一类Anti-Windup系统的稳定性研究

针对一类基于内模控制结构（InternalMedeControlStruture）的Anti－Windup设计方法,详细讨论了控制系统存在饱和非线性时的输入输出（BIBO）稳定性问题．在分析饱和非线性对控制系统的影响时,通过适当的模型转换,并引入两个度量因子α、β,细致地刻画出饱和特性的变化范围,使本文的稳定性研究有着更广泛的意义．     

调速系统Pl调节器饱和非线性控制作用的数字仿真

文献利用离散相似法,编制了饱和非线性系统的数字仿真程序,但是它只能仿真比例放大器的饱和非线性过程,不能仿真PI调节器的饱和非线性过程.本文研究了PI调节器饱和及退饱和的物理过程,将数学模型离散化,编制了PI调节器饱和非线性的数字仿真程序,并对双环调速系统限幅状态下的起动过程进行了数字仿真,计算结果与文献利用抗扰性指标计算起动退饱和过程的数据完全一致,说明本程序是合理的.为研究电力拖动系统的数字仿真提供了实用的仿真模型.     

高精度伺服系统的非线性校正

高精度伺服系统因为要采用衰减很大的相位滞后校正而使系统成为条件稳定系统,而由于实际系统中存在着饱和环节,使条件稳定系统在大偏差下出现不稳定,利用运算放大器的饱和特性,设计了非线性校正装置来解决这个稳定问题,介绍了系统设计原则,并用相平面结合描述函数法证明了这种具有多个非线性系统的稳定性,这样既扩大了系统稳定工作范围,又易于实现,并成功应用于伺服转台控制系统中。     

空间机械臂输出反馈抗饱和PID控制算法设计

针对输入受限影响下的空间机械臂的输出反馈全局渐进稳定控制问题,采用一类正切双曲线作为饱和函数,提出了一种新的输出反馈抗饱和非线性比〖JP9〗例-〖JP〗积〖JP9〗分-〖JP〗微分（PID）控制算法,该算法能够实现饱和非线性影响下的空间机械臂闭环全局渐进稳定控制. 基于Lyapunov和LaSalle的不变集理论验证了闭环系统在平衡位置上的全局渐进稳定性,并确定保证全局渐进稳定的输入条件. 通过两自由度平面机械臂仿真验证了该算法的有效性.     

大动态、抗饱和核爆炸光电变换器的研究

研究了大气层里核爆炸当量测量中光电转换技术,提出了电阻-二极管并联、多级串联的非线性负载,解决了大动态、抗饱和核爆炸光辐射光电变换器的负载设计,具有抗谷点饱和、抗阳光背景噪声干扰的特点,经实验现场考核,完全符合测量要求。     

输入饱和非线性切换Hamilton系统镇定与H∞控制

研究了输入饱和非线性切换Hamilton系统在任意切换路径下镇定与H_∞控制问题。设计合适的状态反馈并提出充分条件,实现输入饱和非线性切换 Hamilton 系统的镇定问题。 设计系统的 H_∞控制器,进一步研究带外部干扰的输入饱和非线性切换 Hamilton 系统 H_∞控制问题,在该控制器作用下,系统存在外部干扰时,γ-耗散不等式成立,无外部干扰时,闭环系统全局渐近稳定。仿真实例验证了研究方法和结果的有效性。     

输入受限线性系统鲁棒抗饱和控制

针对抗饱和控制的鲁棒性问题,将研究扩展到对输入饱和非线性、时变参数和动态不确定性具有结构摄动的鲁棒性框架内,给出了一种线性时不变系统鲁棒抗饱和控制算法.鉴于积分二次型约束具有刻画结构不确定性的能力,选择在积分二次型约束框架下解决问题.以定标的线性矩阵不等式形式给出了系统分析和控制综合条件.飞行控制仿真结果说明此算法不仅可以成功克服饱和非线性,且对时变参数和动态不确定性具有良好的鲁棒性.     

自抗扰技术在四旋翼飞行姿态控制中的应用

介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,并给出了各部分的典型算法．针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了连续型和离散型两种自抗扰控制器,在Simulink下搭建了仿真结构图,并进行了参数整定．仿真结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有强鲁棒性、抗干扰性能以及对非线性强耦合系统的解耦能力．     

处理非线性谐振子问题的方法

介绍了对于非线性谐振子体系能量的本征值和本征函数的研究方法,首先利用非微扰法,常用的有变分法和代数解法,之后利用Ｂｏｇｏｌｉｕｂｏｖｅ变换,并引入带变分参数的相干态为尝试解来解决一维非线性谐振子的问题     

基于执行器饱和双轮平衡车的容错控制

双轮小车的平衡与稳定受到执行器饱和问题的困扰。将小车的稳定问题转化成一个标准的控制问题,对小车建立非线性数学模型,并研究在状态反馈条件下自适应容错控制器的设计问题。利用线性矩阵不等式的方法进行处理,给出固定增益和自适应控制算法的设计方法。利用MATLAB对系统进行仿真并分析最终结果,得出一种能够使系统更加稳定的算法。     

