基于系统输出带有噪声的自抗扰控制器

自抗扰控制器并不依赖于生成扰动的具体的数学模型,它从某种意义上来说,是通用而实用的控制器。对于实际系统,在输出的量测环节中不可避免的会引入噪声,当系统输出被噪声污染时,自抗扰控制器的控制精度并不令人满意,闭环系统甚至不稳定,需要先滤波处理量测数据,但滤波后信号的幅值、相位与系统的真实输出有较大差别,若以此作为系统的输出,则必然会造成较大的误差。基于扩张状态观测器可以对不确定系统中的内外扰动进行观测的机理,构造出了积分扩张状态观测器,可以处理量测环节带有噪声干扰时的情况,并以此为基础构成积分型自抗扰控制器。通过仿真表明,该方法可以有效的解决输出噪声对自抗扰控制系统的影响。     

基于自抗扰控制器的交流直线永磁同步伺服电机速度控制系统

根据三相交流直线永磁同步伺服电机的非线性动态模型,采用自抗扰控制器的方法,对系统的内部扰动和外部扰动进行观测,并加以补偿.仿真结果表明,采用自抗扰控制器具有较好的动态性能以及对负载扰动、电动机参数变化都具有较好的鲁棒性.     

基于扩张状态观测器的直流电动机转速自抗扰控制器设计

针对直流电动机速度控制系统负载的未知时变特性和被控对象参数的不确定性,首先建立直流电动机速度系统的模型,将不确定性负荷扰动和未建模动态视为一个综合扰动项,然后利用扩张状态观测器对综合扰动项进行观测和补偿,基于自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的直流电动机速度鲁棒控制器。仿真结果证明:该控制器不仅有效地抑制了不确定负荷扰动的影响,同时对系统内部参数如电动机转动惯量、电枢电阻、转矩常数等的摄动也具有较强的鲁棒性。     

自抗扰控制器在火电厂主蒸汽温度控制中的仿真研究

针对火电厂主蒸汽温度控制系统的大时滞、大惯性以及动态特性随工况变化而变化的不确定性等特点,提出了自抗扰控制器(ADRC)主蒸汽温度控制方案.该方案采用导前温度信号作为辅助反馈信号,构成ADRC-P串级双回路控制系统.利用MATLAB软件进行仿真实验的结果表明,采用该方法建立的主蒸汽温度控制系统,具有较好的控制品质和较强的自适应能力.     

具有不确定性参数的直流电机转速自抗扰控制器设计

针对直流电机速度控制系统负载的未知时变特性和被控对象参数的不确定性,首先建立了直流电机速度系统的模型,将不确定性负荷扰动和未建模动态视为一个综合扰动项,然后利用扩张状态观测器对综合扰动项进行观测和补偿,基于自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的直流电机速度鲁棒控制器。仿真结果证明,该控制器不仅有效地抑制了不确定负荷扰动的影响,同时对系统内部参数如电机转动惯量、电枢电阻、转矩常数等的摄动也具有较强的鲁棒性。     

抑制量测噪声的大功率异步电动机自抗扰矢量控制

异步电机矢量控制过程中通过测速装置获取电机转速信息,而检测元件由于受到干扰、量化误差以及电机运行状况等因素影响,导致转速信息中混有噪声需要经过滤波处理,但传统的转速滤波方法不能兼顾实时性和精度要求.线性扩张状态观测器具有系统输出信号滤波的功能,在传统线性扩张状态观测器通道增加滤波环节提高噪声抑制能力,对观测器升阶处理以...     

单级旋转倒立摆的自抗扰控制

单级旋转倒立摆是一个单输入双输出、强非线性、强耦合的不稳定系统.应用自抗扰控制方法对其进行研究,利用状态观测器对系统的总扰动进行实时估计和补偿,实现了对摆的竖直偏角的良好控制.并且与LQR方法进行了对比,在改变研究对象的参数而不改变控制参数的情况下进行了仿真,结果表明自抗扰控制方法具有较强的鲁棒性.     

自抗扰ESO改进及其在PMSM控制中的应用

在永磁同步电机(PMSM)控制系统的速度环控制中运用自抗扰控制器(ADRC),针对速度环特性设计一阶ADRC;对其中二阶扩张状态观测器(ESO)进行误差理论分析,用faln函数替换ESO中传统的fal函数以此提高观测精度,并通过Lyapunov对改进ESO进行收敛性判断;最后,将改进ESO的ADRC应用在永磁同步电机矢...     

自抗扰控制在PMSM伺服控制系统中的应用

永磁同步电机伺服控制系统的非线性和不确定性的特点,给高性能位置伺服控制的实现带来了困难。为了克服电机及负载在内的广义被控对象不确定性因素和非线性因素对系统性能造成的影响,本文采用自抗扰控制器设计了伺服控制系统的速度环和位置环。自抗扰控制将系统所有扰动量,包括负载扰动、控制跟踪误差、模型误差等等,作为系统的一个状态变量,利用扩张状态观测器对扰动进行在线估计,并根据估计结果对扰动进行前馈补偿控制,从而抑制扰动对整个伺服控制系统的影响。     

自抗扰控制器优化设计及其应用

自抗扰控制器(ADRC)是针对非线性不确定系统提出的一种新型非线性控制器。在深入研究自抗扰控制技术理论的基础上,通过非线性系统的线性化和参数整合等方法设计出了优化ADRC,并给出了新的参数整定方法。MATLAB仿真表明,优化后的ADRC需调整的参数大大减少,调节过程也得到简化,但性能并未受到影响,对被控系统的不确定性和外扰有很强的适应性和鲁棒性。     

