基于鲁棒开环解耦的系统逆二自由度控制

针对MIMO系统的轨迹跟踪,提出一种基于鲁棒开环解耦的系统逆二自由度（2DOF）控制方法．该方法通过鲁棒开环解耦解决MIMO系统的耦合问题,利用系统逆2DOF控制保证轨迹跟踪性能．首先提出一种保证预补偿器阶数最小和解耦系统鲁棒性的鲁棒开环解耦方法;然后结合鲁棒开环解耦和系统逆2DOF控制,给出系统逆前馈控制和H∞混合灵敏度鲁棒反馈控制器的设计方法;最后通过设计实例及仿真结果验证了该控制方法的有效性．     

生物质锅炉主汽压系统的H_∞混合灵敏度控制

针对生物质锅炉主汽压对象模型的不确定性和燃烧工况变化较大的特点,采用混合灵敏度控制方法设计了H∞鲁棒控制器;选择了合理的加权函数,给出了加权函数的奇异值曲线;利用MATLAB/SIMULINK进行了仿真实验并与常规PID控制结果比较,结果表明,在对象模型参数发生较大变化时,H∞混合灵敏度控制仍具有良好的鲁棒稳定性和动态性能;研制了基于DCS的生物质锅炉主汽压实时监控系统,利用MCGS组态软件设计了上位机界面,并进行了初步试验研究;实验结果表明,H∞混合灵敏度控制的生物质锅炉主汽压系统响应时间约为10 s且基本无超调,具有一定的应用价值。     

基于粒子群的H_∞混合灵敏度在飞控系统中的应用

提出了一种基于粒子群优化算法的H∞混合灵敏度控制律设计方法。该方法采用粒子群优化算法来优化加权函数,用H∞混合灵敏度方法设计飞行控制系统鲁棒控制器,满足了系统时域和频域性能要求。以某型飞机横侧向运动为例进行仿真,结果表明,用该方法设计的飞行控制系统具有良好的鲁棒性能和稳态性能,而且具有很好的动态品质。     

多变量非线性厚度–活套系统的鲁棒逆控制

针对典型的多变量、强耦合、不确定厚度–活套非线性系统, 提出了一种基于逆系统理论的非线性解耦鲁棒控制策略. 建立了厚度–活套非线性系统动态模型, 应用该策略实现了厚度–活套系统的反馈线性化解耦, 并针对伪线性系统的未建模动态和外界干扰推导了保证厚度系统鲁棒稳定性和鲁棒性能的约束条件, 设计出抗干扰、鲁棒性强的反馈控制器. 仿真效果表明鲁棒逆系统策略对厚度–活套多变量强耦合非线性系统控制的有效性.     

多变量非线性厚度-活套系统的鲁棒逆控制

针对典型的多变量、强耦合、不确定厚度-活套非线性系统.提出了一种基于逆系统理论的非线性解耦鲁棒控制策略.建市了厚度-活套非线性系统动态模型,应用该策略实现了厚度-活套系统的反馈线性化解耦,并针对伪线性系统的未建模动态和外界干扰推导了保证厚度系统鲁棒稳定性和鲁棒性能的约束条件,设计出抗干扰、鲁棒性强的反馈控制器.仿真效果表明鲁棒逆系统策略对厚度-活套多变量强耦合非线性系统控制的有效性.     

热连轧机活套系统的解耦控制及仿真

针对传统热连轧带钢活套张力与高度控制系统,本文给出了基于对角矩阵解耦和解耦不变性原理的解耦控制方法.通过耦合系统的动态结构图,求取活套耦合系统的状态空间表达式,经过Matlab变换求得系统的传递函数,再根据解耦不变性原理,求得系统的解耦网络传递函数.最后应用Matlab的系统仿真工具Simulink对活套系统和解耦网络进行联合仿真实验,结果表明解耦后活套控制系统可达到较好的控制效果.     

热连轧机活套系统的解耦控制及仿真

针对传统热连轧带钢活套张力与高度控制系统,本文给出了基于对角矩阵解耦和解耦不变性原理的解耦控制方法.通过耦合系统的动态结构图,求取活套耦合系统的状态空间表达式,经过Matlab变换求得系统的传递函数,再根据解耦不变性原理,求得系统的解耦网络传递函数,最后应用Matlab的系统仿真工具Simulink对活套系统和解耦网络进行联合仿真实验.结果表明解耦后活套控制系统可达到较好的控制效果.     

