基于LADRC的双机架铝带冷连轧机张力控制研究

针对某公司1 850 mm双机架铝带冷连轧机架间张力控制系统具有参数多变、强干扰等特点以及存在传统PID控制鲁棒性较差的问题,建立速度-张力控制系统数学模型,设计了基于线性自抗扰算法的张力控制器。Matlab仿真结果表明,与传统PID张力系统相比,采用线性自抗扰控制技术的张力闭环系统具有更好的动态性能、抗干扰能力和鲁棒性。     

自抗扰控制在推力矢量飞机大迎角机动中的应用

为实现推力矢量飞机的大迎角机动控制,提出一种基于自抗扰控制的三通道解耦控制策略.以第三代战机F16公开数据为基础,添加推力矢量模型,利用双发推力矢量喷管组合偏转产生大迎角机动的期望三轴力矩.在纵向、横向和航向通道分别独立设计自抗扰控制器,将系统中未建模动态、不确定性以及通道间的强耦合视作总扰动进行估计并补偿,并在纵向和航向通道引入角速度阻尼反馈项,使原始飞行器开环动力学闭环近似为一个广义对象,降低了自抗扰控制器的设计阶次.选取眼镜蛇机动和赫伯斯特机动两种典型的过失速机动动作进行控制策略验证,数值仿真结果表明,所设计的三通道独立自抗扰控制器能够消除通道间的强耦合,完成推力矢量飞机的大迎角机动控制.蒙特卡罗仿真测试表明,所提控制策略具有较强的鲁棒性.      

矿热炉电极调节系统的双闭环自抗扰控制

对矿热炉电极系统提出了一种自抗扰控制策略的控制方法。设计了一种不依赖于对象模型的电极自抗扰控制器,并对其参数进行了整定,自抗扰控制器的扩张状态观测器可以实时观测系统状态和扩张状态,从而实现全状态反馈及系统不确定性和外扰的补偿控制。该系统与传统的单闭环恒流控制系统比较,增加了电极位置环。仿真实验表明,该控制系统不仅具有较强的鲁棒性,对内外干扰具有较强的抑制能力,更具有较优的动态性能。     

一种线性自抗扰控制器参数自整定方法

针对线性自抗扰控制器参数难于整定的问题,提出了一种基于动态响应过程时序数据挖掘的参数自整定算法.算法以线性自抗扰控制器中线性误差反馈律的两个增益信号回路的动态响应为参数调整对象,通过改进变收缩系数的随机搜索算法进行参数整定,记录动态响应过程数据,基于关联关系挖掘得到控制参数调整策略应用于线性自抗扰控制器的参数自整定.为验证本文提出的参数自整定方法的实际效果,以液压自动位置控制系统为控制对象,分别采用阶跃响应仿真和Monte Carlo实验进行对比研究.结果表明,基于数据挖掘参数自整定的线性自抗扰控制器动态响应较好,鲁棒性较强,改进了变收缩系数随机搜索算法调整时间较长以及传统线性自抗扰控制器超调较大的缺点,是一种具有实用性的线性自抗扰控制器参数自整定方法.      

基于GAPSO和自抗扰控制的稀土永磁同步电机性能研究

针对稀土永磁同步电机控制系统存在强耦合、非线性、抗干扰能力差的问题,提出了一种基于遗传粒子群算法（GAPSO）的稀土永磁同步电机自抗扰控制方法。第一步,介绍研究背景并推导出稀土永磁同步电机的数学表达式;第二步,通过设计跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差方程推导出自抗扰控制器的数学表达式,并利用遗传粒子群算法对其进行优化;第三步,讨论基于GAPSO和自抗扰控制的稀土永磁电机转速性能情况。通过Simulink仿真验证了上述方法的有效性,说明本文设计的自抗扰控制方法对提高电机性能具有促进作用。     

热电厂过热控制系统的设计

针对锅炉这种具有非线性、参数不稳定、难以建立精确的数学模型的控制对象以及常规的PID控制存在着工况发生较大变化或外部扰动较大时,难以保证控制系统调节品质以及系统不易稳定、调节时间长且超调量大的问题,采用FUZZY-PID串级控制系统,既保留了串级控制抗内扰的性能,又结合模糊控制动态特性好的特点,并应用MATLAB工具箱进行仿真.结果表明:与传统的PID控制系统相比,FUZZY-PID串级控制系统具有更快的响应、更小的超调量、更强的抗干扰能力和更好的自适应性.     

