广义预测控制系统的扰动抑制性能分析

推导了广义预测控制系统的内模控制结构,据此分析闭环系统稳态特性,从结构上阐明由模型失配所带来的鲁棒稳定性问题的实质.分析了噪声滤波器设计对闭环系统鲁棒性界的影响,依据小增益原理给出了频域中闭环系统鲁棒稳定的条件,通过仿真实例说明了适当的选取噪声滤波器能改善系统的鲁棒性,提高了系统的鲁棒性.     

网络控制系统的自整定鲁棒数字PID控制

为了有效地抑制网络延时对网络控制系统性能的影响,提出了一种鲁棒数字比例-积分-微分(PID)控制器设计方法.该方法将分布式的网络延时归结为单一延时;在大时变鲁棒数字PID控制方法的基础上,结合二自由度的内模控制结构,实现了控制器参数的数字双PID分离设计.对基于控制局域网络(CAN)总线的典型工业过程进行了仿真实验.结果表明,与最小化模型方法设计的控制器比较,采用设计的PID控制器能补偿网络上的延时,更加有效地抑制负载干扰并提高了系统的动态特性.     

基于二自由度内模控制的电动变桨距伺服控制系统设计

针对风机变桨距系统对位置跟随性能和抗扰性要求高的特点,本文对永磁同步电机电动变桨距伺服系统的二自由度内模控制进行了研究。在分析电动变桨距系统控制原理的基础上,设计了一个二自由度内模控制器,实现电动变桨距伺服控制系统的位置跟踪和抗扰性的双优控制,并有效抑制了转矩脉动。仿真结果表明,所设计的控制器较传统的PID控制具有更好的控制效果。     

一类控制方向未知的非线性系统的输出调节

非线性系统高频增益的符号表示控制方向,在实际问题中难以精确测量.为了研究控制方向未知的一类具有非线性外部系统的不确定非线性系统全局鲁棒输出调节问题,通过设计一个内模系统将鲁棒输出调节问题转化为鲁棒稳定性问题,结合Nussbaum动态增益技术、自适应控制方法、鲁棒稳定性提出了一种动态输出反馈控制器.仿真结果验证了所提出控制器的有效性.     

基于反向解耦的PWM整流器分数阶内模控制

针对三相电压型PWM整流器提出一种新型的双闭环控制策略。基于同步旋转坐标系下PWM整流器的数学模型,利用反向解耦方法实现电流环的完全解耦,且避免了复杂的矩阵求逆运算;根据内模控制(internal model control, IMC)原理,设计了电流环IMC-PI控制器,该控制器仅有一个可调参数;在电压外环控制器的设计中,将IMC与分数阶控制(fractional order control, FOC)相结合,给出一种分数阶内模控制器的设计方法,并利用系统截止频率和最大灵敏度指标,实现了控制器参数的鲁棒整定。仿真结果表明,所提方法可使系统具有更好的动态响应及抗扰性能。     

相对阶状态反馈补偿控制器研究及设计

针对一类受控对象相对阶可确定的非线性系统,基于系统的预期动力学方程参数,构造出了一种基于相对阶的状态反馈补偿控制器.该控制器可以实现类似自抗扰控制的扩张状态观测,但参数整定比典型的自抗扰控制器大为简化.仿真实验表明:该控制器具有很好的鲁棒性能,其动态性能和抗干扰性能均优于传统的几类常用控制器.     

鲁棒与PR控制器对比分析及在中频电源中的应用

为提高中频电源的动态性能和鲁棒性能,将鲁棒控制器应用到中频电源控制当中.在建立控制对象数学模型的基础上,把负载和滤波器电感参数作为不确定因素,基于μ分析与综合方法设计了一个鲁棒控制器.仿真和实验结果表明:动态响应速度比采用双环准PR控制器的中频电源提高了一倍,动态过程中电压的波动也降低了将近40%,且鲁棒性能更好.采用鲁棒控制器的中频电源不仅可以实现无静差跟踪和渐进稳定,而且还具有良好的鲁棒性能以及抗负载扰动能力.     

