开关磁阻电机自抗扰控制研究

开关磁阻电机具有很多优良的特性,但存在较大的转矩脉动。以开关磁阻电机的数学模型和自抗扰控制理论为基础,设计了开关磁阻电机自抗扰控制系统,并采用Matlab对系统进行了仿真。仿真结果表明,该自抗扰控制方案对系统参数变化具有很强的鲁棒性,可以有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。     

感应电机直接转矩自抗扰控制系统仿真研究

在三相感应电机调速系统中,传统的PI调节器不能满足大范围高精度调速的要求.本文采用自抗扰控制器部分组件取代PI调节器构成新型闭环调速系统,利用扩展状态观测器(Extended State Observer,ESO)对控制对象的参数变化进行估计,并经过非线性组合(Non-Linear State Error Feedba...     

磁悬浮系统自抗扰广义预测控制

针对负载扰动以及轨道“台阶”现象可能导致磁浮列车失稳的问题,将自抗扰广义预测控制（LADRC-GPC）理论引入磁浮列车悬浮系统,设计了一种新型悬浮控制器。控制器采用分层控制策略,内层利用扩张状态观测器(ESO)对系统进行动态补偿,得到被控对象的受控自回归滑动平均模型(CARMA) ,降低了对被控对象数学模型的依赖程度。外层以内层控制为被控对象,采用广义预测控制（GPC）对系统进行动态优化控制,提高了控制器的跟踪性。通过仿真和实验与PID控制算法、线性自抗扰控制（LADRC）算法比较,结果表明:自抗扰广义预测控制算法具有较好的跟踪性与鲁棒性,在较大负载扰动时仍能保持较小的误差。     

基于自抗扰控制器的逆变器并联控制研究

提出了一种基于自抗扰控制器的三相逆变器并联系统控制策略。该控制策略通过实时监测各逆变器模块的输出瞬时电压和电流,得到瞬时输出有功功率和无功功率,再通过调节各模块的瞬时有功功率和无功功率,实现并联系统中各模块之间的均流和功率均分;为了获得更佳的控制效果,将自抗扰控制器取代传统的PI控制器。仿真结果表明：本控制法可有效地控制均流,并联系统运行稳定。     

传感器失效故障系统的容错控制研究

容错控制系统是指运用控制理论来设计对某些局部故障具有容错能力的系统,它是提高控制系统可靠性的有效途径。近年来,有关容错控制的研究得到了国内外许多学者的重视,在多变量系统的容错能力判别、可靠镇定和故障系统的重组态等方面的研究取得了不少进展。     

双模控制在多电机同步控制系统中的应用

针对多电机同步控制系统中的动态性和稳定性的问题,提出了采用Bang-Bang控制和数字PID控制相结合的双模控制算法.实验运行表明该算法较常规PID控制兼顾了系统响应的快速性和稳定性的要求,且控制精度高.     

永磁同步电机无位置传感器宽转速范围自抗扰控制研究

为克服永磁同步电机在运行过程中受负载转矩扰动和电机参数变化的影响,提高永磁同步电机在无位置传感器条件下的抗干扰能力,提出了一种宽转速范围自抗扰动控制策略.首先,设计了一种滑模位置观测器,结合电压闭环弱磁扩速,实现了永磁同步电机在无位置传感器条件下的宽转速范围运行.其次,通过合理配置龙贝格观测器极点,在线估算负载转矩变化,在宽转速范围采用电流前馈补偿负载转矩扰动.接着利用内模控制整定电流环PI控制器参数,采用带遗忘因子递推最小二乘算法,设计了一种根据不同工况下切换的多电机参数分步辨识算法,解决了辨识方程数少于待辨参数的“欠秩”问题,进而实现电流控制器跟随电机参数自适应调节.仿真结果表明,所提出的控制策略能够实现无位置传感器宽转速范围对外部负载转矩扰动和电机参数变化的自抗干扰控制.     

