基于LQR的二级倒立摆模糊控制

针对非线性、多变量、不稳定的二级倒立摆系统,提出基于LQR最优控制设计模糊控制器。利用信息融合技术降低了模糊控制器的维数,因而简化了多变量模糊控制器的设计过程。仿真结果表明,这种控制器不但结构简单,而且具有很好的控制效果。     

基于倒立摆系统的最优控制理论研究

通过状态空间表达式的推导,从数学模型中倒立摆系统的建立,来研究探讨其系统的能观性、稳定性和能控性,并利用线性二次型最优调节器(LQR)对倒立摆系统进行控制。MATLAB仿真结构表明,使用LQR控制方法对系统进行控制,能满足系统稳定性、鲁棒性要求。     

单级倒立摆系统的设计与仿真

运用现代控制理论研究单级倒立摆的平衡控制问题,在设计过程中,首先对倒立摆进行力学分析,建立其空间模型,确立其输入输出变量以及各状态变量,然后根据系统动态响应性能指标设计状态反馈、输出反馈、状态观测器等倒立摆的控制器。最后通过MATLAB/Simulink对倒立摆的模型进行仿真,确定单级倒立摆系统的可行性。     

采用分级模糊滑模控制器实现二级倒立摆的解耦控制

针对二级倒立摆系统的非线性强耦合的特点,提出和采用了一种新型分级模糊滑模(HFSM)控制器的思想,实现了对二级倒立摆系统的解耦控制。基于李亚普诺夫函数采用自适应规则来调节分级模糊滑模控制器参数,保证系统可靠稳定性。通过系统仿真实验,也验证了该方法的可行性和优于采用常规模糊滑模解耦控制的解耦性能。     

基于差分进化算法的矿用电动轮自卸车柴油发电机组转速H2/H∞ 控制器优化设计

柴油发电机组是矿用电动轮自卸车动力系统的核心部分.为了研究电动轮自卸车动力系统的稳定性,首先建立了柴油发电机组调速系统的数学模型,然后在此基础上设计非线性H_2/H_∞控制器.传统LMI方法求解H_2/H_∞控制器时,存在引入附加条件的缺点.因此,采用一种改进的多目标差分进化算法(IMOSADE)对H_2/H_∞控制器参数进行优化.数值仿真结果表明IMOSADE算法得到的控制器具有更好的鲁棒性.     

矿井水处理鲁棒H_∞事件触发控制机制研究

针对无线网络中存在的能耗严重、信道竞争冲突等问题,在控制机制上,重点研究了事件触发控制机制,考虑到被控对象参数的不确定性以及各种强干扰因素,将鲁棒H_∞控制与事件触发控制相结合,对鲁棒H_∞控制器和触发条件进行了共同设计,该控制机制既保证了系统的指数稳定和一定的H_∞抑制水平,又极大地节约了电能和无线网络信道资源。     

具时滞单级倒立摆系统的稳定性分析

倒立摆本身是一个自然不稳定系统,时滞的存在更加恶化了系统性能。基于牛顿动力学方法建立了具时滞单级倒立摆系统的动力学模型,采用PID策略实施控制。将时滞环节采用一阶对称Padé逼近,得到系统的特征方程,利用Routh稳定判据和符号计算法计算出控制系统临界稳定的时滞量。仿真实验结果表明,时滞的存在降低了控制效果,甚至导致控制系统失效。     

基于LQR控制和姿态预测的井下无人矿车路径跟踪研究

在新的时代背景下,智能技术已经成为井下无人矿车发展的主要趋势,路径跟踪控制技术是实现井下无人矿车智能化的关键,也是亟待解决的无人驾驶难题。为了进一步促进井下无人矿车的发展,文章从数学模型和轨迹跟踪控制方法两个方面描述了如何实现井下无人驾驶矿车的自动运行功能,并着重研究了LQR控制器的路径跟踪控制方法。基于这一研究基础,采用松鼠搜索优化算法对LQR控制器的参数进行优化,得到了LQR控制器的最优解。最后构建仿真环境进行模拟,结果显示实际路径与理想路径呈现较大程度拟合,说明这是一种可行的井下无人矿车路径跟踪控制的实现方案。     

三相PWM整流器电压环H_∞鲁棒控制器设计及其优化

针对三相PWM整流器电压环的特点,提出了一种H∞鲁棒控制方法。基于PWM整流器的数学模型,建立了满足H∞控制标准型的状态方程,并选择合适的权函数。通过求解Riccati不等式,得到H∞鲁棒控制器。由于控制器待定参数较多,权函数的选择范围较广,因此设计了一种PSO算法,对所设计的控制器参数进行整定和优化,进一步提高了PWM整流器的控制性能,具有更好的动态性能和抗干扰性。最后,通过仿真证明了该方法的可行性和有效性。     

