基于状态重构的控制系统校正与仿真

基于状态重构的思想,针对控制系统中的一些不稳定因素和经典PID校正的局限性,应用现代控制理论,从系统性能要求出发,探讨了一种状态反馈校正的方法,对其中的一种典型模型进行了校正,使原系统不仅达到稳定,而且与应用经典控制理论的PID校正相比更具有良好的动态特性.最后用Matlab对校正的系统进行了对比仿真分析,从而证实了校正方法是有效的.     

基于模糊自抗扰控制在电动汽车PMSM位置驱动系统研究

为实现电动汽车用PMSM转速快速响应和强鲁棒性,本文提出一种基于模糊自抗扰的电动汽车PMSM驱动控制系统,将模糊控制与自抗扰控制结合,将位置反馈作为控制器反馈信号,结合自抗扰控制器中状态变量估计和微分之间的误差,建立误差的模糊规则控制表,进行去模糊化之后得到误差精准的控制量,并通过对非线性误差状态反馈控制率的误差比例系数、微分系数、积分系数进行自适应调节,实现对扰动量的补偿控制,增强电动汽车PMSM驱动系统的抗扰动能力。     

自校正技术在过程控制中的应用

自校正控制是一种由离散随机控制理论的观点推演出来的最简单可行的自适应控制算法。本文介绍一种经过改进的自校正控制算法。回顾了自校正技术的应用,讨论了单晶生长过程的自校正控制;同时也考虑了微处理机在这个领域中的应用。     

发汗冷却系统的自校正控制

对发汗冷却系统的自校正控制问题进行了讨论,给出了一个基于实际观测的自 校正控制算法。根据单点或多点测温,应用最小二乘及最佳摄动法,确定气动加热面 边界热流密度。由热平衡方程给出输入函数控制律,数值仿真结果显示此方法可以 取得很好的控制效果。     

磁悬浮系统的积分滑模自抗扰控制

针对磁悬浮系统存在着非线性、时滞和易受到其它不确定性因素干扰的问题，首先建立了单自由度的磁悬浮系统模型，提出一种基于积分滑模自抗扰的位置控制算法。算法利用扩张状态观测器对悬浮球的位置和未知干扰进行估计，再将估计的位置信息和干扰项用于控制的反馈和控制量的补偿。将积分滑模控制引入到非线性状态误差反馈控制律中，设计了积分滑模自抗扰控制器，并根据Lyapunov理论对控制系统的稳定性进行了证明。仿真结果表明，所设计的积分滑模ADRC控制器实现了对磁悬浮球的位置控制，对系统存在的内外扰动和不确定性具有较强的鲁棒性，同时能对设定位置信息进行跟踪，并有较好的动态特性。     

EMA伺服系统速度环自校正控制设计

针对系统参数变化时伺服性能降低的情况,提出了一种通过辨识系统转动惯量实现速度环自校正控制的方法。根据波波夫超稳定理论设计离散系统模型,参考自适应算法递推得到系统转动惯量。建模分析速度环参数和转动惯量的关系,得到一种简单的控制器自校正规律,实现系统速度环的自校正控制。这种方法根据机械参数的变化校正控制器,提高了系统伺服性能。通过Matlab仿真验证了参数辨识方法和速度环自校正控制的可行性和有效性。     

倒立摆线性二次型最优控制方法研究

为优化倒立摆控制性能,提高系统响应的快速性和稳定性,研究了线性二次型最优控制方法。应用动力学分析方法建立单级倒立摆线性状态空间模型,设计线性二次型控制器(LQR);应用Matlab软件中LQR函数,确定倒立摆闭环控制系统状态反馈向量及最优控制目标函数,完成线性二次型状态反馈控制系统设计。时间响应分析及动态仿真结果表明,基于LQR函数设计的线性二次型状态反馈控制系统,阶跃响应上升时间2 s,调节时间5 s,实现了单级倒立摆快速、稳定控制。     

基于自校正极值控制的燃烧优化方法

本文给出了基于自校正极值控制的燃烧优化方案。首先讨论了极值自校正控制的增量形式算法,然后将其应用于燃烧优化,动态调节最优燃空比以获得最佳燃烧效率。     

过程控制中的自校正ADC

本文提出了一种自校正ADC 的硬件实现及软件修正算法,这种自校正的ADC 具有很强的修正零漂能力和较高的数据采集密度,同时电路简单并可降低对元器件的要求。     

测试转台的状态反馈变结构控制

本文提出了一种融合了经典状态反馈控制和变结构控制的方法,该法同时具有状态反馈设计闭环动态的灵活性和变结构优良的鲁棒性。并将其应用于高精度测试转台,取得了良好的仿真效果。     

