异步电动机调速系统的滑模直接转矩控制方法

在交流调速技术中，直接转矩控制技术的特点是具有快速的动态响应特性和很强的鲁棒性，这种控制方法存在的问题是在稳态运行时会出现转矩和磁链的脉动。为了降低转矩和磁链的脉动，本文基于滑模控制方法介绍了一种新的直接转矩控制方法，其特点是继承了直接转矩控制方法的优点，同时降低了稳态时转矩和磁链脉动，改善了调速系统的低速性能。最后对整个调速系统进行了实验研究，实验的结果表明了这种控制方法的有效性。     

基于预前控制异步电机直接转矩控制方案的研究

在传统异步电动机直接转矩控制方案中，由于负载的变化规律不可预测，因此其常会带来较大的开关频率的变化，为此提出了一种基于预前控制的异步电动机直接转矩控制的方法。该方法依据前一个周期的磁链和转矩误差，对下一个开关周期所应施加到异步电动机的定子电压矢量进行预测，然后借助空间矢量PWM的方法，合成此开关电压矢量。样机实验结果表明，该方案不但能维持逆变器的开关频率基本恒定，而且还具有比传统直接转矩控制更为优良的动静态特性。     

基于自适应反步跟踪的反馈调整稳定性控制算法

当飞机在大回环飞行中,由于受到空气动力学的扰动较大,需要进行飞行姿态稳定性控制,传统方法采用分段线性化控制方法,在大扰动条件下,飞行过程中各段的控制误差不断方法,导致飞行稳定性不好。提出一种基于自适应反步跟踪的飞行器反馈调整稳定性控制算法。构建大回环飞行中的飞行稳定性控制的参量模型系统,考虑外界干扰的情况下,进行飞行器反馈调整稳定性控制目标函数构建,采用自适应反步跟踪方法拟合控制过程的状态误差响应,实现控制器优化设计。仿真结果表明,采用该算法进行飞行器的稳定性控制,系统误差受到外界扰动的影响较小,控制器的自适应收敛性较高,展示了较好的应用性能。     

在线转矩分配函数控制开关磁阻电机策略分析

开关磁阻电机(SRM)因双凸极结构,其内部磁场非线性导致运行过程中会产生较大的噪声和转矩脉动。根据开关磁阻电机数学模型,以四相8/6极SRM作为研究对象,用Matlab/Simulink搭建基于在线TSF策略的转矩脉动控制系统模型。系统将实时转矩跟踪参考转矩,将不确定性因素进行整体逼近减小误差,实现在线TSF控制。仿真结果表明,所提系统建模方法能有效地抑制转矩脉动,并增加其稳定性,为实际电机控制系统的设计提供新的思路及参考依据。     

一种新型永磁同步电动机的直接转矩控制方法

基于永磁同步电动机的转矩和磁链方程，介绍了一种改进的直接转矩控制方法。在该控制方法中，引入了一种新的电压空间矢量调制技术，这种调制技术的特点是把电动机的转速作为开关表的一个输入量，实现了定子电压空间矢量的精确选择，有效的降低了转矩、定子磁链和定子电流的波动。仿真实验结果验证了这种控制方法的有效性。     

基于反电动势估计的异步电动机离散直接转矩控制方法

本文介绍了一种基于反电动势估计的异步电动机离散直接转矩控制方法（DTDTC），利用这种方法可以实现对电磁转矩和定子磁链模值的精确控制，在实现过程中，只需要知道少量的电动机参数一定子电阻和定子漏感，因而，这种控制方法对电动机参数变化具有较强的鲁捧性。另外，详细分析了计算延迟对系统性能的影响，在此基础上，对基本DTDTC控制方法进行了改进。最后，对这种控制方法进行了实验验证，实验试验结果表明了这种控制方法的有效性。     

基于模糊控制器的异步电机直接转矩控制

为降低传统直接转矩控制(DTC)的转矩脉动,提出了一种基于模糊空间矢量调制的异步电机直接转矩控制方案,该方案将模糊控制技术和空间调制(SVM)技术相结合。模糊控制器的两个输入为转矩误差和误差的变化率,输出为电压矢量的转矩控制分量。为提高控制系统的鲁棒性,采用了基于反电动势的模型参考自适应(MRAS)的无速度估算方法对转子转速进行估算。仿真结果验证了该方案的可行性和有效性。     