一类远程控制系统的时延补偿H∞鲁棒控制

针对一类有扰动的多时延不确定模型的远程控制系统,为了有效减少网络时延对系统的影响,提出了一种改进Smith补偿H∞鲁棒控制算法;在给出系统体系结构的基础上,应用改进Smith补偿器将含有网络时延的系统鲁棒性能问题转化为无时延的鲁棒性能问题,并对系统存在的模型不确定性和干扰问题引入H∞混合灵敏度设计方法设计了鲁棒控制器;此方法适用于工业现场为无线传感器网络的远程控制系统,通过对存在乘积性的不确定系统进行仿真研究,证明该算法具有良好的控制品质和动态性能。     

基于LMI方法的板形板厚综合系统的H∞跟踪控制器设计

针对板带材轧制是一个复杂的非线性过程，板形控制(AFC)和板厚控制(AGC)又是相互耦合的一个综合系统等特点，该文建立了工作点线性化的冷连轧板形板厚离散化状态空间模型；将H∞跟踪控制问题转化为标准的H∞控制问题，并应用LMI(Linear Matrix Inequality)方法设计了板形板厚H∞跟踪控制器。仿真结果证明了此H∞控制系统具有良好的鲁棒稳定性、自适应跟随和抗扰性能，其控制效果优于传统的解耦PID控制。     

再入机动飞行器的模糊自适应H2/H∞ 控制

针对再入机动飞行器(MRV)动态的非线性和不确定性,将模糊自适应理论与鲁棒H2/H∞控制理论相结合,提出一种MRV的模糊自适应H2/H∞控制方法。该方法利用模糊逻辑系统逼近导弹模型的非线性函数,补偿其建模的不确定性;并且基于H2/H∞混合优化控制与非零和博弈理论,设计了鲁棒H2/H∞控制器补偿模糊系统的逼近误差和外界干扰,进而改善控制性能,使得性能指标在达到最优化的同时满足H2/H∞性能指标。通过仿真分析,验证了所提出控制方法的有效性。     

啤酒生产调度数学模型及其优化

针对啤酒企业生产人工调度效果不理想的问题,建立了啤酒生产调度数学模型,并研究了此类间歇工业调度问题的优化方法.根据啤酒生产流程特点,将整个啤酒生产划分为糖化区、过滤包装区,分别建立相应的生产调度数学规划模型,并通过蚁群优化算法求解此类调度问题.该优化调度方案在企业中的应用结果表明,通过蚁群算法对建立的啤酒调度模型进行优化,该方法具有良好的鲁棒性与实用性,可为生产管理人员提供方便快捷的优化解决方案.     

评估诊断证据可靠性的信息融合故障诊断方法

在基于证据理论的信息融合故障诊断方法中,诊断证据的可靠性高低将会直接影响诊断结果的准确性.而现有的大多数方法并没有全面地评估证据的可靠性,从而常常导致融合诊断结果的不准确.决定证据可靠性的因素主要有传感器的精度与证据获取方法的性能,以及传感器运行环境中的不确定性因素,可将它们分别理解为静态和动态因素.本文利用基于Pignisti。的指标函数优化算法获得静态折扣因子,用其对原证据进行修正;接着提出基于Pignistic向量的证据相似度度量方法获取动态折扣因子,用其对证据进行再次修正,并利用Dempster组合规则融合经两次修正后的证据,得到诊断结果.最后,通过在多功能柔性转子试验台上的实验,验证了所提方法的有效性.     

冷带轧机厚控系统自适应鲁棒输出反馈动态控制器设计

冷带轧机厚控系统可被认为是一个受外界干扰的线性不确定时滞系统.本文首先设计了标称系统下的鲁棒输出反馈动态控制器,以改善闭环系统的动静态性能;其次,在系统不需要满足不确定性匹配条件的情况下,将参数和外部扰动不确定性综合考虑.应用Lyapunov稳定性理论设计了系统不确定性上界参数的自适应估计器和系统的自适应控制器,保证了闭环系统的渐近稳定性,减小了设计的保守性;两者结合实现了板带出口厚度的有效控制.最后通过一个仿真实例说明本文所提出的自适应鲁棒控制器的有效性.     

