基于干扰观测器的感应直线伺服电机的解耦控制

感应直线电机具有结构简单，坚固耐用，适应性强，成本低，因而获得在各个领域的广泛应用．但由于感应直线电机是一个非线性、多变量、强耦合的复杂对象，要实现高性能的控制效果，必须对其进行解耦，应用多变量非线性的逆系统理论，通过状态反馈进行动态解耦控制，从而将感应直线电机分解为转速和转子磁链独立的子系统，然后应用线性系统理论进行控制器的设计．为了抑制扰动，采用干扰观测器进行扰动补偿．仿真结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性及抗扰性．     

基于微分几何理论的感应电机解耦控制

感应电机是交流调速系统本体部分，感应电机的解耦控制是使系统达到优良性能的主要问题.研究了感应电机的解耦控制问题.将感应电机5阶非线性模型转换为仿射非线性系统形式，基于非线性系统微分几何理论对新模型进行坐标变换，借助非线性系统的解耦方法，将其分解为转速和磁链两个独立子系统，使得电机转速和转子磁链实现了动态解耦.仿真实验表明，给出的方法具有良好的控制效果.     

直线电机驱动的磁悬浮平台推力动态解耦控制

介绍一种新型的磁悬浮平台，应用多变量非线性的逆系统理论。对直线电机驱动的磁悬浮平台这一多变量、非线性、强耦合的对象通过状态反馈进行动态解耦控制，使其成为三个子系统，并用线性理论进行分析，采用复合控制．仿真结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性．     

感应电动机磁场定向下输入输出解耦的鲁棒控制

针对转子磁场定向矢量控制只实现了磁链和转速子系统的稳态部分解耦和矢量控制易受转子参数摄动影响的问题,研究了应用时域H∞鲁棒控制方法来处理感应电动机参数摄动和干扰抑制问题．运用在转子磁场定向下引入非线性解耦补偿分量获得的动态输入输出解耦模型,研究感应电动机的状态反馈H∞鲁棒控制方法,仿真表明这种方法对抑制感应电机参数摄动和外界扰动影响是有效的．     

基于dSPACE的感应电机逆系统解耦控制

给出了一种基于dSPACE的实现感应电机定子磁链和转速动态解耦的逆控制系统.根据感应电机调速系统的动态数学模型,证明其可逆性,并将静止两相坐标系下感应电机模型解耦成转速和定子磁链两个子系统.在此基础上,利用线性控制理论对各个调节器进行了设计;阐述了基于dSPACE实现感应电机解耦控制逆系统的构成.实验表明,控制方案有良好的静、动态性能.     

基于逆控制的直线电机驱动磁悬浮平台推力系统

介绍一种新型的磁悬浮平台，由于该直线电机驱动的磁悬浮平台的推力系统是一个多变量、非线性、强耦合的对象.为了达到较好的控制效果，应用逆控制算法，对它进行解耦控制，使其成为无耦合的三个子系统.然后根据线性系统理论进行主通道控制器的设计.同时配以速度前馈控制器来改善动态性能.仿真实验结果表明，这种控制方案达到解耦的效果，有良好的动态、静态特性，满足半导体微细加工、电路板制造、微组装系统、高速贴片等高精度定位的场合.     

基于逆控制的直线电机驱动磁悬浮平台推力控制的研究

介绍一种新型的直线电机驱动的磁悬浮平台，由于该磁悬浮平台的推力系统是一个多变量、非线性、强耦合的对象．为了达到较好的控制效果，应用逆控制算法，对它进行解耦控制，使其成为无耦合的三个子系统．然后根据线性系统理论进行主通道控制器的设计．同时配以速度前馈控制器来改善动态性能．仿真实验结果表明，这种控制方案达到解耦的效果，有良好的动态、静态特性，满足半导体微细加工、电路板制造、微组装系统、高速贴片等高精度定位场合的要求．     

