一类非拓扑等价混沌系统的自适应同步控制

基于自适应控制策略和Lyapumov稳定性理论,对一类非拓扑等价的Lorenz系统,Chen系统和Lu系统的同步控制问题进行了研究。通过构造适当的控制函数和设计参数的自适应控制律,实现了Lorenz系统与Chen系统,Lorenz系统与Lu系统的大范围渐近稳定同步,导出了两混沌系统同步的充分条件;数值仿真表明了该方法的有效性。     

时滞扰动Lorenz系统及其同步电路实现

以Lorenz系统为模型,构造一个具有多个正的Lyapunov指数的四维时滞混沌系统,分析了其基本动力学行为,并利用滤波网络技术对新系统进行了可切换电路设计.然后,基于Lyapunov方法给出了两个相同高维时滞系统的耦合同步条件,根据所提出的同步方法设计了自同步控制电路.实验表明了该时滞系统具有丰富的动力学行为,所设计的同步控制电路结构简单,易于实现,能够通过调节部分元件参数获得较好的同步性能.     

渐近跟踪鲁棒控制的混沌同步

对混沌系统同步控制中的控制器进行了研究,因其实际应用受限大等因素而要求系统具有较好的鲁棒性.把渐近跟踪作为系统同步的推广,从控制方法的角度设计一个混沌同步控制器,运用极点配置法求出控制器的增益参数并从控制理论上证明了该思路的可行性.通过对Lorenz系统的数值仿真试验,验证了该方法在控制混沌同步方面的有效性.为混沌控制中设计耐受性高的控制器提供了依据.     

混沌系统的自适应函数投影同步与参数辨识

为了实现两未知参数混沌系统的同步控制与参数辨识,采用自适应函数投影同步控制策略,基于李亚普诺夫稳定性原理,设计了实现参数未知、不同初值的两同构或异构混沌系统同步的控制器和参数自适应控制律,给出了实现同步的控制参数的取值范围,分析了控制参数对同步系统性能的影响规律.以最新提出的单参数简化洛仑兹混沌系统模型为研究对象,采用Matlab/Simulink进行动态仿真研究,表明了理论分析的正确性和同步控制与参数辨识方法的有效性.     

一类不确定混沌系统的模糊滑模控制与同步

针对一类具有不确定项的二阶连续时间混沌系统的定值跟踪控制和自混沌同步及异结构混沌同步问题,提出了一种模糊滑模变结构控制方法,设计了模糊滑模变结构控制器,并从理论上证明了控制系统的稳定性.在该控制器的作用下,可以实现两个相同或不同结构的混沌系统的控制与同步,且不受不确定性的影响,具有很强的鲁棒性.定值跟踪和同步控制的仿真结果表明,该控制器是有效的.     

不确定混沌系统用分数阶系统同步与参数辨识

针对不确定整数阶混沌系统的同步和参数辨识问题,提出一种新的策略即用分数阶混沌系统来同步整数阶混沌系统并实现不确定参数的辨识。首先引入预控制量并利用主动控制构造同步误差方程,然后用分数阶混沌系统稳定性理论和自适应控制理论,设计同步控制器及参数的自适应率,最终实现整数阶混沌系统用分数阶混沌系统同步和参数辨识。数值仿真实现参数不确定整数阶Lorenz系统用分数阶Lorenz系统进行同步和参数辨识仿真,结果表明提出方法的有效性。     

统一混沌系统的自适应控制同步

基于Pecora-Carroll混沌同步原理和参数自适应控制策略,提出一种单参数统一混沌系统的自适应同步控制方法;推导出实现不同参数、不同初值的两统一混沌系统同步的参数自适应控制律和同步条件;研究了确定控制常数边界和范围的方法,并讨论了控制常数对同步性能的影响.理论分析和数值仿真表明,选择合适的控制常数,可实现两统一混沌系统的大范围渐近稳定同步.     

利用部分状态反馈的统一混沌系统的混沌同步

通常混沌同步控制器的设计大都需要全部状态或多个输入,对此利用Lyapunov函数和一些不等式技巧,给出一种新的同步控制器设计方法.该方法仅使用一个输入一个状态反馈,或仅使用两个输入一个状态反馈设计Lorenz混沌系统和Unified混沌系统的同步控制器,实现了二者全局指数混沌同步.该控制器只需一个状态变量,结构简单,实现容易,而且所给算法减小了参数选取的保守性.算例仿真结果表明了所给方法的有效性.     