一种改进的非线性MIMO系统鲁棒自适应反推控制

针对一类具有模型不确定性和未知外界干扰的严反馈非线性MIMO系统,提出一种基于RBF神经网络和反推控制的鲁棒控制律设计方法。应用RBF神经网络在线逼近模型的不确定性,引入低通滤波器消除反推设计方法中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。同时,在控制律设计中引入一个自适应鲁棒控制项来补偿神经网络逼近误差和未知外界干扰的影响,提高系统的鲁棒性,使整个系统获得更好的跟踪控制性能。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致终结有界;通过适当选择设计参数及初始化误差变量,跟踪误差可收敛到原点的一个任意小邻域内,且跟踪误差的L∞跟踪性能被保证。数值仿真验证了方法的有效性。     

电动汽车永磁同步电机优化控制方法的研究

考虑到基于传统PID算法的电动汽车永磁同步电机驱动方法存在系统跟踪响应差,稳定性弱,受到负载扰动后,恢复稳态速度慢等问题,提出积分型滑模变结构控制器作为电动汽车永磁同步电机进行驱动控制器。通过对系统引入负载转矩观测器,可以在电流设定值中反映负载转矩的反馈值,因此控制系统能够及时地对负载扰动做出响应。通过Matlab仿真验证该文研究方法的有效性,研究结果表明,该控制方法能够对电机负载进行有效准确观测,并在负载突变时做出反应,保证转速快速控制在设定范围内,具有较好的鲁棒性及稳定性。     

基于观测器的四旋翼飞行器自适应滑模姿态控制

针对存在建模不确定性和外部干扰时四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出一种基于观测器的自适应滑模控制算法。在建立四旋翼飞行器姿态误差动力学模型的基础上,通过全局渐近收敛观测器获取系统的未知状态反馈量,利用自适应滑模控制抑制系统的不确定性和干扰,构建一种基于观测器的自适应滑模姿态控制器。基于Lyapunov的稳定性分析表明,该方法的跟踪误差是一致最终有界的。数值仿真实验结果表明,与现有滑模控制方法相比,所提方法具有更好的姿态跟踪性能和较高的抗干扰鲁棒性,能有效保证飞行器的姿态跟踪控制性能。     

移动机器人全局轨迹跟踪的自适应滑模控制

讨论了两驱动后轮角速度为控制输入的移动机器人轨迹跟踪问题，针对含有未知参数的非完整移动机器人运动学模型．基于反演（backstepping）控制算法的思想设计了变结构控制的切换函数，并由此构造了具有全局渐近稳定的白适应滑模轨迹跟踪控制器。该方法设计过程简单并具有直观的稳定性分析，适用于移动机器人的全局轨迹跟踪控制。仿真结果表明了该方法的有效性和正确性。     

一种探空仪自动跟踪系统的设计

为解决探空仪和地面接收系统的远距离无线通信问题,设计了一种定向接收天线自动跟踪系统。该系统根据目标探空仪和跟踪系统GPS定位数据,计算出探空仪相对跟踪系统所在地的俯仰角和方位角,利用伺服系统驱动定向接收天线,使定向接收天线的主波束自动对准探空仪所在位置,实现对探空仪的跟踪功能,较大程度地延长了通信距离。详细阐述了对球载探空仪的自动跟踪算法以及硬件实现结构。经过实际测试表明,系统具有跟踪效果良好、通信距离远、稳定性好、性价比高等特点,满足设计要求。     

具有记忆跟踪功能的质心跟踪算法

针对质心跟踪算法对目标跟踪时容易出现目标丢失的问题,提出了目标置信度函数,通过对目标的位置、面积、灰度和形状综合判断目标是否被遮挡,如被遮挡则对目标的位置进行预测,直至目标重新出现,使算法具有记忆跟踪的功能.改进算法基本不受目标大小、旋转变化的影响,跟踪算法的稳定性和可靠性得到提高.实验结果也表明,改进算法较好地克服了原跟踪算法易丢失目标的问题,扩展了质心跟踪算法的适应范围.     