感应电机自校正解耦电流控制

利用状态反馈对感应电机的状态空间方程进行解耦，解耦之后的电机模型由两个一阶动态方程表示．可以用PI调节器控制定子电流、为了解决电机参数变化问题，保证解耦控制器和电流控制器的参数与电机的实际参数一致，对感应电机进行在线参数估计．仿真结果表明，电流控制具有较好的稳态和动态响应，控制器能够有效跟踪电机的参数变化．保证良好的控制性能．     

感应电机自校正解耦电流控制

利用状态反馈对感应电机的状态空间方程进行解耦,解耦之后的电机模型由两个一阶动态方程表示,可以用PI调节器控制定子电流.为了解决电机参数变化问题,保证解耦控制器和电流控制器的参数与电机的实际参数一致,对感应电机进行在线参数估计.仿真结果表明,电流控制具有较好的稳态和动态响应,控制器能够有效跟踪电机的参数变化,保证良好的控制性能     

基于模糊神经网络PID的永磁同步直线电机控制算法研究

针对永磁同步直线电机(PMLSM)系统模型参数的时变性、非线性以及负载扰动等问题,在建立永磁同步直线电机的动态数学模型的基础上,结合传统PID算法和具有强自适应能力、强抗干扰能力的模糊神经网络智能算法的优点,提出一种基于模糊神经网络PID的永磁同步直线电机控制算法。运动控制系统仿真实验结果表明:系统经模糊神经网络PID控制静态误差为零、干扰影响小,过渡过程时间缩短近50%,相对于传统PID控制和模糊PID控制具有更高的控制精度、更好的动态特性和静态特性。     

简单电力系统暂态电压稳定的直接分析法

对综合负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型,构建了简单电力系统暂态电压稳定分析的微分代数方程组(DAE)模型,并采用非线性动力系统理论计算系统故障后稳定平衡点的吸引域。针对采用牛顿法求取系统不稳定平衡点碰到的初值选取问题,通过对综合负荷感应电动机部分采用其稳态等值电路来求得不稳定平衡点;并采用将非线性系统化为规范型线性系统的方法求得系统故障后稳定平衡点的吸引域边界;进而只须仿真得到故障切除时刻系统的状态即可判断系统能否保持电压稳定。通过与系统全故障过程仿真结果的比较验证了本文方法的正确性。     

基于径向基函数神经网络偏差补偿的预测函数控制

基于线性模型设计预测函数控制器，用径向基函数神经网络（RBFNN）来补偿由系统的非线性和外界干扰引起的预测误差，从而实现非线性系统的自适应预测函数控制。将该控制算法用于pH中和滴定过程，仿真实验表明该算法计算量小，控制效果好。     

直线电机驱动的磁悬浮平台推力动态解耦控制

介绍一种应用于半导体光刻、微型机械、精密测量、超精密加工、微型装配、纳米技术等领域的新型磁悬浮平台，通过分析其数学模型的特点，采用多变量非线性的逆系统理论，对直线电动机驱动的磁悬浮平台这一多变量、非线性、强耦合的对象通过状态反馈进行推力动态解耦控制，使其成为三个独立的子系统，并用线性理论进行分析和设计.为了改善系统响应的快速性，采用复合控制方案.仿真实验结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性.     

直线电机悬浮平台的L2鲁棒控制

永磁直线同步电机（PMLSM）悬浮平台系统的水平推力和法向力之间存在非线性耦合,且易受负载扰动和参数变化等不确定性因素的影响.为了解决上述问题并实现准确定位,在系统非线性数学模型的基础上,对水平轴和竖直轴均设计了PD位置控制器与L₂速度控制器,将解耦与扰动抑制转化为L₂速度控制器的设计问题.仿真结果表明,该方法设计的系统实现了水平方向和竖直方向的直接动态解耦,并且对负载扰动和参数变化具有很好的鲁棒性.     

