基于遗传算法的永磁同步电机自抗扰控制

永磁同步电机常用的PID控制方式存在超调、抗扰动性能差等缺点。为了降低扰动对PMSM系统性能的影响,采用自抗扰控制方法,将系统固有扰动、因参数和负载等变化产生的扰动归为总和扰动,通过扩张状态观测器对系统状态和总扰动进行估计,并将观测值实时反馈给具有鲁棒性的控制器,从而抑制系统扰动,并用遗传算法优化自抗扰控制器ESO的部分参数。仿真表明:采用遗传算法优化的自抗扰控制提高了系统的响应速度和精度,有效抑制了扰动对PMSM跟踪精度的影响,实验也验证了系统的抗负载扰动性能优于PID控制,系统的鲁棒性强。     

独立光伏系统中的简易自抗扰控制器

针对独立光伏系统中存在较强的外部干扰和系统非线性等特点,提出了简易自抗扰控制策略。利用自抗扰控制器的扩张状态观测器,对系统模型中的不确定因素和外扰进行动态观测,使系统对扰动具有很好的适应能力。仿真结果表明：该控制器具有超调小,过渡过程可调,控制参数在稳定区内,选择范围较宽,对独立光伏系统具有很强的适应性。     

磁流变液减振器模拟工况实验台控制策略研究

为提高磁流变液减振器模拟工况实验台的控制精度，设计了基于扩张状态观测器的自抗扰控制器.该控制器为系统的目标期望信号安排了合理过渡过程，将系统的外部扰动和内部扰动作为广义扰动，设计了扩张状态观测器，利用扩张状态观测器利用系统输出的测量值来估计系统的状态变量和广义扰动的实时作用量，并在控制过程中对广义扰动进行补偿.仿真分析和实验结果表明，该控制器能够降低液压伺服系统固有的非线性和大范围变化的阻尼负载挠动对实验台鲁棒性能的影响，使实验台获得较高的控制精度和抗干扰能力.     

永磁同步电梯门机改进型自抗扰控制策略

针对永磁同步门机转动惯量大范围变化导致控制器参数设计困难这一问题,提出改进型线性自抗扰控制(LADRC)策略.设计转速自抗扰控制器,对转动惯量和负载变化引起的扰动进行实时观测和补偿,达到改善转速控制性能并避免控制器参数标定过程的目的;设计并联型LESO,能够在线性扩张状态观测器(LESO)带宽取值受限的条件下提高扰动观测性能并保留线性自抗扰控制器参数设计简单的优点.仿真和工程验证均表明：所提出的改进型自抗扰门机控制系统在简化控制器参数标定过程的同时获得更优良的控制性能,且对不同型号门机系统具有广泛适用性,采用该控制器可降低应用成本,提高行业竞争力.     

采用自抗扰控制器解决异步电动机调速系统参数鲁棒性问题

针对异步电动机难以建立精确的数学模型和采用PI调节器矢量控制系统参数鲁棒性差的问题,提出用自抗扰控制器控制异步电动机调速系统。自抗扰控制器不需要电动机的精确数学模型,通过扩张状态观测器估计电机模型中的耦合项及参数摄动等引起的总扰动并加以补偿,实现了磁链和转矩的完全解耦。在观测磁通的基础上,建立了无速度传感器矢量控制异步电机调速系统。仿真结果表明,此控制方案有较好的稳定性和很强的鲁棒性。     

三相电流型整流器的线性自抗扰控制

针对传统电流型整流器采用双闭环比例积分控制器(PI)控制存在输出超调较大,系统抗干扰能力差,响应时间过长的问题,采用线性自抗扰控制策略,利用线性扩张状态观测器(LESO)对电流型整流器的扰动进行观测和补偿。通过对电流型整流器的数学模型以及线性自抗扰控制器(LADRC)结构原理进行分析,设计了电流型脉冲宽度调制(PWM)整流器的LADRC电流外环控制器及电流内环d轴和q轴控制器,通过仿真平台将PI控制和LADRC控制的控制效果进行了比较和验证。仿真结果表明：线性自抗扰控制相较于PI控制抗干扰能力更强,响应时间更短且没有超调。     