不确定平面二级倒立摆的鲁棒自适应控制

为提高倒立摆控制系统的抗扰动能力,降低其对未建模动态等的敏感度,研究了不确定平面二级倒立摆的鲁棒自适应控制器的设计方法。把倒立摆动力学模型分解为确定和不确定两部分,用一个非线性参数化模糊逻辑系统逼近平面二级倒立摆的不确定动态,采用李雅普诺夫稳定性理论推导出使平面二级倒立摆的状态误差渐近收敛的鲁棒控制器及自适应律。理论分析和仿真结果表明所提出的控制算法是有效的。     

船舶电站柴油机双脉冲H∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性．为了抑制负荷的扰动,提高柴油机双脉冲调速器的动态精度,本文将H_∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_∞控制问题．建立了采用双脉冲H_∞调速器的柴油机调速系统的数学模型,针对外部干扰和模型的不确定性,双脉冲H_∞调速器的设计可以归结为混合灵敏度问题．计算机仿真实验结果表明,本文设计的双脉冲H_∞调速器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统频率的稳定性．     

船舶电站柴油机双脉冲H∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性.为了抑制负荷的扰动, 提高柴油机双脉冲调速器的动态精度, 本文将H_∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_∞控制问题.建立了采用双脉冲${\rm H}_\infty$调速器的柴油机调速系统的数学模型,针对外部干扰和模型的不确定性, 双脉冲H_∞调速器的设计可以归结为混合 灵敏度问题.计算机仿真实验结果表明, 本文设计的双脉冲H_∞调速器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效提高系统的动态 精度和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统频率的稳定性.     

动态评价粒子群优化及风电场微观选址

提出了动态评价方法处理一类约束优化问题.将目标函数值和约束违反量进行动态归一化处理,再进行加权求和,动态评价解的优化性能.不仅解决了惩罚因子确定困难的问题,而且增加了优化算法的多样性,提高了优化算法搜索全局最优解的能力.将动态评价方法引入粒子群算法,求解风电场微观选址优化问题.仿真结果表明,动态评价方法提高了风电场发电量和风能利用效率.此外,该方法可广泛应用于其他优化算法以求解约束优化问题.     

卫星姿控系统基于模糊基函数网络与自回归模型的故障预测

针对卫星姿态控制系统的故障预测问题,给出了模糊基函数网络(FBFN)与自回归模型(AR)相结合的故障预测方法,并提出了预测置信因子的概念,对故障预测的准确性进行评价.首先利用卫星正常运行时的姿态数据训练FBFN,将训练好的FBFN作为卫星姿控系统的标准输出模型;然后把卫星实时姿态数据与FBFN输出数据之间的差值作为残差...     

Decoupling control based on terminal sliding mode and wavelet network for the speed and tension system of reversible cold strip rolling mill

To weaken the nonlinear coupling influences among the variables in the speed and tension system of reversible cold strip rolling mill, a novel dynamic decoupling control strategy is proposed based on nonsingular fast terminal sliding mode (NFTSM) and wavelet neural network (WNN). First, nonlinear disturbance observers are developed to counteract the mismatched uncertainties, and then input/output dynamic decoupling and linearisation for the speed and tension nonlinear coupling system are realised by utilising the inverse system theory. Second, nonsingular fast terminal sliding mode controller (NFTSMC) for each pseudo linear subsystem is presented based on backstepping and two-power reaching law, so as to improve the global convergence speed and robust stability of the system. Third, adaptive WNNs are used to approximate the uncertain items of the system, so as to improve the control precision of the speed and tension of reversible cold strip rolling mill. Theoretical analyses show that the NFTSMs satisfy reachability condition, the system error variables can converge to equilibrium point in finite time, and the resulting closed-loop system is globally asymptotically stable. Finally, simulation research is carried out on the speed and tension system of a 1422 mm reversible cold strip rolling mill by using the actual data, and results show the superiority of the proposed control strategy in comparison with the strategies of cascade PI, linear sliding mode control and internal model control.