基于导通相实时电感定位的ＳＲＭ无位置传感器控制方法

针对目前在开关磁阻电机无位置传感器控制中利用其导通相电感进行转子位置角度估算而存在受磁路饱和影响大的问题,提出一种基于导通相实时电感定位的无位置传感器控制方法。通过确定开关磁阻电机导通相对应导通区间及区间内定位点的选取方法,研究该定位点对应相电感与其饱和电流间的函数关系,根据该函数关系并实时检测导通相的实际电流以实现其转子位置角度的估算,最后通过仿真与实验对其效果进行了验证,结果表明：该方法有效提高了开关磁阻电机在磁路饱和状态下的无位置传感器控制精度,因而具有较好的应用价值。     

基于TMS320LF2407A的开关磁阻电机控制系统应用

为使开关磁阻电机得到良好性能,介绍了一种基于德州仪器TMS320LF2407A的DSP应用变角度电压PWM组合控制方法来提高开关磁阻电机的机动性能。并用Matlab/Simulink仿真软件建立系统模型,得到的仿真结果与理论基本一致。     

一种基于PWM控制方法的开关电容DC-DC变换器

本文介绍了一种新型的开关电容升压DC-DC变换器拓扑结构，并利用状态空间平均法进行了稳态分析，最后用PWM控制方法进行了仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性。     

线电感特征点定位的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

针对目前开关磁阻电机(SRM)在无位置传感控制方面受磁路饱和影响而导致转子位置估算精度不高的问题,提出一种线电感特征点定位的开关磁阻电机无位置传感器控制方法.首先提出了线电感及其特征点的基本概念,分析了线电感与转子位置角度间的函数关系,研究了根据两相邻线电感特征点对应区间的位置角度及时间来确定电机转子在该区间的平均转速及下一对应区间位置估算的具体实现方法.最后通过仿真与实验验证了上述方法的可行性.     

基于全周期电感空间矢量的开关磁阻电动机无位置传感器控制

针对转子位置传感器导致开关磁阻电动机可靠性降低、复杂度增加等问题,提出了一种基于全周期电感空间矢量的开关磁阻电动机无位置传感器控制方法。电动机启动时各相同时注入激励脉冲,电动机运行时非导通相注入激励脉冲,导通相采用能量回馈式电流斩波控制,通过计算电流斜率差来辨识全周期电感;利用全周期电感空间矢量与角度关系估计转子位置。仿真和实验结果表明,电动机在启动和稳态运行时的转子位置最大估计误差分别为0.8°和0.5°,满足开关磁阻电动机无位置传感器控制精度要求。     

基于EKF的永磁同步电机的无传感器控制研究

基于位置传感器永磁同步电机控制,一方面提高了设计成本,另一方面降低了系统可靠性。对扩展卡尔曼滤波（extended Kalman filter,EKF）原理进行分析研究,将 EKF 优化算法应用到永磁同步电机控制中,对永磁同步电机转子转速、转子位置进行预测估计。最后,基于MATLAB仿真平台,构建扩展卡尔曼滤波( EKF)仿真模型。仿真结果表明,永磁同步电机转子位置、转子转速能够被准确预测估计,表明了基于扩展卡尔曼滤波( EKF)算法仿真模型是有效的,为永磁同步电机控制系统研究提供了坚实理论基础。     

基于STM32的开关磁阻电机角度位置控制系统

针对开关磁阻电机精确角度控制的需要,设计实现了具有高精度的角度位置控制系统;利用STM32的捕获定时中断提供速度准确估算,为提高角度校正的精度,引入了定时器通道内置的异或逻辑并节约了中断接口,最终转换角度为定时脉冲,实现精确的角度控制;实验结果表明其高速情况角度最大误差在0.2°,低速下角度最大误差0.07°,具有较高精度,足以满足工程需要,为实现角度优化控制算法提供了基础。     

基于重复控制的位置伺服系统

提出了一种控制交流伺服系统的新方法。在永磁同步电机矢量控制的基础上,利用重复控制策略对位置伺服系统进行了控制。根据重复控制理论设计重复控制器,使系统响应输出跟踪周期性输入的参考信号,从而达到跟踪控制的目的。介绍了重复控制的原理、算法以及永磁同步电机数学模型的建立,并给出了重复控制器设计的思路。最后,在输入为周期性位置给定的前提下,进行了仿真实验。仿真结果表明,整个控制系统设计简单、可行、有效。     

矩阵式变换器的双电压控制策略及其仿真

讨论了基于双电压瞬时值控制的矩阵变换器的开关状态及控制函数, 并在源开关的理论基础上推导出开关状态控制函数表, 最后通过仿真分析, 给出了电压、电流的波形, 验证了理论分析的正确性, 为矩阵式变换器的软硬件设计和实现提供了理论基础.     