非线性系统的动态面自抗扰控制器设计及应用

针对一类具有严格反馈形式的非线性系统的控制问题,本文将动态面控制技术和自抗扰控制技术相结合,提出了动态面自抗扰控制算法。控制器包括三个功能:利用跟踪微分器给出期望信号以及其一阶导;利用扩张状态观测器估计外界扰动;扰动补偿。该控制器有效避免了传统反步法中出现的"微分爆炸"现象,并避免了控制器设计对系统数学模型的精确要求。依据李亚普洛夫稳定性理论进行控制器设计,并对扩张状态观测器和动态面部分进行了稳定性分析。通过水下无人航行器模型仿真,仿真结果表明:航迹误差在(-4,4)范围内,验证了该控制算法的有效性。     

自抗扰技术在动力翼伞轨迹跟踪控制中的应用

为了降低动力翼伞系统的非线性特性和风场干扰对轨迹跟踪控制的影响,设计基于自抗扰控制技术的轨迹跟踪控制器.根据动力翼伞系统的特性,将动力翼伞系统的轨迹跟踪控制分为水平轨迹控制通道和垂直高度控制通道,分别设计线性扩张状态观测器(LESO)对系统非线性扰动和外部干扰进行估计和补偿.采用零阶保持器法对线性扩张状态观测器进行离散化,提高线性扩张状态观测器对系统状态的估计效果.仿真结果表明,动力翼伞系统的线性自抗扰轨迹跟踪控制器能够克服风场的影响,达到水平方向和竖直方向的轨迹跟踪控制要求,控制效果优于广义预测控制器.     

基于自适应逆控制的永磁同步电机调速系统

针对永磁同步电机的反馈控制方法要兼顾系统动态性和抗扰性需求,在双闭环的矢量控制中采用具有扰动消除环节的自适应逆控制方法,能够避免系统的不稳定现象,提高系统的抗扰性能。首先,转速环采用基于前馈控制的自适应逆控制器,通过归一化的最小均方滤波算法使得转速误差能够快速收敛,并通过在线修正控制器权值,得到近似线性化的被控对象的逆模型。其次,为了抑制和消除电机参数摄动和外部扰动对系统的影响,采用扩张状态观测器对系统的扰动进行观测并补偿,同时提高系统动态性能和抗扰性能。最后,通过实验和仿真验证了所提方法的有效性。     

基于滑模自抗扰的永磁同步电机控制

针对基于自抗扰原理的永磁同步电机控制存在待整参数多和参数物理意义不明显等问题,提出 一种改进滑模自抗扰控制算法。首先,利用滑模趋近律构建出最优控制函数,将扩张状态观测器及非线性误 差反馈控制律中的 fal 函数用最优控制函数代替,从而减少待整参数,完成对非线性自抗扰控制器结构的优化。 其次,使用李雅普诺夫函数对改进滑模自抗扰控制器的稳定性进行分析。最后,采用 Matlab 仿真验证该算 法的可行性。仿真结果表明：永磁同步电机调速系统采用改进滑模自抗扰控制器后,既能保留非线性自抗扰 法无超调起动和抗负载扰动能力强的优点,又能提高永磁同步电机调速系统的动态稳态性能。     

应变软化复合材料的二元扰动有限元数值模拟

目的 对具有应变软化的三维复合材料构件进行二元扰动有限元分析.方法 测量具有弹塑性软化行为的损伤材料的本构关系,建立扰动函数与塑性应变迹的关系,对三维构件进行有限元建模,给出典型截面和轴线的位移和应力分布.结果 模拟结果 表明,材料进入应变软化阶段以后,材料的承栽能力下降.相对完全扰动(RCD)态为"孔隙型"的预测结果 与复合材料的构件应力一应变关系结果 不符,而"静水应力型"给出了较好的预测结果 .结论 基于二元扰动理论建立的模型能够模拟损伤结构的力学行为,二元扰动理论能够很好地解释应变软化阶段以后材料承载能力下降的原因,对软化材料力学行为的模拟具有优越性.     

二元扰动有限元法和应变软化材料的数值模拟

提出二元扰动有限元方法,对具有应变软化的三维复合材料构件进行二元扰动有限元分析.推导基于二元扰动理论(Theory of Duality Disturbance-TDD)的有限元方法(FEM)的基本方程,提出求解基本方程的"相对无扰动结果修正法",开发出二元扰动有限元分析软件-FEAD.测量具有弹塑性软化行为的损伤材料的应力-应变关系,建立扰动函数与塑性应变迹的关系,对具有弹塑性软化行为的三维构件进行有限元分析.材料进入应变软化阶段以后,材料的承载能力下降.有限元分析结果与实验结果相一致.基于二元扰动理论建立的模型能够很好地模拟损伤结构的力学行为,对软化材料力学行为的预测具有优越性.     

