递归响应法对磁流变阻尼结构的时滞补偿

控制系统中的时滞现象是影响控制效果的不可忽视的因素。文章采用递归响应法对磁流变阻尼控制系统的算法进行仿真计算,分析在不同情况下递归响应法对磁流变阻尼控制系统的时滞补偿效果,并与主动控制系统进行比较。结果表明,递归响应法对磁流变阻尼控制系统有一定的补偿效果,对主动控制系统效果更加显著。     

高层建筑非线性地震反应的半主动模型预测控制

介绍了第三代结构控制的基准问题,通过研究地震激励高层建筑非线性反应的半主动控制,建立了高层建筑非线性地震反应的多步预测模型,模型中考虑了闭环控制系统中存在的时滞.基于非线性反应预测模型的Kal-man Bucy状态估计器,采用磁流变阻尼器作为控制装置,提出了半主动模型预测控制策略,并对一个20层基准建筑进行了非线性反应的数值仿真分析.将振动仿真结果与其他控制策略的结果进行对比分析,结果表明,半主动模型预测控制是一种性能优良的控制策略,能有效地抑制高层建筑结构的非线性地震反应,减小强烈地震或罕遇地震对建筑结构的破坏.     

基于时间离散模型的斜拉索半主动振动控制

考虑到半主动ER／MR阻尼器本质上是一个可调节的被动型阻尼器，提出了与以往半主动控制策略的半主动控制方法有很大区别，它是建立在被动控制思想基础上的，而且采用了易于实现的时间离散模型．在实例验证中，将新建的半主动控制方法与半主动LQG控制进行了比较，数值试验的结果表明，采用动态调整控制策略能够更有效的抑制斜拉索的振动．     

水工弧形闸门振动的智能半主动控制

弧形闸门是水利工程中广泛应用的一种闸门形式，设计弧形闸门要解决的关键问题之一是闸门的流激振动？基于MR智能阻尼器修正的Bingham模型，采用Matlab对水工弧形闸门的流激振动进行仿真分析。计算结果表明，采用MR智能阻尼器能有效的抑制闸门的振动反应。     

弧形闸门优化模糊半主动减振控制

采用水力学边界条件优化和结构优化是降低水工弧形闸门流激振动的重要措施，但这些措施对流激振动的削弱仍然有限，且不能应用于已建成闸门的减振。采用结构控制的方法是解决流激振动问题的进一步措施。针对某大型水利枢纽导流底孔弧形闸门，在闸门上布置若干MR阻尼器，采用优化模糊半主动控制来减小振动。计算结果，表明采用优化模糊半主动控制能有效地抑制弧形闸门流激振动反应，可取得与LQ半主动控制相当的效果。     

磁流变阻尼器半主动控制算法的改进

以改进以往控制算法中对加速度的控制为目的，克服某些算法控制下结构加速度反应增大的弊端，提出了转换开关控制算法，结合一座在底层安装一磁流变阻尼器的4层框架结构的算例，对在4种不同的地震波(E1-Centro波，Taft波，Kobe波，Cape波)作用下未加控制、Passive-On、Passive-Off、LQR、转换开关(On-Off)控制状态下的结构反应进行了计算，并就结构顶点位移反应、加速度反应进行了减振率的对比分析，可看出该算法在位移控制方面与其他控制算法控制效果相近，但在加速度控制方面却优于其他算法，说明了转换开关控制算法的可行性及有效性。     

三电平逆变器驱动的IPMSM模型预测电流控制系统研究

三电平逆变器拓扑结构简单、所用器件较少且每个功率管所承受的电压应力小,适用于高电压、大容量的场合.相比于传统两电平逆变器,三电平逆变器输出电平的数量从2变成3,输出的电压电流谐波含量低,波形正弦度更好.本文提出内置式永磁同步电机模型预测电流控制算法,以提高控制系统电流动态响应速度,并针对该算法在控制系统中产生的时间延迟...     

具有确定切换序列约束的时滞切换系统预测控制

研究了一类切换顺序已知、输入受约束的时滞切换系统,提出基于椭圆集约束的模型预测控制。给出了切换系统的各子系统作用域二次型表示方法,以LMIs的形式给出了闭环时滞切换系统的稳定充分条件和预测控制器的设计方法,并且运用预测控制算法解决了系统的输入受约束的问题。通过仿真验证了该方法的有效性。结果表明,基于LMIs的时滞切换系统的模型预测控制易于求解,适于实际应用。     

具有确定切换序列约束的时滞切换系统预测控制

研究了一类切换顺序已知、输入受约束的时滞切换系统,提出基于椭圆集约束的模型预测控制。给出了切换系统的各子系统作用域二次型表示方法,以LMIs的形式给出了闭环时滞切换系统的稳定充分条件和预测控制器的设计方法,并且运用预测控制算法解决了系统的输入受约束的问题。通过仿真验证了该方法的有效性。结果表明,基于LMIs的时滞切换系统的模型预测控制易于求解,适于实际应用。     