带权分块压缩感知的预测目标跟踪算法

针对矩形跟踪框在边缘处包含较多背景信息的问题,该文提出一种基于规范化梯度特征的带权分块压缩感知的目标特征提取方法。该方法将压缩感知测量矩阵转化为分块对角矩阵,且根据块的重要程度分配适当的权重,缩小测量矩阵规模,简化特征提取运算,弱化背景干扰。然后将提取的特征输入变先验概率的贝叶斯分类器,变先验概率的分类器充分利用已有的跟踪结果,从一定程度预测了目标的运动方向,减小候选目标的分类歧义性,使得每一帧的分类函数根据以往跟踪结果进行变化,提高了分类的准确度。实验在8个具有常见跟踪难度的序列中测试,并与目前较流行的4种目标跟踪算法在跟踪效果、成功率等方面进行比较,结果从多个角度表明,该文提出的目标跟踪算法具有较高的准确度和稳定性。     

Experimental study of event-based neural network control on parallel manipulator

In the paper, the event-based switching controller (ESC) is utilized to achieve better tracking performance compared with the neural network controller in circumstance of parameter uncertainty and unknown disturbance for the parallel manipulator. The ESC optimizes the choice of the neural weights by combining the prior knowledge of the system dynamics and the estimation of the system parameters. To implement the controller, a general method of computing the system regression matrix for the PM is proposed and the stability proof is given in circumstance of unbounded disturbance. The ESC is tested by the simulated Delta manipulator and the experimental 5R testbed. The results show the effectiveness of the proposed controller.     

参数不确定移动机器人全局轨迹跟踪的自适应滑模控制

通过对一类质心和几何中心不重合情况下移动机器人轨迹跟踪问题的研究,得到了两独立驱动轮角速度为控制输入的机器人运动学模型.对于车轮半径和两驱动轮之间距离参数已知的情况,基于反演控制的思想设计了变结构控制的切换函数,构造了具有全局渐近稳定的滑模轨迹跟踪控制律,并针对这两个参数未知时,通过自适应方法对其进行参数估计,给出了自适应滑模轨迹跟踪控制律的设计方法.该方法设计过程简单且具有直观的稳定性分析,适用于移动机器人的全局轨迹跟踪控制.仿真算例验证了所提控制律的有效性和正确性.     

基于DSP、FPGA与CAN总线的跟踪控制器设计

DSP和FPGA组成的伺服控制系统能够满足复杂的控制算法要求。通过对TI公司的DSP控制芯片和ALTERA公司的FPGA芯片的功能和特点分析,结合CAN总线与上位机通信,设计了一种基于DSP、FPGA与CAN总线的跟踪控制器。给出了该控制器的功能和硬件结构,以及软件流程设计。重点介绍了该控制器的硬件资源选择,工作原理,基本功能模块构成及算法实现。该控制器能够满足高速跟踪的伺服系统在实时性、精确度和稳定性上的高要求,具有良好的功能扩展能力。     

分布式异构集群系统PI编队跟踪控制

同构集群系统因其组成个体的单一性而存在功能上的局限性。异构集群系统的个体组成具有多样性,因此可以扩展同构集群系统的功能。针对异构集群系统的编队跟踪控制问题,文中基于领导者-跟随者模型,在有向通信拓扑结构下设计了一种分布式PI编队跟踪控制协议。设计了期望的时变编队队形,跟随者在跟踪领导者的同时可保持期望的编队队形,使系统中的所有智能体均能够达到期望位置。考虑到真实系统会受到外部未知有界扰动和一些不确定因素的影响,因此基于李雅普诺夫稳定性理论给出了保证系统跟踪误差一致有界的充分条件,并进行了鲁棒性分析。根据设计的控制协议及控制条件进行了仿真验证,结果表明所设计的PI编队跟踪控制策略能够有效解决异构集群系统的编队跟踪控制问题。     

计算机辅助跟踪技术在单脉冲跟踪伺服系统中的实现与仿真

针对传统单脉冲跟踪方式中难以同时兼顾跟踪伺服系统的稳定性和高精度问题,采用了一种计算机辅助跟踪技术。介绍了技术的原理并给出了具体的实现方法,然后用Matlab的Simulink工具箱进行了仿真。仿真结果表明,采用计算机辅助跟踪技术可以在不影响跟踪伺服系统稳定性的前提下,大大提高其跟踪精度。     

基于迭代中心差分卡尔曼滤波的说话人跟踪方法

利用状态空间方法对说话人进行语音跟踪时,观测方程的非线性会影响说话人位置的估计精度。该文将迭代滤波理论与中心差分卡尔曼滤波技术相结合,提出迭代的中心差分卡尔曼滤波方法,并应用于说话人跟踪系统。仿真实验结果表明,该文所提出的方法减少了系统线性化误差,增强了滤波算法的鲁棒性,提高了说话人跟踪精度。