改进型高鲁棒性校正器的研究

鲁棒性是校正器设计的一个重要指标,本文在最优滤波器,状态反馈控制与合理的相角裕量的基础上,提出一种改进型的高鲁棒性校正器,这种方法可应用于有不确定性因素或变参数场合下的控制系统设计,以保证生产过程的安全,本改进型校正器的优良特性由仿真实验加以证实。     

高维磁悬浮控制系统二次状态反馈鲁棒稳定性研究

运用中心流形—范式综合方法 ,从理论上讨论了高维磁悬浮柔性转子控制系统二次状态反馈鲁棒稳定性问题。提出了此类高维控制系统渐近稳定的条件和二次状态反馈稳定定理 ,给出了此高维系统二次反馈控制律的构造方法 ;最后 ,对上述控制策略下的鲁棒性进行了分析和证明     

Sliding mode control of I/O linearizable systems with uncertainty

In this paper we explore the application of sliding mode control to process control problems. Sliding mode control is presented as a natural tool for robust design of state feedback controllers for minimum phase input–output linearizable systems with uncertainty. An example is presented to illustrate some of the issues involved in the design of sliding mode robust controllers.     

气动位置伺服系统状态反馈控制的改进

基于一种能反映气动位置伺服系统特性的线性化数学模型,对压力差反馈的控制性能进行了理论分析,由分析结果可知,压力差反馈虽然能够该善系统的动态性能,但会引起较大的稳态偏差。在此基础上,提出以压力差微分反馈代替压力差反馈,采用位置、速度和压力差微分反馈控制来改善系统的控制性能,理论分析了该方法的有效性。为了抑制气动位置伺服系统存在的期望值附近的位移波动现象,提高系统的控制精度,提出压力差辅助控制方法。将所提出的控制方法应用于摆动气缸位置伺服系统,试验结果表明,系统获得了较好的控制性能。     

A PSO-based optimal tuning strategy for constrained multivariable predictive controllers with model uncertainty

This paper describes the development of a method to optimally tune constrained MPC algorithms with model uncertainty. The proposed method is formulated by using the worst-case control scenario, which is characterized by the Morari resiliency index and the condition number, and a given nonlinear multi-objective performance criterion. The resulting constrained mixed-integer nonlinear optimization problem is solved on the basis of a modified version of the particle swarm optimization technique, because of its effectiveness in dealing with this kind of problem. The performance of this PSO-based tuning method is evaluated through its application to the well-known Shell heavy oil fractionator process.     

电液力伺服系统的极点配置优化研究

控制系统的性质主要由系统的极点决定,要使电液力伺服系统的动态性能满足设计要求且达到最佳,则系统要有优良的极点.将电液力伺服系统转变为状态方程结构形式、利用分析及仿真得到系统的最佳极点,求出系统极点配制的反馈矩阵、从而对系统的极点实现了最佳极点配置.仿真结果表明,电液力伺服系统实现了最佳极点配置后,系统的动态性能明显提高.     

Improved design of constrained model predictive tracking control for batch processes against unknown uncertainties

In this paper, an improved constrained tracking control design is proposed for batch processes under uncertainties. A new process model that facilitates process state and tracking error augmentation with further additional tuning is first proposed. Then a subsequent controller design is formulated using robust stable constrained MPC optimization. Unlike conventional robust model predictive control (MPC), the proposed method enables the controller design to bear more degrees of tuning so that improved tracking control can be acquired, which is very important since uncertainties exist inevitably in practice and cause model/plant mismatches. An injection molding process is introduced to illustrate the effectiveness of the proposed MPC approach in comparison with conventional robust MPC.     

灌渠自动控制最优状态观测器的设计方法研究

介绍了灌渠运行控制最优状态观测器的设计方法，将渐近状态观测器引入到状态观测器设计之中．采用对偶原理解决存在渠道水面干扰和测量误差的状态观测器设计问题，最终用最优状态估计技术设计出适合灌渠运行控制的状态观测器。     

一种纯滞后过程的串级双环状态反馈优化设计方法

纯滞后对象是一种很难控制的对象。文中采用串级双环状态反馈控制,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括:采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种近乎理想的最优低通滤波器作为串级系统内外环的参考模型;根据串级内、外环不同结构分别采用开环和闭环校正,并引入状态观测器,大幅度地减少状态的检测数量;同时采用内外环系统的协调设计,拉开内外环回路的操作频率,有利于提高系统的鲁棒性。通过仿真实验,证实该方法相当有效。     

一种简单的鲁棒控制器的设计

当今大部分船舶航向保持器的设计都采用Nomoto线性模型,忽略了船舶操纵运动的非线性因素,未能彻底解决船舶的航向控制问题.选择状态反馈精确线性化方法,将响应型船舶运动的非线性数学模型进行线性化,再利用鲁棒控制器进行控制,然后在Matlab的Simulink下进行系统仿真.仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的控制能力.     