基于LMI的不确定混沌系统的有限时间同步

针对一类带有外部干扰的非匹配不确定混沌系统的有限时间同步问题,结合线性矩阵不等式(LMI)技术与滑模变结构控制方法,以Lorenz系统和蔡氏电路为例,设计了积分切换控制器,实现此类系统的有限时间同步。在滑模面的设计上引入积分滑模面设计方法,利用Lyapunov稳定性定理,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出滑动模态存在的充分条件,并且设计控制器,抑制了系统状态矩阵中的非匹配不确定项及外部干扰。最后利用LMI工具箱对LMI求解得出设计参数,实验结果可以看出该方法针对不确定混沌系统的同步控制中有良好的鲁棒性及抗干扰性。     

基于非线性观测器设计的混沌同步控制

提出一种基于非线性观测器设计的混沌同步控制方法,给出了一类含有不确定参数混沌系统的观测器实现条件.该控制策略可满足混沌系统中存在一些不确定参数的要求.通过对Lorenz混沌系统的理论分析和数字仿真,证明了其有效性.     

基于时间尺度的Boost变换器自抗扰控制

以Boost变换器的控制策略为研究对象,将自抗扰控制技术应用到Boost变换器的控制策略中,使被控系统不但具有良好的动态特性,而且对参数变化具有较强的鲁棒性.同时针对自抗扰控制参数难以整定的特点,介绍了自抗扰控制的参数整定基本原则,对Boost变换器进行自抗扰控制仿真,并和PID控制进行对比.最后,用时间尺度概念对Boost变换器的自抗扰控制进行参数整定.仿真结果验证了该方法确实可行.     

PMSM调速系统的自学习滑模控制

针对永磁同步电机存在对外界扰动及内部参数摄动较为敏感的问题,提出了一种自学习滑模控制方法.该方法设计了一类非线性光滑函数,并将其应用于扩张状态观测器和滑模趋近律中,同时采用最速下降法对滑模控制器增益参数进行自学习实时更新.仿真结果表明,与常规PI矢量控制方法相比,该控制方法不仅响应速度快、控制精度高,而且对系统外部扰动具有很强的抗扰能力.     

Output feedback tracking control of MIMO systems using a fuzzy disturbance observer and its application to the speed control of a PM synchronous motor

One of the most important objectives in the design of control systems is to achieve the good tracking performance in the presence of the internal parameter uncertainty and external disturbance. In this paper, a new multiple-input-multiple-output (MIMO) fuzzy disturbance observer (FDO) based on output measurement is developed to achieve the goal. A filtered signal is introduced to resolve the algebraic loop encountered in the conventional FDO. The contribution of the disturbance observation error /spl zeta/ to updating the parameters of the fuzzy system is analyzed in the sense of L/sub 2/ and L/sub /spl infin//. Then, the MIMO FDO is modified and the high gain observer (HGO) is employed to implement the output tracking control system. It is shown in a rigorous manner that the disturbance observation error, the tracking error and the state observation error converge to a compact set of which size can be kept arbitrarily small. Finally, the suggested method is applied to the speed control of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) in the presence of the internal parameter uncertainty and external disturbance. The effectiveness and the feasibility of the suggested method are demonstrated by computer simulation.     

双起升桥吊双吊具同步协调控制

针对双起升桥式吊车双吊具同步协调运行过程中普遍存在的系统参数变化和摩擦等不确定扰动问题, 本文基于双吊具的非线性感应电机动态数学模型及其耦合动力学模型, 提出了一种时变分层增量式滑模控制和自适应补偿相结合的双吊具同步协调控制方法. 该方法首先利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段的鲁棒性控制, 并采用分层增量形式的滑模面设计方法简化了控制器参数选取. 然后, 采用自适应补偿技术抑制了双吊具运行中存在的不确定扰动, 同时减小了切换函数的增益值. 此外, 在切换函数设计中采用了指数趋近技术, 使滑模控制器的抖振现象明显降低. 最后, 利用Lyapunov方法证明了该方法的全局稳定性和收敛性, 并通过数值仿真和物理实验验证了该方法的有效性.     