基于离散控制的光伏并网系统自抗扰控制器设计

针对光伏发电系统中存在的未知扰动,本文提出了基于离散化的线性自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)设计方法,并将其应用于非隔离型并网光伏发电系统中。首先,分析了非隔离型光伏并网发电系统的工作原理和扰动来源;其次,采用离散型自抗扰控制算法的数学模型分析各个参数对系统的影响作用;第三,将离散型自抗扰控制算法应用在非隔离型光伏并网发电系统中,以抑制发电系统中的不确定性扰动;最后,在MATLAB/Simulink搭建仿真模型,验证所提控制策略的真实性和有效性。仿真结果表明:基于离散化的线性自抗扰控制策略能够抑制非隔离型光伏并网发电系统中的扰动,提高并网电流的质量。     

基于ATmega128单片机的自抗扰控制器设计

设计了一种基于自抗扰控制器的控制仪表.它采用ATmega128单片机作为主控制芯片,用8位数码管实现了测量值与设定值的显示,能够采集和输出4~20mA、0~10V等模拟信号,并可以用按键对控制算法参数进行设置.针对FESTO水位对象进行了控制实验,控制器运行稳定,并表现出良好的控制品质.     

基于PLC的双容水箱液位自抗扰控制

在人们的生活和某些工业生产中,会涉及有关液体液位控制的问题,但水箱液位往往自动控制效果不佳．首先介绍了水箱液位控制的现状及不足,然后进行了自抗扰控制器的设计,在传统PID的基础上结合自抗扰控制技术．其次,对硬件系统进行了设计与选择,最后通过下位机编程,上位机组态,程序运行和上位机画面监控及实验结果分析,该控制系统对水箱液位自动化控制效果有了很大的提高．     

基于回卷恢复的数控系统实时容错调度策略

针对数控系统对时间确定性和可靠性的要求,建立混合关联任务集描述模型,提出了基于回卷恢复机制和最佳优先（BF）算法的容错调度策略.该策略对数控系统关键任务的执行过程进行周期性分段验证,通过保存正确的检查点状态,使得出现瞬时故障时任务可以从检查点开始继续执行,从而以较低的计算损失达到容错的效果.与传统的实时容错调度算法相比,基于回卷恢复机制的容错调度策略能很好地适用于数控系统多类型任务并存和任务间相互约束的特点,同时,通过降低错误恢复所需的时间开销,有效地提高了系统的资源利用率.该算法应用于数控系统的有效性在实例分析和算法模拟研究中得到验证.     

基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制

提出一种具有容错能力的最小开关逆变器，对采用该容错逆变器取代常规六开关逆变器的永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统进行了深入研究.当容错逆变器的开关器件发生故障或电机发生故障时，此逆变器可重构为2种四开关逆变器.进一步建立了四开关逆变器的模型，提出了针对故障隔离后四开关逆变器供电的PMSM系统的新型DTC策略.对正常及故障状态下容错逆变器供电的PMSM DTC系统进行了仿真研究和实验验证.结果表明，基于容错逆变器的PMSM系统在故障状态下采用新型逆变器拓扑结构以及新型DTC策略后，可持续稳定运行，并保持了良好的动态性能.     

基于BCS的故障容错及自愈控制技术在CFB锅炉上的应用

介绍了基于BCS系统,利用故障检测与诊断、容错控制和故障自愈控制解决中温返料CFB锅炉运行中发生的床温测量元件失效、断煤、返料器运行不平衡等常见故障.半年多来的运行效果表明,CFB锅炉在投入BCS自动优化运行状态下,如发生上述故障可以不依赖人为干预即可自行恢复到正常状态,或使锅炉带病运行到计划检修阶段而避免临时停机,在很大程度上保证了CFB锅炉的安全运行.     

Fault tolerant control for a robot collaborative system

A new fault-tolerant control scheme is proposed for a nonlinear collaborative system that contains two robot subsystems. When fault occurs in one subsystem, the fault-free subsystem is used to compensate the fault influence of the faulty one on the whole collaborative system. When the faulty subsystem could not repair itself or the repair process needs a long time, the controller of the fault-free subsystem is reconfigured using the fault diagnosis information and other measured information, leading to the fault tolerant control of the robot collaborative system. Simulations of fault tolerant control for the robot collaborative system show the effectiveness of the proposed method.     