基于非线性内模控制的直流炉机组协调控制系统设计

直流炉机组三输入三输出强耦合、非线性的对象结构使其协调系统的抗干扰性和负荷适应能力受到影响。为提出机组全工况优化运行的控制方案,首先通过合理的简化,建立起具有一定精度且利于控制器设计的直流炉机组模型。应用状态反馈精确线性化求出其逆系统,通过反馈控制律的作用实现了系统模型的线性化与输入、输出的完全解耦。并结合对建模误差与外扰有较强鲁棒性的多变量内模控制结构,对反馈线性化后的伪线性系统进行控制设计。最后在不同的稳态工作点下进行状态扰动与设定值扰动的仿真试验,结果表明应用非线性内模控制方法设计的协调系统在较大的工况范围内具有较好的稳定性与动态性能。     

声纳基阵方位角姿态鲁棒控制

基于内模原理的鲁棒控制理论，进行了猎雷声纳基阵方位角姿态鲁棒控制系统的设计，进行了阶跃输入和等效正弦输入下的数字仿真，当系统参数在一定范围内变化时，所设计的系统具有满意的性能。     

汽车转向/制动不确定系统的一致性协同控制

考虑到不确定参数和耦合干扰会使系统性能恶化,提出一个一致性协同控制系统研究汽车转向系统和防抱死制动系统的协同控制问题。该控制结构由制动鲁棒自适应控制器和转向一致性鲁棒自适应控制器组成。先设计了制动鲁棒自适应控制器;然后针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,定义一致性误差和一致性误差模型;设计转向角和横摆力矩的一致性鲁棒自适应控制器;最后设计制动力分配策略。仿真结果证明提出的一致性协同控制系统是正确可行的,它改善了汽车制动稳定性能和转向性能。     

积分过程PID控制器参数的新型优化整定方法

针对积分时滞过程,结合菌群优化（BSFO）算法和控制系统优化设计策略,提出了一种新的PID控制器参数优化整定方法.通过将PID控制器的参数设置为群体细菌在参数空间的位置,将时间乘以绝对误差的积分（ITAE）作为细菌对环境的适应度函数,并模拟细菌群体觅食的动态行为来实现对PID控制器参数的寻优.实例仿真结果表明,菌群优化算法能够实现对PID控制器参数的有效整定,并在稳定时间、超调量、鲁棒性和抗干扰性等方面具有满意的综合性能.在大量仿真结果的基础上,给出了一个积分时滞对象的PID控制器参数整定经验公式.     

基于平衡点计算的感应电机端口受控哈密顿控制策略

针对感应电机高阶非线性、强耦合等特点,提出了一种基于平衡点计算的感应电机哈密顿控制策略。基于端口受控耗散哈密顿理论,通过重新选择状态变量,构造了感应电机哈密顿结构的数学模型;采用平衡点计算的方法设计了感应电机哈密顿控制器。通过理论分析,探讨了阻尼参数对哈密顿控制性能的影响,并综合考虑系统性能确定了哈密顿控制器的阻尼参数;针对负载扰动控制问题,设计了负载转矩观测器,提高了哈密顿控制的鲁棒性。实验结果表明,提出的感应电机哈密顿控制器具有良好的转速响应速度、稳态精度和鲁棒性,为感应电机的高性能控制提供了一条新途径。     

基于CMAC和PID的非线性耦合系统解耦控制研究

为了实现多变量非线性耦合系统的解耦控制,提出了一种基于CMAC与PID的复杂关联自适应解耦控制策略,并给出了详细算法。该控制策略采用PID控制器和CMAC控制器共同构成一个复合控制器,多个复合控制器通过多输入多输出线性神经网络,实施对复杂非线性耦合对象的控制作用。由于神经网络的自适应特性,可使得耦合系统逼近参考模型,实现解耦控制。仿真结果表明,该控制策略实现了耦合系统的解耦控制,并且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。因此采用此控制策略能够实现多变量非线性耦合系统的解耦控制。     