集总干扰下六旋翼飞行器的轨迹跟踪控制

针对复杂集总干扰下六旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,给出了混合积分反步法控制与线性自抗扰控制的控制算法. 首先,通过牛顿-欧拉方程建立六旋翼飞行器的非线性动力学模型,并剖析系统输入输出的数学关系. 其次,根据六旋翼飞行器动力学模型的特点,将其分为位置与姿态两个控制环. 位置环采用积分反步法控制理论设计控制器,通过引入积分项来提高系统的抗干扰能力,消除轨迹跟踪的静态误差;姿态环采用线性自抗扰控制技术设计控制器,通过线性扩张观测器估计和补偿集总干扰影响,提高系统的鲁棒性. 最后,通过2组仿真算例和1组飞行试验验证了本文所提飞行控制算法的有效性. 研究结果表明:该控制算法对集总干扰有较好的抑制作用,能够使六旋翼飞行器既快又稳地跟踪上参考轨迹,具有一定的工程应用价值.      

中厚板轧机自动厚度控制系统的鲁棒性研究

中厚板轧机液压厚度控制系统是一个具有抗扰性的控制系统,但系统响应速度过慢,轧机出口有较大厚度偏差。基于传递函数理论,建立了液压AGC系统的动态数学模型,对带有常规PID控制器和模糊自校正PID控制器的厚度控制系统进行了仿真研究。仿真结果表明,模糊自校正PID控制器具有更好的控制效果,系统具有更强的鲁棒性。     

无人直升机自抗扰自适应轨迹跟踪混合控制

为满足无人直升机高精度轨迹跟踪的控制需求,并降低直升机动力学模型误差对飞行控制器飞行控制效果产生的影响,提出自抗扰自适应直升机混合控制.该控制器的内环控制采用模型跟随自适应控制,通过使用动量反向传播算法(MOBP)对该内环控制参数进行实时优化.通过使用自抗扰控制(ADRC)对直升机的水平速度进行控制.仿真结果表明,该混合控制器能够实现直升机对预定轨迹的跟踪.相对PID和级联ADRC控制,该控制器具有更好的抗扰性和鲁棒性.通过在200 kg级的专业植保无人直升机XV-2上搭载所提出的控制器,使其自主飞行轨迹跟踪控制的均方根误差在0.6 m以内.      

基于自抗扰控制的光伏发电系统低电压穿越控制方法

低电压穿越是光伏发电系统并网运行的关键技术之一。目前光伏系统的控制方法主要以PI为主,其鲁棒性仍不尽人意;相比之下,自抗扰控制(ADRC)利用对"总扰动"的补偿作用,在扰动未对系统输出产生影响之前将其抑制,有效从根源上消除误差。鉴于此,本文将ADRC的思想融入光伏系统的低电压穿越中,以提升系统的运行性能和不脱网能力。首先结合ADRC的控制思想和光伏系统的数学模型建立与之对应的"抗扰范式"模型,并详细分析了"抗扰范式"中各组成元素的含义。在此基础上设计出基于ADRC的光伏低电压穿越系统并对ADRC的参数进行了优化整定。通过仿真实验,从本质上剖析了ADRC抑制扰动的机理,结果表明,所提出的策略对光照突变下的扰动和对称故障下的电压尖峰都达到了理想的抑制效果,增强了系统的运行性能和不脱网运行能力。     

Model and Control of Flexible Multibody Satellite

In order to estimate total disturbances including parametric uncertainties, unmodeled dynamics, and external disturbances, and achieve the dynamic feedback compensation of the estimated total disturbances, we design a double closed loop attitude active disturbance rejection controller (ADRC). By taking flexible vibrations of solar panels and a flexible antenna as an external disturbance, and using only the estimated transformation matrix of control input, a simplified dynamic model has been used to replace the accurate dynamic model of a rigid body in a flexible multibody satellite dynamics model. Simulation results indicate that the attitude ADRC designed still has the original dynamic response when large external disturbance acts on the system. Therefore, we come to the conclusion that the ADRC designed can be used to solve the problem of control systems with uncertainties in the process of modeling different flexible multibody systems.     

基于模糊神经解耦控制的板型板厚控制系统仿真

面对板型板厚控制这一复杂、多变量耦合的非线性系统,本文提出了一种两级串联结构的模糊神经网络解耦控制策略,前级为自调整模糊控制器,后级为基于动态耦合特性的自适应神经网络解耦控制器,并从理论上证明了学习算法的收敛性。实现了无模型板型板厚综合控制。仿真结果表明,该控制系统收敛性好、抗干扰性强,取得令人满意的板型板厚控制精度。     

板形测量辊输出信号处理方法的研究与应用

板形测量值是板形控制系统中的重要组成部分,它的准确性直接关系到板形控制的效果。研究了1780冷连轧机板形控制系统的板形检测原理及控制方法。通过对数据处理方法的分析,应用通道数确定、插值和滤波等方法对检测数据进行处理,能够有效地抑制板形检测数据中的干扰影响,提高了测量系统的抗干扰能力。用这种数据处理方法对实测板形值进行了处理,取得良好效果,充分说明这种数据处理方法是1种理想的板形数据处理方法。