参数相关任务中Option算法的子任务重用

将分层强化学习算法中的子任务应用于同类学习任务中是当前强化学习的一个研究热点。在控制系统中,分层强化学习算法存在着子任务受系统参数影响而难以重用的问题。针对这一问题,文章提出基于定性动作的分层Option算法。算法用定性动作描述在参数值不同的系统中,系统同一状态的最优动作所具有的共同特征。同时建立分层子任务,用低层子任务屏蔽系统参数对高层子任务的影响,文中提出的算法用于倒立摆的控制中,算法利用学好的高层子任务仅需要进行少量的学习即可成功控制各种参数值不同的倒立摆系统。     

一种带有自调整因子模糊控制器的仿真

在讨论了带修正因子α的模糊控制器的基础上，提出了一种带有自调因子α的模糊控制器，并由仿真结果表明该控制器具有抗干扰能力强、控制特性好等优点。     

H∞控制理论在直流矿井提升机调速系统中的应用

分析了矿井提升机调速控制系统现状,指出了调速系统中所面临的主要问题,外部干扰和系统参数摄动问题。建立了直流电机调速系统数学模型,给出了基于H∞理论的调速控制器设计方案,绘制了控制原理框图,求解了Riccati方程,得到了H∞控制器的传递函数。仿真结果表明,控制器对于工况环境干扰和系统参数摄动具有很强的鲁棒性能,系统调整时间和调速率得到了较好的改善。     

带遗忘因子的ILC在桥式起重机防摆中的应用研究

在起重机防摆控制研究中,由于桥式起重机防摆控制系统是一个强耦合、非线性系统,系统的实时性能差,传统的PID控制器难以达到高精度跟踪,防摆效果并不理想。针对桥式起重机的非线性和不确定性,分析桥式起重机的动力学模型,提出带遗忘因子的PD型迭代学习控制策略,利用2个迭代学习控制器对小车的速度和负载的摆动分别进行控制。其中,迭代学习速度控制器的设计是参考一个简单的速度曲线。仿真结果证明了该方法能够提高系统的控制性能,改善系统的控制品质。与无遗忘因子的PD型迭代学习控制相比,遗忘因子算法在平滑跟踪期望曲线、抑制摆角残留方面更具优越性。     

数控提升机可编程控制器的可靠性设计

使用可编程控制器来改造现有提升机的电控系统,现已被广泛重视。由于当今在国内外可编程控制器设计中,全面引入计算机技术,使其适应各种恶劣的运行环境,具有更强的抗干扰能力及与用户连接的适应性,特别是控制的安全可靠性更高了。     

自适应逆控制的永磁同步电机位置系统

将自适应逆控制应用于交流永磁同步电机位置伺服系统中,采用最小二乘(RLS)算法建立对象的模型、对象逆模型,并设计了自适应逆位置控制器。研究结果表明最小二乘算法有较快的动态响应和较小的稳态误差,而且系统的抗干扰能力也很强。自适应逆控制的同步电机位置系统具有较好的鲁棒性。     

永磁直线同步电动机垂直提升系统的鲁棒H_∞控制

运用MatLab的Simulink工具箱建立了永磁直线同步电动机垂直提升系统的动态仿真模型。并根据鲁棒控制的原理和鲁棒H∞控制器的特点,运用设计的具有鲁棒性能的控制器对永磁直线同步电动机进行控制。使用MatLab的Simulink工具箱对所设计的控制器和控制系统进行建模仿真试验研究。结果表明,该控制器不但对所给定的速度控制器的跟踪性能好,而且对系统和控制器本身的参数摄动和负载扰动有很强的鲁棒性。     

油田污废水pH值免疫优化控制研究

针对油田污废水处理过程中pH值控制不稳定、干扰强、滞后大的特点,应用免疫控制策略,增强控制过程的抗干扰能力,提高稳定性。采用RBF神经网络对控制器进行在线优化,实现了控制过程的自调节、自整定。试验比较了该方法与基于ITAE(Integral Time Absolute Error)指标优化的PID控制策略。结果表明,所提出方法在抗干扰、稳定性、跟踪响应方面具有较理想的效果。     

基于二自由度PI控制的永磁同步电机仿真分析

构建了永磁同步电机d-q坐标系下的数学模型,并结合矢量控制方法在Matlab/Simulink仿真环境下对采用的控制方法进行建模。针对传统的PI控制系统不能使系统的目标跟随特性和抗干扰性同时最优,提出二自由度PI控制的策略,实现永磁同步电机的目标跟随和抗干扰能力双优控制。通过仿真结果分析,得出相比传统PI控制,基于双自由度PI控制器的永磁同步电机具有良好的抗负载干扰和目标值跟随的能力。     

可编程序控制器在扇风机自动化变频控制中的应用

可编程控制器是近10年来发展迅速、应用广泛的一种工业自动化控制装置,它集逻辑控制、模拟量处理、数据运算等功能于一体,具有高稳定和强抗干扰能力等,现已成功地应用于杨村煤矿南北风井主风扇机的自动化变频系统中.     

高压电网微机功率因数自动补偿装置的研究

介绍一种自行研制的高压电网微机功率因数自动补偿装置。由于采用可编程控制器作为控制单元,使该装置抗干扰能力强,能实现跟踪补偿,使功率因数始终保持在规定的范围内,提高供电质量。实际运行情况证明,该装置运行稳定可靠、节能效果显著。