。     

基于神经网络的跟踪-微分器设计

针对自抗扰控制的跟踪-微分器模块中存在着待定参数的问题,借助人工神经网络便于建立非线性映射的思想,提出了基于神经网络的跟踪-微分器的设计方法.运用该方法可以对任意阶的跟踪-微分器进行参数设计,设计出的跟踪-微分器具有良好的鲁棒性.仿真实验表明,由该设计方法设计出的跟踪-微分器能够提供精确的微分信号,有一定的工程应用参考价值.     

DM642在指纹识别系统中的应用

本文在收集整理指纹识别技术的文献资料基础上,根据系统的实现要求及目前技术的发展情况,确定了以TI公司的数字信号处理器DM642为核心的系统设计方案,发挥DM642中EDMA进行数据传输的优势,构建了一个由主控电路（包括主控DSP芯片DM642）、输入通路（指纹图像采集部分）、输出通路、人机交互设备等综合而成的自动指纹识别系统硬件平台,通过改进的指纹预处理算法的实验验证运行,结果比较,证明了该系统稳定,运行效果良好,图像处理的速度能达到系统的实时性要求。     

基于预测控制的玻璃窑炉温度系统的控制研究

玻璃窑炉温度系统是一个大惯性、大滞后并具有非线性特征的变参数系统,难以建立精确的数学模型,而且窑炉在运行过程中受到多种扰动因素的影响,传统的PID控制难以满足对窑炉温度控制的高性能要求。本文将引入预测控制中的一种典型控制算法-动态矩阵控制（DMC）算法,提出把此算法应用到玻璃窑炉温度系统中.针对窑炉温度系统的特性进行了参数的设计研究,最后对窑炉温度系统进行了仿真。结果表明该算法具有响应速度快﹑跟踪性能好﹑鲁棒性和抗干扰性强的优点,非常适合于工业上大滞后控制系统。