基于H_∞控制的多变量系统PID控制器设计

研究了基于环路成形Ｈ∞控制的多变量系统ＰＩＤ控制器设计。为了能方便地在实际工程中实现复杂的控制，提出了采用多变量ＰＩＤ控制器逼近所得高阶控制器的方法，并给出了如何选择影响闭环系统性能的预补偿器方法。这种设计方法的主要特点是，只通过调整反映闭环系统的鲁棒稳定性与时域性能的一个设计参数，便可以得到ＰＩＤ控制器。仿真结果表明，所得的多变量ＰＩＤ控制器具有较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

基于参数自调整模糊控制的交流闭环调速系统

近年来,模糊逻辑或模糊集理论在电力电子技术和微机控制技术的应用领域得到了广泛的研究,在分析常规ＰＩＤ、模糊控制和复合模糊控制等几种方案的基础上,提出了一种基于参数自调整模糊掏器的交流闭环调速系统的调 速系统的设计方法,详细讨论了在参数自调整模糊控制器中使用的模糊控制表和模糊高速表的设计方法,详细讨论了在参数自高速模糊控制器中使用的模糊控制表和模糊调整表的设计步骤。仿真和实验结果证明了该方案能克服传     

基于DSP的Fuzzy-PID发动机怠速控制应用

为了有效改善发动机怠速工况下经济性与排放性,考虑怠速工况的非线性、时变性和不确定性等因素,采用怠速Fuzzy-PID控制算法,利用Simulink和Stateflow工具对Fuzzy-PID发动机怠速控制系统进行建模仿真.结果表明该Fuzzy-PID控制器,有良好的实时性、抗干扰性和鲁棒性.同时为解决控制系统的实时性能,在硬件设计上采用功能强大的可编程定点DSP控制芯片TMS320F2812,来实现信号处理与控制功能.     

电火花加工电压的模糊控制

本文研究电火花加工电压的模糊控制技术．着眼于改善系统的稳定性与抗干扰稳健性，探讨了模糊控制器的设计计算与调整方法，具体提出了一种对模糊控制器中各语言值选用不同类型隶属函数的新控制方案；研究了控制器与系统各比例因子的调整技术；还探索了电火花加工电压的建模，以保证仿真计算的精确实用性．文中所有的理论探讨与仿真计算结果皆在精密电火花加工机床上得到了实际验证     

Adaptive Fuzzy Control for CVT Vehicle

On the simple continuously variable transmission （CVT） driveline model, the design of adaptive fuzzy control system for CVT vehicle is presented. The adaptive fuzzy control system consists of a scaling factor self-tuning fuzzy-PI throttle controller, and a hybrid fuzzy-PID CVT ratio and brake controller. The presented adaptive fuzzy control strategy is vehicle model independent, which depends only on the instantaneous vehicle states, but does not depend on vehicle parameters. So it has good robustness against uncertain vehicle parameters and exogenous load disturbance. Simulation results show that the proposed adaptive fuzzy strategy has good adaptability and practicality value.     

基于积分滑模控制器的PMSM调速系统

针对传统PI调节器鲁棒性差、抗干扰能力弱、容易受诸多因素影响以及永磁同步电机存在不确定性和负载扰动等问题,通过对永磁同步电机数学模型的分析,并结合滑模变结构控制理论,在永磁同步电机矢量控制系统的基础上,设计了一种积分滑模控制器。分析表明,在常规滑模面中引入状态量的积分量,可增强系统的抗扰动能力。仿真结果表明,所提方法具有较好的抗扰动能力,提高了调速系统的鲁棒性,改善了系统的动态性能。     

神经网络参数自整定PID控制在供热过程控制中的应用

目的 使供热控制技术适应大滞后、大惯性、时变对象的控制要求,提高供热控制性能以及抗干扰性.方法 采用神经网络理论与增量式PID控制相结合的智能控制方法 ,利用神经网络的自学习能力,在线整定PID三个控制参数,使系统具有更好的鲁棒性和自适应性.结果 仿真实验表明,与常规增量式PID控制效果相比,提出的控制方案使热力站二次网回水温度控制过程很快进入稳态,超调量减小3.57%,通过在线学习及自动更新Kp,Ki,Kd参数,控制系统响应速度加快,且能有效抑制扰动.结论 神经网络参数自整定PID控制算法优于常规的控制方法 ,提高了供热过程的动态和稳态性能,抗干扰能力增强,取得了良好的控制效果.