状态观测器与控制器的统一设计方法

状态观测器与控制器是自动化装置中比较重要、新颖的两种。状态观测器是在状态检测量不足时用于获取全部系统状态的一种硬（或软）设备，当它与控制器联合应用时，会呈现双环路系统固有的振荡倾向，本文提出一种协调优化的设计方法，可以兼顾两者的工作。     

大时滞不稳定对象的PID控制

对一阶大时滞不稳定对象的控制，普通的PID控制器很难满足要求，有时甚至无法实现系统的稳定。采用了双环控制结构，先构造内环状态反馈以改善对象动态特性，然后按照内模控制原理设计外环的控制器。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于状态估计的PID控制器整定方法研究

本文针对工业过程中的不稳定及纯滞后对象,采用分步设计方法,首先利用多项式拟合纯滞后环节,进而构造内环状态反馈改善对象动态特性;再对闭环系统按照极点配置原则,整定ＰＩＤ参数。仿真结果表明该方法具有较好的控制效果。     

漂浮基空间机器人协调运动的自适应控制与鲁棒控制

讨论了载体姿态受控、位置不受控制的漂浮基空间机器人协调运动的控制问题。借助于虚拟扩展系统的控制输入与输出 ,克服了漂浮基空间机器人系统控制方程关于惯性参数呈非线性函数关系的难点 ,保持了控制方程关于惯性参数的线性函数关系。以此为基础 ,针对末端抓手所持载荷参数是未知及不确定的两种情况 ,分别设计了载体姿态及末端抓手惯性空间轨迹协调运动的自适应控制方案与鲁棒控制方案。仿真运算证实了上述控制方案的有效性     

Comparative Study of Trajectory Tracking Control for Automated Vehicles via Model Predictive Control and Robust H-infinity State Feedback Control

A comparative study of model predictive control(MPC) schemes and robust H_∞ state feedback control(RSC) method for trajectory tracking is proposed in this paper. The main objective of this paper is to compare MPC and RSC controllers' performance in tracking predefined trajectory under different scenarios. MPC controller is designed based on the simple longitudinal-yaw-lateral motions of a single-track vehicle with a linear tire, which is an approximation of the more realistic model of a vehicle with double-track motion with a non-linear tire mode. RSC is designed on the basis of the same method as adopted for the MPC controller to achieve a fair comparison. Then, three test cases are built in CarSim-Simulink joint platform. Specifically, the verification test is used to test the tracking accuracy of MPC and RSC controller under well road conditions. Besides, the double lane change test with low road adhesion is designed to find the maximum velocity that both controllers can carry out while guaranteeing stability. Furthermore, an extreme curve test is built where the road adhesion changes suddenly, in order to test the performance of both controllers under extreme conditions. Finally, the advantages and disadvantages of MPC and RSC under different scenarios are also discussed.     

疲劳试验机电液伺服系统滑模鲁棒控制的实验研究

本文以结构疲劳试验机电液位置伺服系统为被控对象,研究了当系统参数变化时,如何设计一种鲁棒 控制器来保证系统的稳定性和良好的跟踪性能,基于变结构控制的基本理论,提出了一种滑模控制器设计方法,并 通过实验证明了该方法的有效性。     

径向磁悬浮轴承参数不确定控制的研究

研究了基于状态空间算法的径向磁悬浮轴承参数不确定H∞ 控制 ,将磁悬浮轴承的位移和速度变量直接反馈 ,设计了H∞ 状态反馈控制器 ,解决了轴向重载磁悬浮轴承系统中的关联不确定性问题。仿真结果表明 ,在所考虑的参数不确定范围内控制系统具有鲁棒稳定性。     

电液位置控制系统的二次优化

利用最优控制理论对电液位置控制系统进行最优控制时 ,需要确定Q矩阵 ,本文对Q矩阵进行优化 ,求得使系统响应速度最快的Q矩阵 ,利用优化后的Q矩阵对电液位置控制系统进行最优控制 ,提高了电液位置控制系统的精度。仿真分析表明 ,对电液位置控制系统进行优化与最优控制 ,可提高系统的精度 ,缩短响应时间。     

一种新的鲁棒串级控制系统及其应用

针对常规串级控制系统难于消除主副回路间相互影响的缺点,本文提出了一种鲁棒串级控制系统,并基于继电反馈自整定技术提出了这种串级控制系统的设计方法。在某电厂３００ＭＷ机组实际应用的结果表明,采用该方法设计的串级控制系统与常规方法的系统相比较具有更强性和良好的动、静态性能。