基于自抗扰控制器的级联多电平静态同步补偿器控制系统

级联多电平静态同步补偿器(STATCOM)是强耦合非线性系统，采用传统PID控制和现代控制理论难以得到满意的控制效果。为了提高系统的动态性能和鲁棒性，文中根据自抗扰控制器(ADRC)的原理提出了级联多电平STATCOM的自抗扰控制方案。自抗扰控制器的设计不需要精确的STATCOM参数和数学模型，它内部的扩张状态观测器可以估计出系统内扰(包括模型的不确定项和耦合项)和外扰的实时作用并给予补偿，从而实现无功电流和有功电流的解耦自抗扰控制。仿真和试验结果表明，自抗扰控制器对系统模型的不确定性和外扰具有较强的适应性和鲁棒性，控制系统具有优良的动态性能。     

直流多落点系统自抗扰附加阻尼控制

提出将自抗扰控制技术应用到直流多落点系统,通过其附加控制以提高系统的阻尼水平。首先采用扰动测试法,找出系统的最佳控制地点。然后采用总体最小二乘-旋转不变技术(TLS-ESPRIT)辨识出系统数学模型,根据奇异值降阶理论对系统降阶,降阶后得到二维低阶被控系统,并将其转换为状态空间形式,据此设计出抑制系统低频振荡的HVDC自抗扰附加阻尼控制器。由于自抗扰控制技术具有对系统扰动实时估计性能,并将估计出的实时扰动量补偿到控制中去,因此该控制器具有比现有常规控制器抗扰动能力强的优点。以三直流三机和四机两区域系统为例进行时域仿真,结果表明HVDC自抗扰附加控制器相比传统PID控制器具有更强的鲁棒性。     

电弧炉电极阻抗控制器的研究与应用

针对电弧炉的非线性、大滞后、强耦合、时变、工作环境及随机干扰较强的特点,提出了采用恒阻抗控制策略加以神经网络调节的控制器,来实现对电弧炉电极升降自动精确的控制,并应用于以西门子SIMELT AC系统为核心的高阻抗电弧炉自动化控制系统中,减少了电极短路、断弧和震荡,确保了生产设备高效、安全的运行.     

电弧炉电极调节系统的模糊解耦控制器

由于电弧炉三个电极之间存在耦合作用,严重影响了三相电极的控制效果,而普通单相控制方法因未考虑耦合易出现较大的失调。本文在分析三相电极耦合关系基础上,推导出电流补偿解耦方法。该方法对电极解耦有理论意义,但补偿系数与弧长实时相关且计算量较大。故在电流补偿解耦方法基础上又引入了单输入双输出的模糊器进行补偿解耦。通过Matlab/Simulink软件对其解耦性、抗干扰性进行仿真并对现场采集的数据进行解耦前后的比较,结果表明模糊补偿解耦器能消除三相电极之间的强耦合作用,提高电弧炉炼钢效率及降低能耗。     

双级矩阵变换器的自抗扰闭环控制

自抗扰控制是一种基于过程误差来减小误差的非线性鲁棒控制技术,适用于不确定性系统的控制.针对双级矩阵变换器(TSMC)系统的非线性强耦合特点,将自抗扰控制技术应用于TSMC的闭环控制中,建立了dq坐标系上TSMC的数学模型.根据模型的耦合、不确定性,引入自抗扰控制器,对系统内外扰进行观测和补偿.文中分析了自抗扰控制器ADRC各环节的功能原理、设计方法及参数整定规律.仿真结果表明,基于ADRC的闭环控制可保证TSMC系统在各种扰动下具有良好的动静态性能,验证了该控制策略的优越性.     

基于自抗扰控制器的变速恒频风力发电并网控制

通过分析交流励磁变速恒频风力发电机组运行特点,将矢量控制技术与自抗扰控制器（ADRC）结合起来应用于双馈发电机空载并网控制上,得到了一种新型并网控制策略。该控制方案不需要精确电机参数就可以实现并网,控制器的设计也不需要建立精确的数学模型。自抗扰控制器利用其内部的扩张状态观测器可以估计出系统的内外扰动,通过前馈补偿的方法可将系统模型等效为确定性的积分串联型对象。控制系统包括两个采用ADRC的电流控制器和一个基于"微分检测"的电压控制器。仿真表明控制器对电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的鲁棒性,并网控制系统具有优良的动态性能。     

基于无源鲁棒控制的单相电弧炉电极调节系统

针对单相电弧炉电极调节系统,建立其数学模型。分析了单相电弧炉电极调节系统的非线性.在此基础上,针对单相电弧炉电极调节系统的复杂性以及单相电弧炉电极调节系统跟踪效果差和弧长扰动抑制能力差的问题,设计了电弧炉电极调节系统的无源鲁棒控制器,从而实现电弧炉电极调节系统的无源鲁棒控制。将设计出的无源鲁棒控制器通过Simulink来仿真研究,结果表明该控制方法具有很好的跟踪性能,且对弧长扰动产生的影响有很好的抑制能力。     

基于西门子PLC的模糊控制在电弧炉电极调节中的应用

针对电弧炉电极调节系统具有非线性、大时滞及时变性等特点,提出将先进的模糊控制应用到电弧炉电极调节系统中来改善系统的调节性能.通过数学仿真证明模糊控制调节性能明显优于原来的死区控制.结合PLC的特点以及模糊控制原理,提出了将模糊控制在西门子S7-400中通过软件编程来实现的方法.这样在原来的基础上既能改善系统的调节性能,又不增加硬件设备,降低改造成本.     

PLC型变频电极调节系统在电弧炉上的应用

结合PLC型变频电极自动调节系统的特点,通过技术改造将其应用到电弧炉上,实际运行证明能够提高企业炼钢电弧炉的自动化水平,有效提升变频电极调节器使用效能。