基于位置敏感探测器的刀闸开合角度自动控制技术

为了确保电力系统运行稳定安全，该文提出了一种基于位置敏感探测器的刀闸开合角度自动控制技术。利用二次插值非线性补偿位置敏感探测器，修正位置敏感探测器的线性误差，提升位置敏感探测器的测量结果可信度，得到刀闸开合角度变化值。建立控制约束模型，明确刀闸开关角度闭环控制规律，利用自适应反馈调整法自适应加权控制约束参数，得到刀闸开关角度控制系统的动态平衡稳态矩阵，完成电力系统安全稳定运行。通过实验，证明所提技术能够自由实现刀闸开关自动控制，且精度和敏感度高，保证了输出功率，维持电力运行安全。     

基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制

飞行模拟器转台伺服系统是导弹飞行的重要模拟设备,用于获取实验数据。针对飞行模拟转台伺服系统在跟踪控制过程中存在参数不确定性、非线性摩擦等不确定性问题,提出了一种基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制方法;考虑系统在跟踪控制过程中存在不确定性问题,设计了微分观测器来估计复合不确定扰动;设计非线性控制器来控制飞行模拟转台伺服系统,使得系统可以收敛到期望位置转角信号;通过李雅普洛夫稳定性证明控制器作用在系统条件下的鲁棒性;通过MATLAB/Simulink仿真试验平台验证了文中提出的控制策略能够使系统有效跟踪期望位置转角,具有一定工程应用价值;     

基于D-FNN的开关磁阻无位置传感器的研究

提出了一种基于扩展径向基函数(RBF)神经网络的动态模糊神经网络(D-FNN)的开关磁阻电机无位置传感器控制的新方法。动态模糊神经网络系统以在线采样的相绕组的电流和磁链为输入,以转子位置角度为输出,从而建立起电流和磁链、转子位置角度的非线性映射关系;训练完成后,用D-FNN输出结果取代位置传感器角度信号,实现电机无位置传感器运行。仿真和实验结果表明:由D-FNN获得的角度信号和由位置传感器获得的角度信号相比误差小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好。     

改进PID的无人机飞行姿态角控制消颤算法

无人机在整个纵平面飞行过程中,由于飞行姿态角的大幅度变化以及气流的作用,导致机身颤抖,影响飞行稳定性.提出一种基于PID变结构控制的无人机飞行姿态角控制消颤算法,首先进行了无人机飞行姿态角控制系统的被控对象参量分析,构建无人机在姿态角变化剧烈、大迎角飞行时的三通道模型,采用变结构控制方法进行控制器设计.结合小扰动原理和Lyapunov稳定性原理进行扰动抑制和稳定性证明,采用梯度算法调整权值进行飞行姿态角控制的消颤处理,采用自适应算法在线调整权值实现PID变结构控制改进.仿真结果表明:采用该算法进行无人机飞行姿态角控制和消颤处理,大幅度提高无人机飞行定姿的精度,横滚角、俯仰角和航向角的控制精度有较大提高,稳定性和收敛性较好,确保了无人机飞行稳定性.     

状态反馈精确线性化在电液伺服位置控制系统中的应用研究

电液伺服系统是一种非线性系统。本文对采用状态反馈精确线性化方法来控制电液伺服系统的可行性进行了分析,根据该电液伺服位置控制系统的组成和工作原理建立了数学模型,并基于状态反馈精确线性化理论结合最优控制原理进行了系统设计与仿真。仿真结果表明,采用状态反馈精确线性化方法和最优控制理论,可使该电液伺服位置系统具有较好的位移跟踪线性度和较高的稳态精度。     