基于状态重构的铁路门式起重机状态反馈力控制吊重防摇系统的设计

为防止集装箱在目标位置和期望时间时摇摆,通过建立工程实用的起重机小车集装箱系统动力学方程,采用全状态反馈控制起重机小车驱动力从而控制状态变量。为了解决工程实际中摆角和摆角角速度难以测量的问题,设计了状态观测器,通过唯一测得的小车位置信息重构系统状态变量获得状态变量估计信息。用类似二阶系统性能分析方法推导出反馈控制器的调节参数公式和状态观测器的增益参数公式。仿真结果表明：状态观测器在0．6s时可以消除重构误差,重构精度高,观测过程明显较反馈调节过程快;状态反馈控制方法可行;摆角和小车位置等状态变量均有期望的动态响应,达到了集装箱防摇控制的目的。     

转子系统强迫振动自校正控制

给出了用于转子系统强迫振动主动控制的自适应控制方案,它主要由可控径向轴承和自校正控制器两部分组成。可控轴承为系统的执行元件,自校正算法则由多步递推预报器和控制器组成,通过在线测量转子系统输入输出值,调整油腔压力而使强迫振动振幅减小。仿真计算表明自适应控制适用于转子系统强迫振动控制,转子不平衡引起的振动幅值可有效地减小。     

调节阀DDVC电液执行机构复合控制研究

研究了新型DDVC电液执行机构,提出将PID校正最优状态反馈控制与观测器预估干扰前馈控制相结合的复合控制应用于该执行机构。仿真结果表明该执行机构响应速度快,动静态性能良好。     

自校正控制器在锅炉汽包水位控制中的应用研究

本文导出了一种由闭环极点确定加权多项式参数的广义最小方差自校正控制算法,并将该算法应用于锅炉汽包水位控制系统设计中。数字仿真结果显示了该算法的有效性和实用性,初步证明自校正控制用于汽包水位控制是可行的。     

自校正PID控制器在疲劳试验机中的应用研究

针对常规ＰＩＤ控制器及自校正零极点配置的优缺点，提出了一种新的自校正零极点配置ＰＩＤ控制器，该控制器能根据参考模型实时地调节ＰＩＤ参数且运算量较小。仿真结果证明，该控制器具有良好的控制性能及自适应能力     

基于自校正的纳米工作台控制

利用在线参数估计和自校正控制算法设计一个自校正控制器,以解决纳米工作台因各参数变化而其精确的数学模型难以确定,因而影响定位精度的问题。Matlab仿真结果表明该算法能够克服由扰动引起的系统参数变化对系统精度的影响,其控制性能优良。     

一种输入输出维数不等的多变量自校正补偿控制

本文给出了一种输入输出维数不相等的多变量自校正控制,并考虑了自校正控制中存 建模误差的问题,得出了模型误差补偿的多变量自校正控制。仿真结果表明了这种算法的有效性。     

基于自校正PID控制的单元机组CCS的仿真研究

单元机组协调控制系统是火力发电厂的控制重点,在工程实际中,应用最广泛的控制规律为PID控制。本文提出一种自校正PID控制器,它不仅可以消除外扰的影响,而且可以应用于多变量系统解耦。本文以神头第二发电厂500MW机组模型为例,将自校正PID算法作为子控制器进行仿真研究,结果表明自校正PID控制比常规PID有更好的鲁棒性和抗干扰性。     

基于状态反馈的主汽温控制系统的设计与仿真

常用的过热汽温调节系统是基于常规PID的串级控制系统,但是对于大惯性和大延迟的热工对象,常规PID控制往往不能取得令人满意的效果,分析表明,工况参数对汽温被控对象有较大的影响.针对过热汽温的这个特点,采用了状态反馈的方法.在线性工作区域,根据状态反馈配置对象极点分布,可以有效地解决系统在时间上的延迟和参数的不确定性.在此,也对状态反馈控制原理和全维状态观测器的设计原则进行了介绍.     

压电微夹钳的位移自感知反馈复合控制*

采用自感知方法获取压电微夹钳钳指位移,构成自感知反馈复合控制系统。根据反映钳指位移、表面电荷、夹持力、驱动电压之间关系的压电悬臂梁Smits方程,提出了基于电流积分的钳指位移自感知方法;引入死区算子对传统PI模型进行改进,建立了压电微夹钳钳指位移的迟滞模型;以对偏差的抛物线积分、对输出的先行微分分别代替常规PID控制器中的积分项和微分项,设计出了压电微夹钳的改进PID反馈控制器;将前馈控制器与PID反馈控制器相结合,并采用自感知反馈方式,设计出了压电微夹钳的闭环控制系统。实验结果表明:在自感知反馈复合控制作用下,压电微夹钳对5μm阶跃参考位移的响应时间为0.24 s,若不考虑噪声影响,稳态误差几乎为零;在最大位移为14.7μm的变幅值三角波参考位移以及最大位移为14.1μm的任意波形参考位移作用下,压电微夹钳的自感知反馈复合控制亦可取得良好的控制效果,其稳态误差中线在-0.02~0.04μm之间变化。自感知反馈控制的实验结果与传感器反馈控制基本相同,从而表明压电微夹钳的自感知反馈控制是有效的。