基于LQR的两轮机器人的平衡控制

主要研究两轮机器人的运动平衡问题。首先利用牛顿力学分析法对两轮机器人结构建立动力学模型,再对非线性模型进行线性化及解耦处理;通过极点配置法和LQR(Linear Quadratic Regulator)算法对解耦后的平衡与前进子系统进行分析,并设计控制器;最后搭建Simulink仿真平台对控制器的性能进行仿真分析。分析得出LQR算法比极点配置法性能更优,具有一定的理论研究价值和实际应用价值。     

静动联合排水固结法及其在填海工程中的应用

首先介绍了静动联合排水固结工法及其特点,并着重说明了其与传统强夯法的区别,然后介绍了静动联合排水固结法的核心机理及该工法的设计要点。结合厦门集美大桥高崎侧接线一、二期工程饱和吹填软土的地基处理设计和检测,分析了静动联合排水固结法在处理填海造地工程上的一些优势,可供类似工程应用时参考。     

Box 法求解过程中的坏点重复问题

Ｂｏｘ法在求解非线性规划问题时,有时发生坏点重复问题,此时,非线性问题很难收敛。针对这一问题,提出了两个简单而有效的处理方法。     

单OTA非线性电阻电路的设计

借助于分段线性化技术和3端口电阻网络优势矩阵条件,提出了一种利用OTA固有非线性饱和特性设计有用的非线性驱动点特性的方法。设计的电路仅由一个OTA和几个线性正值电阻构成。给出了通用设计电路和设计算法,并对设计的电路进行了实验验证。     

一种电路的计算方法——分段线性化法

分段线性化方法(又称折线法)是研究非线性电路的一种有效方法,这种方法是把非线性的求解过程分成几个线性区段,而就每个区段来说,最后归结为用线性电路的计算方法。隧道二极管是一个非线性元件,由隧道二极管构成的电路为非线性电路,用分段线性化法进行分析和计算是比较省时省力,方便快捷的。首先把非线性元件的伏安特性分3个区段进行线性化,再把折线分解为3条伏安特性曲线,并求出它们的斜率,最后在3个区段内,把非线性的求解问题,转变为求解两个线性方程,求出工作点。通过一个简单的实例,验证了该方法的实用性。     

用可编程序调节器处理间歇生产过程自动控制中的几个问题

本文叙述用可编程序调节器解决顺序控制、快速启动与抗积分饱和、输入非线性与二次信息、参数时变和高级控制等间歇生产过程控制中的四个问题,并以一个应用实例作出了进一步说明。     

一类非线性MIMO系统的自解耦控制

为解决传统解耦算法在非线性m输入 m输出(MIMO)系统中参数整定工作量非常大、整体控制性能不佳的问题,提出非线性MIMO系统的自解耦(self-decoupling control,SDC)法. SDC法利用统一的线性扩张状态观测器(LESO)对系统中的耦合部分、非线性部分及扰动部分进行估计并补偿,通过设计合适的控制律实现系统各环节的自解耦,且将系统待整定的参数减少为一个,并应用Lyapunov方法证明了SDC法的稳定性. 两个算例的仿真结果表明:SDC法不仅减少了MIMO系统的待整定参数,而且获得了比传统自抗扰解耦法更好的控制效果.     

利用有益非线性因素的主动式悬架系统饱和PD-SMC跟踪方法

针对具有输入饱和的主动式悬架系统,通过利用所构建的仿生参考模型的非线性刚度和阻尼,设计了一种新颖的饱和PD-滑模控制方法(饱和PD-SMC方法)。所设计的控制方法具有以下几个优点：具有PD控制方法的简单结构;具有SMC方法针对模型不确定性和外部干扰的强鲁棒性;不需要传统SMC方法所要求的精确系统参数;同时充分考虑输入饱和的影响。在所设计的控制方法中,PD部分用于保证主动式悬架系统的稳定,SMC部分用于提供强鲁棒性,并引入饱和函数防止控制输入超过约束范围。利用李雅普诺夫方法保证了相应的稳定性分析。从多个实验结果可以看出,与现有的控制方法相比,所设计的控制方法显著提高了暂态性能,并节省了30.65%的控制能量。     

双环系统速度调节器饱和非线性对起动过程的影响及计算

双环直流调速系统,由于速度调节器饱和非线性对起动过程的影响,使得转速退饱和超调不同于线性超调。文献[1]将起动退饱和的超调过程转化为突加负载的动态速降过程,利用抗扰性指标计算退饱和超调量。本文给出了计算转速退饱和超调的另外两种方法,并计算了系统在不同参数下的退饱和超调量.其中一种方法是利用初始条件的变换,将起动过程分为两个线性阶段,分别用线性微分方程求解。计算结果与文献[1]的计算数据完全一致,因此,本文给出的计算公式是可用的.     

提高信噪比的有效方法——饱和放大法

本文针对如何提高视频信号处理电路的信噪比（Ｖｓ／ＶＮ）做了有益的探讨，并就饱和放大法充分利用三极管工作于饱和区时非线性放大的特点，对处于不同电平的图像信号和背景噪音同时分别实现放大与衰减处理的工作原理做了分析说明。