磁流变阻尼器无模型前馈/反馈复合控制

为了实现磁流变（MR）阻尼器高可靠性和高精度的阻尼力跟踪控制,克服基于逆向动力学模型的前馈控制易受模型误差和外界干扰影响的问题,提出结构简单、实现容易的无模型前馈/反馈复合控制(MFFFFBC)方法. 利用磁流变液减振器阻尼力连续可调的特点,将磁流变阻尼器控制器前一时刻的控制量进行采样保持作为前馈控制器,以避免建立复杂的磁流变阻尼器逆向动力学模型. 利用期望阻尼力与实际阻尼力之间的跟踪误差信号构建反馈控制器对前馈控制量进行实时修正,利用饱和函数对控制电压进行限幅,以避免控制电压高频振荡. 试验结果表明,在MFFFFBC控制下输出电压连续光滑变化,与经典的基于Heaviside阶跃函数的控制相比,采用本研究所提出的控制策略,黏性阻尼力和摩擦阻尼力的跟踪误差分别减小了21.98%和26.64%.     

半主动摩擦阻尼器对偏心结构振动控制的仿真研究

通过系统仿真工具Simulink和Stateflow,建立了在多维地震动作用下,采用半主动摩擦阻尼器对偏心结构进行振动控制的系统模型,给出了采用摩擦阻尼器所在楼层的速度响应绝对值直接反馈,控制半主动摩擦阻尼器的方法．在运用时程分析法,确定小震作用下摩擦阻尼器较优的初始起滑力的基础上,设计了相应的控制系统,并且在具有加速度脉冲和速度脉冲的近断层地震波作用下,与其他算法进行了比较,检验了本算法的有效性和优越性．     

具有硬约束的混合权系数最小二乘稳定预测控制算法

针对约束为硬约束的系统分析了混合权数最小二乘预测控制(MWLSPC)算法的可行性，提出了在违反硬约束时重新计算输出设定值，以保证MwLSPC算法可行的改进的MwLSPC算法．该算法不仅能保证闭环系统的稳定性和零稳态偏差特性，而且还能满足系统对硬约束的要求．仿真结果表明了该算法的可行性和有效性．     

基于电流预测控制的永磁同步电机矢量控制策略

针对传统永磁同步电机控制系统存在动态响应速度和稳态精度较差的问题,提出了一种基于电流预测控制的永磁同步电机矢量控制策略.在传统矢量控制的基础上引入模型预测控制来代替传统电流PI控制,将永磁同步电机的数学模型离散化,并根据开关状态的选择建立评价函数.基于上述理论分析,在Matlab/Simulink环境中建立了仿真模型.结果表明,所提出的永磁同步电机矢量控制策略具有较快的响应速度和较小的超调,且稳态转速与电流波动较小.     

双馈风力发电机故障穿越改进控制策略

提出一种基于并网双馈风力发电机的多机电力系统中DFIG功角概念,揭示所定义的功角与DFIG端电压跌落的关系;并提出改进的磁通幅值相角控制即IFMAC策略.相比于磁通幅值相角控制(FMAC),所提控制方案可以在系统故障时期更好地支撑DFIG的端电压.大规模电力系统计算实例验证了IFMAC的有效性及其相比于FMAC的优越性...     

用于SPMSM的自适应增量式无差拍预测电流控制算法

针对表贴式永磁同步电机（SPMSM）传统无差拍预测电流控制在参数失配时易扩大电流静差的问题,提出自适应增量式无差拍预测电流控制算法.基于给定电压增量、给定电流增量以及实际电流增量建立增量式预测方程,结合定子电阻远小于定子电感与采样时间之比,消去定子电阻和永磁体磁链.基于转子机械角速度误差对电流误差进行自适应加权组合,用该组合对增量式预测方程中的给定电压增量进行自适应补偿以减少预测误差.实验结果表明,所提算法在设置的参数失配情况中,电流静差消除能力均高于传统算法;当转速变化时,在所提算法控制下电流内环的动态性能优于传统算法,转速外环的动态性能有效提高.     

长时滞网络控制系统的Smith预估模糊PI控制器的设计

随着控制系统规模的不断扩大,控制网络的应用越来越广泛,由此产生了网络控制系统.在网络控制系统中由于网络带宽的限制,不可避免的使系统中存在网络所诱导的时延,它是导致系统性能下降甚至不稳定的一个潜在因素.针对网络所诱导的长时延,将Smith预估器应用到网络控制系统中,并通过与模糊PI控制方法相结合,构成Smith预估模糊PI控制器,设计出的控制器使闭环系统具有较好的性能和稳定性,并对于模型失配的情况具有较高的鲁棒性.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

时滞系统几种控制算法的相互关系及其近似实现

讨论了时滞系统的常规PID控制、Dahlin控制、Smith控制和内模控制 (IMC)之间的相互关系 .证明Dahlin控制是Smith控制的一个特例 ,Smith控制器的参数经过适当整定可以得到与Dahlin控制完全相同的结果 ;证明Smith预估控制具有内模控制结构 ,在一定条件下可以实现内模控制算法 .最后证明了Dahlin控制就是内模控制 .采用Taylor逼近和Pade逼近方法对纯滞后环节进行近似处理 ,给出了各种算法的简化形式 ,这些算法都可以用工业上常用的PID控制器来近似实现 .