一种多电平逆变器故障诊断与容错控制策略

针对逆变器开关元件的开路故障,提出一种级联H桥多电平逆变器故障诊断与容错控制策略。 在不改变级联H桥多电平逆变器电路拓扑的情况下,通过快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)和主元分析(principal component analysis, PCA)对逆变器原始开路故障数据进行了预处理和特征提取,构建贝叶斯网络(Bayesian network, BN)对级联H桥多电平逆变器开关元件的故障进行快速诊断,根据诊断的结果,基于变载波和调制波电压重构容错控制方法,使逆变器输出电压仍能满足系统平稳运行的要求,通过仿真与试验验证了该策略具有良好的诊断及容错控制性能。     

不确定奇异随机分布系统的故障诊断和容错控制

针对带有概率密度函数逼近误差的非高斯不确定奇异随机分布控制系统提出鲁棒故障诊断算法,在有模型不确定性和概率密度函数逼近误差的情况下设计故障诊断观测器估计故障信息。故障发生后,利用故障信息重构跟踪控制器使得输出概率密度函数仍能够跟踪期望概率密度函数。利用李雅普诺夫稳定性理论分析观测误差动态系统、闭环控制系统和跟踪误差动态系统的稳定性,相应的增益矩阵由线性矩阵不等式求解。仿真实例验证了算法对时变故障的有效性。     

基于小波包LVQ网络的传感器故障诊断

提出小波包分解提取各个节点特征能量与LVQ神经网络进行故障模式分类的传感器故障诊断方法.小波包三层分解得到各个节点的分解系数,通过一定的削减算法使得故障瞬态信号的特征得到加强,再根据重构的时域信号计算各个节点对应的能量,作为特征向量训练LVQ神经网络.通过正常状态及各种故障模式下的特征数据训练,LVQ网络具有了传感器故障诊断的功能.最后,通过火箭发动机试车台液氢管路流量传感器数据对训练之后的LVQ神经网络进行检验,验证了这种方法的实用性和有效性.     

一类多输入多输出系统的容错控制设计

通过对多输入多输出（MIMO）多变量反馈控制系统在某环节发生故障或失效时的系统稳定性分析,得出系统稳定性与其回差矩阵有关。提出了针对一类开环传递函数矩阵对象为本质稳定及解耦后仍是本质稳定时系统的冗余设计方法。通过控制律的重构,能有效解决环节发生故障或失效时系统稳定性的问题,达到对复杂控制系统实现容错控制的目的。仿真结果表明该冗余设计方法是可行的。     

一种基于BP神经网络的传感器故障诊断方案

针对传感器故障,提出了一种BP网络和修正的Bayes分类算法(MB)的集成故障诊断方法.用BP神经网络建立传感器故障模型,对系统的状态和故障参数进行在线估计,再用修正的Bayes算法进行传感器故障的在线检测、分离和估计.对连续搅拌釜式反应器(CSTR)的仿真结果表明,该集成故障诊断方法能够对传感器故障进行快速准确的分离和估计,并对传感器故障具有容错性.     

基于粒子群算法的信封机同步控制系统设计

为了解决传统机械总轴同步控制信封机存在的系统结构复杂、灵活性差、工作噪声大以及长期运转造成的机械磨损导致同步控制精度下降等问题,设计了以数字信号处理器和伺服驱动器为核心的自动信封包装机多电机同步控制系统.系统采用多电机主从同步控制方式,通过PID算法改善系统的同步性能,并应用粒子群算法对PID参数整定得出最优参数.结果表明,该多电机同步控制系统超调量为零,响应速度为0. 15 s,能够满足信封生产同步精度高、响应速度快及稳定性能好的要求,具有较高的应用价值.