基于扰动观测器和有限时间控制的永磁同步电机调速系统

针对采用矢量控制的永磁同步电机调速系统提出一种复合控制方法:首先用扰动观测器观测出系统中由于模型参数变化,负载改变等产生的扰动,并用此观测值作为前馈量补偿到输入端;然后运用有限时间控制方法设计系统前向通道中的反馈控制器;最后给出了控制器参数与速度误差收敛性能之间的数学关系.仿真表明,基于扰动观测器的有限时间控制具有更好的抗扰动性能和更优越的收敛性能.     

容错逆变器驱动的PMSM双环预测控制的研究

为了提高三相四开关容错逆变器驱动的永磁同步电机调速系统的性能,提出了调速系统双闭环预测控制策略。在转速环中设计了带扰动补偿的模型预测控制方法,通过离散扰动观测器估计负载扰动并进行前馈补偿,与模型预测速度控制相结合得到[q]轴电流环的期望给定值。在电流环中设计了基于离散滑模的有限控制集模型预测控制方法。通过与传统PI、FCS-MPC方法进行仿真对比,验证了该方法在空载启动、给定转速突变以及存在负载扰动、参数变化时,可使容错逆变器驱动的永磁同步电机调速系统具有更好的动态响应能力和鲁棒性。     

电液比例位置同步线性自抗扰控制

电液比例位置同步液压系统受到元件安装精度、死区非线性以及系统参数摄动等因素的影响,导致两侧子系统性能不一致进而引起位置不同步.针对这一问题,提出由位置控制器、死区补偿器、同步控制器组成的复合控制方案.首先,建立电液比例位置控制系统数学模型,并分析系统内部参数摄动及比例阀死区特性对同步控制精度造成的影响.在此基础上,设计线性自抗扰同步控制器,实现对系统内外扰动的实时估计与主动补偿,同时为提高液压缸动态性能,减小稳态误差,设计了比例阀死区补偿器.仿真和实验结果表明,自抗扰控制器有效地抑制了内外扰动,提高了位置同步控制精度,而死区补偿器的引入改善了系统动态响应性能,降低了稳态位置同步误差.     

虚拟同步发电机参数自适应调节

虚拟同步发电机技术借由控制器设计达到模拟同步发电机外特性的效果, 改善了含有新能源的电网系统 的稳定性. 根据虚拟同步发电机参数可调的特点, 可采用参数自适应调节优化系统动态性能. 但传统虚拟同步发电 机参数自适应调节仍存在两方面不足: 一方面, 大范围调整阻尼下垂系数和虚拟转动惯量, 对系统储能裕量要求高; 另一方面, 暂态调节过程中存在功率超调现象, 对电力设备不利. 本文引入输出速度反馈调节系统阻尼, 为改善系 统暂态稳定性提供了方便的调节手段; 其次, 根据系统暂态功角特性, 提出了参数自适应控制策略, 缩短了调节时 间, 将频率偏差减小至允许范围内, 改善了电网频率调节的暂态性能, 同时抑制了功率超调. 最后, 对比实验结果表 明本文控制策略优于现有的自适应控制策略.     

永磁同步直线电动机自抗扰控制算法研究

针对永磁同步直线电动机对于外界扰动以及系统参数变化敏感的特点,在传统自抗扰控制技术的基础上,结合前馈和反馈控制,提出一种改进型自抗扰控制算法,利用该算法可有效观测并补偿永磁同步直线电动机速度及位置控制系统中的动态耦合扰动。仿真结果表明,与经典PID控制及传统自抗扰控制算法相比,改进型自抗扰控制算法具有更好的动静态特性。     

永磁同步电机伺服系统的自适应模糊滑模控制

针对永磁同步电机伺服系统的跟踪控制问题,提出了一种基于扰动观测器的自适应模糊滑模控制方法.通过扰动观测器估计等效扰动,改善了系统的动态性能和稳态性能,并且只需要等效扰动的变化有界,而不是为零,放宽了要求;根据模糊控制原理引入3条模糊规则,在保证滑模条件的前提下有效地削弱了抖振;采用自适应策略估计模糊系统参数的最优值,简化了控制器的设计.实验结果表明,与常规自适应模糊滑模控制相比,本文提出的控制方法不仅能够有效地减小跟踪误差,而且能够改善参数估计过程,保证了参数估计的有界性.