基于智能优化算法的Pendubot轨迹规划与控制方法设计

以垂直Pendubot为研究对象,提出一种基于智能优化算法的轨迹规划与控制方法,以解决Pendubot控制过程中难以从摇起区过渡至平衡区的问题.为Pendubot的驱动连杆规划一条从初始角度到中间角度的正向轨迹和一条从中间角度到目标角度的反向轨迹.欠驱动连杆在系统耦合关系作用下进行运动,对应的Pendubot末端点也运动至相应位置.通过遗传算法优化轨迹参数,将正向和反向轨迹拼合为一条由初始角度到目标角度的驱动连杆轨迹的同时,对应的Pendubot末端点轨迹拼合为一条由垂直向下平衡位置到垂直向上平衡位置的完整轨迹,然后设计跟踪控制器跟踪优化后的驱动连杆轨迹至目标角度,由于耦合关系的存在,Pendubot末端点也运动至垂直向上平衡位置.由于Pendubot受重力作用,其末端点很难长时间稳定在垂直向上平衡位置,故设计镇定控制器,实现Pendubot末端点在垂直向上平衡位置的镇定控制.最后通过仿真实验验证所提出方法的有效性,并通过对比说明所提出方法在奇异点规避、控制器设计和控制效果方面的优势.     

Incremental visual servo control of robotic manipulator for autonomous capture of non-cooperative target

This paper develops a new autonomous incremental visual servo control law for the robotic manipulator to capture a non-cooperative target, where the control input is the incremental joint angle to avoid the multiple solutions in the existing inverse kinematics. The position and motion of the non-cooperative target are estimated by an eye-to-hand vision system in real time by integrated photogrammetry and extended Kalman filter. The estimated position and motion of the target are fed into the newly developed position-based visual servo control law to drive the manipulator incrementally towards the dynamically predicted interception point between trajectories of the end effector and the target. To validate the proposed approach, a hardware-in-the-loop simulation has been conducted where the position and motion of the target is estimated by a real eye-to-hand camera and fed into the simulation of the robotic manipulator. The simulation results show the proposed incremental visual servo control law is stable and able to avoid the multiple solutions in the total inverse kinematics.     

基于阿克曼原理的4WID/4WIS汽车循迹控制研究

针对四轮独立驱动、独立转向汽车循迹控制精度和转向稳定性兼容问题,同时考虑减小轮胎磨损,延长轮胎使用寿命,本文基于阿克曼转向原理和RBF神经网络PID理论,提出了一种自适应的循迹控制方法.首先,设计了基于RBF神经网络PID理论的自适应转向控制器,用于控制前内轮转角,保证循迹精度;其次,后内轮以减小质心侧偏角为目标进行辅助转向,保证转向稳定性;接着,基于阿克曼转向原理,确定外轮转角,保证各轮侧偏力分配合理;最后,采用同一瞬心法,确定各车轮转速,以减小轮胎滑动率.本文搭建了CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,进行了仿真实验,结果表明：本文提出的循迹控制方法,不仅能获得较小的循迹偏差和质心侧偏角,保证了足够的循迹控制精度和转向稳定性,同时还减小了轮胎滑动率,有利于减小轮胎的磨耗.     

基于DSP的车用开关磁阻发电机的角度位置控制

介绍了开关磁阻发电机(SRG)的基本原理及系统构成，分析了开通角、关断角对发电运行性能的影响，开发了一套以TMS320F240为控制核心的车用SRG系统。提出了一种用TMS320F240型DSP编程产生角度位置控制信号的方法，具体阐述了该程序各组成部分的原理及功能。     

On the problem of optimal spacecraft attitude control

The problem of the optimal control of a spacecraft reorientation from an arbitrary initial position into a prescribed final angular position is studied. For optimization, we use a generalized integral index characterizing the complexity of the rotation trajectory from the viewpoint of the “distance covered,” which is the generalized rotation angle that takes into account the different weights of the spacecraft axes in the sense of expenditures (of fuel, time, or another irreplaceable resource) needed to rotate the spacecraft by the same angle. An analytical solution of this problem is obtained. Two versions of the optimal spacecraft slew maneuver problem (using the shortest trajectory) are considered—the quickest maneuver and a maneuver in the prescribed time. The optimal control problem is solved for several types of constraints on the control variables. The time of starting the deceleration is determined based on the actual motion parameters (mismatch angle and angular velocity) using the terminal control principles (based on the angular position and angular velocity measurements). An example and simulation results of the spacecraft dynamics under the optimal control are presented, which demonstrate the practical usefulness of the proposed control algorithms.