基于网络动态交通路由问题的非线性H∞控制

为了优化交通网络的动态路由,运用非线性H∞控制方法和简单的实时代数计算方法,使系统在有界干扰情况下具有鲁棒性,避免了现有方法中冗长的离线或在线数学计算,解决了网络层面上系统最优和用户平衡的DIA(dynamic traffic assignment)/DTR(dynamic traffic routing)问题.该方法适用于解决先进交通信息管理系统(ATMIS)中的DTA/DTR问题.     

非线性体系动力可靠性分析的等效Duffing体系法

等效线性化法是非线性结构体系的随机反应分析最常用的方法,但使用等效线性化法给出的反应结果进行结构动力可靠性分析会带来很大的误差.将一般非线性体系通过均方最小误差原则等效为Duffing非线性体系来进行结构动力可靠性分析.Duffing非线性体系可以通过FPK方程求得其稳态精确解析解,所以使用该等效非线性法进行结构动力可靠性分析不仅计算上方便可行而且精度较高.算例分析表明了等效非线性法分析结果可靠,且比等效线性化法的计算精度有明显提高.     

汽油发动机冷却系统建模与水温控制

针对冷却系统组件为电子风扇和机械水泵的汽油发动机的水温控制要求,建立面向控制的冷却系统传热动力学模型,并提出水温的非线性控制方法. 根据传热学原理建立燃烧室对壁面的加热功率精确模型,据此获得较为精确的传热动力学模型;将动力学模型简化为对控制变量具有仿射形式的非线性模型,并设计扩张状态观测器补偿建模误差,进而获得相对简单且精度较高的面向控制器设计的模型;在Lyapunov稳定性框架下设计状态反馈控制器,引入非线性史密斯预估器补偿系统延迟,并在输入到状态稳定性框架下证明闭环误差系统的鲁棒性. 仿真结果表明：所提控制系统具有良好的水温跟踪效果,在瞬态工况下水温波动小于0.5 K,且在模型失配扰动下具有较好的鲁棒性.     

基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统

针对直线感应电机矢量控制系统因电机参数变化和负载波动等因素而性能变差的问题,提出了一种参数自调整模糊控制方法。该方法根据直线电机速度误差E和误差变化率EC的大小来自动修正速度模糊控制器的量化因子和比例因子,同时改变了E和EC作用的权重。应用MATLAB软件设计基于自调整模糊控制器的直线感应电机矢量控制系统仿真模型并进行仿真研究。仿真结果说明,这种参数自调整模糊控制方法能使直线电机控制系统的动态和稳态性能都得到提高,而且具有较强的鲁棒性。     

基于奇异摄动分解的固定翼无人机抗扰动滑模控制

为了提高固定翼无人机的飞行控制精度,减少系统动态耦合和外界干扰对固定翼无人机飞行控制系统性能的影响,建立了固定翼无人机的奇异摄动模型,在此基础上提出基于干扰观测器的滑模控制方法.首先对固定翼无人机的速度和姿态进行动力学建模,将固定翼无人机的动力学模型转换为奇异摄动模型,再对奇异摄动模型进行快慢分解完成解耦,得到两个降阶非耦合子系统,即以角速度为快变量的快子系统和以速度、姿态为慢变量的慢子系统,分别对角速度回路和速度、姿态回路设计基于干扰观测器的滑模控制器.最后,采用Simulink仿真验证了基于快、慢分解的固定翼无人机滑模控制方法的可行性和有效性.     

The Analysis of the Dynamic Equilibrium State in Linear Control System

This paper discusses not a point of equilibrium to free system, but a certain family of equilibrium state of dynamical system with inputs. This equilibrium state depends on the input, so it is called the dynamic equilibrium state. The expression of the dynamic equilibrium state can be given under some certain condition. With deductions and proofs in linear control system, establish the expression of the dynamic equilibrium state in two cases, where the linear systems are nonsingular or singular. Also present the concept and the condition of the controllability of the dynamic equilibrium state. The controllability of the dynamic equilibrium state is different from the controllability of the state to system, but these two are closely related.