一种抑制心电信号50Hz工频干扰的新方法

针对心电信号中50 Hz的工频干扰,在传统Levkov滤波法的基础上改进,将R波波峰临近几点拟合成折线,然后采用线性段的方法滤波。结果表明新方法在有效滤除R波附近工频干扰的同时,还较好的保留了有用信息。总体滤波速度较快,适合在嵌入式设备中使用。     

电能质量暂态扰动的HS变换检测方法

为提高电能质量暂态扰动检测定位能力,设计一种采用Hyperbolic S变换(HS变换)的扰动检测方法.在采用HS变换处理电能质量信号的基础上,通过计算HS变换模矩阵上各采样点不同频率对应的幅值之和未定位扰动起止点.新方法首先通过阈值对幅值和曲线进行预处理;之后,采用峰值点定位扰动起止时间.仿真实验证明,新方法实现了不同参数条件下电压暂降、电压暂升、电压中断、电磁脉冲、电压尖峰、电压切痕、振荡暂态等7种扰动的准确检测.该算法具有较好的鲁棒性与抗噪性,受不同扰动参数影响较小,符合实际环境下的扰动定位要求.     

工厂计算机控制系统的抗干扰设计与实施

从计算机控制系统的特点，结合作者的实际经验提出了计算机控制系统在设计和制造时的抗干扰措施，对设计工业计算机控制系统具有指导作用。     

动基座光电平台伺服系统扰动力矩抑制能力仿真与分析

为了提高动基座光电平台视轴稳定精度,必须提高伺服系统对扰动力矩抑制的能力。针对这种情况,提出了在伺服系统中引入加速度反馈闭环来抑制扰动力矩。仿真、分析结果表明,加速度反馈闭环的引入有效增强了动基座光电平台伺服系统的力矩刚度,极大的抑制了扰动力矩,将动基座光电平台视轴稳定精度由177.8 rad提高至8.5 rad。     

基于滑模状态观测器的两自由度磁悬浮球控制

首先分析了磁悬浮球绕组磁力线扭曲特性,构建了含轴向和水平两自由度的磁悬浮球运动模型,采用模型转换,将系统中的匹配性和非匹配性干扰统一重构为匹配性干扰,建立新的系统状态空间方程;其次,针对悬浮气隙中气隙速度与加速度难以获取、干扰实时性观测困难的问题,提出了含干扰重构的气隙速度、加速度滑模观测器,并基于此观测器设计了滑模跟...     

自动称重装置模型的研究

通常以一个二阶弹性－阻尼系统，作为自动称重装置称重传感器的模型。它只反映了整个系统的一个局部，本文根据称重装置各部份的联系及主要干扰源，提出了一种整个称重装置的模型，仿真结果表明它具有较高的近似程度。     

介质损失角正切（tgδ）计算的新方法

介质损失角正切ｔｇδ的测量在电气设备制造、绝缘材料鉴定和电气设备的绝缘试验方面都得到广泛的应用。它是判断绝缘情况的一个较灵敏的方法，特别是对于受潮、老化等分布性缺陷比较有效，对小体积设备比较灵敏，因而它是绝缘试验中一个较重要的项目。对电气设备进行该项试验，很难在全变电站停电情况下进行，必然要遇到外电场的干扰。随着电力工业的发展，输电电压等级的不断提高，所遇到的电场干扰问题也就愈加突出。因此，对于在电场干扰下如何准确地测定、计算ｔｇδ值，本文提出了一种方法。从电桥的正接线、反接线和侧接线方式人手进行分析，导出在试验电压极性变化前后电桥回路各参数间的关系，进而找到存在外电场干扰时计算介质损失角正切的一种方法。实践证明，该方法在电场干扰下计算简单、准确、可行。     

星载空间目标光电跟踪力矩扰动抑制回路的设计

卫星平台的力矩扰动是影响星载跟踪系统跟踪精度最主要和直接的原因，要设计高精度、高性能的跟踪系统，必须对力矩扰动进行有效地抑制。在说明引起星载跟踪系统视轴抖动原因的基础上，提出了稳定回路相关性能指标，设计了光电跟踪力矩扰动抑制回路，并进一步对回路进行了串联校正及加速度计补偿。利用Matlab进行频率特性仿真，结果表明：设计的回路满足预期指标，且具有良好的力矩扰动抑制作用。