车辆四轮转向控制平台研究

针对机-电-液复合结构的四轮转向平台具有非线性、快时变的特点，提出了模糊自适应PID控制策略。将模糊自适应补偿器与PID控制器并联，提高系统的鲁棒性和抗干扰能力。使用PID控制器稳定系统的线性标称部分，应用模糊自适应补偿器调节PID参数来补偿系统参数摄动、非线性和外界扰动对系统控制性能的影响。仿真和外加扰动实验结果验证了提出的控制策略对四轮转向平台的控制具有快速性、准确性、稳定性和鲁棒性。     

四辊卷板机侧辊位移跟踪控制

针对四辊卷板机侧辊位移跟踪控制存在负载变化、参数摄动和未建模动态等不确定性问题,提出一种基于非线性扰动观测器的自适应滑模控制策略。采用非线性扰动观测器在线获取并补偿等效扰动;针对引入非线性扰动观测器后的系统,采用反步法设计自适应滑模控制器,利用自适应律动态补偿扰动观测误差,以降低滑模控制器的切换增益。该设计方法放宽了滑模切换增益对系统不确定性上界的先验性要求,降低了外界干扰和系统不确定性对侧辊位移跟踪性能的影响。同时,采用李雅普洛夫方法证明了侧辊位移跟踪闭环控制系统的稳定性。根据工程实际参数进行仿真,结果表明,该控制策略对系统的不确定性,特别是负载变化具有较强的鲁棒性,可以满足侧辊位移快速、精确跟踪的要求。     

车辆主动悬架自适应LQG控制策略研究

针对车辆主动悬架的结构原理,建立了其动力学模型。在分析车辆主动悬架状态方程具有时变性的基础上,提出了自适应LQG主动悬架控制策略,通过自适应控制模型能够实现对车辆悬架时变参数和扰动输入参数的辨识。结合LQG控制性能指标函数,在确立簧载质量垂直加速度、悬架动行程和轮胎动行程的加权系数后,通过采用扩展自回归滑动平均模型进行悬架时变参数辨识,实现了主动悬架的自适应LQG控制。仿真结果表明自适应LQG控制策略优于LQG控制,较好地改善了车辆的平顺性。     

直接驱动数控转台自适应二阶滑模控制

针对直接驱动数控转台用环形永磁力矩电动机易受负载扰动及自身参数变化影响的特点,设计了自适应二阶滑模控制器。控制律采用自适应螺旋算法,二阶滑模将不连续控制作用于变量的高阶微分上,削弱了抖振现象。引入自适应控制是对螺旋算法中的控制增益进行动态调节,从而克服了控制增益需要不确定性的界来确定的局限,进而提高了控制性能。仿真结果表明该策略具有较强的位置定位能力,对负载扰动和参数变化等不确定性具有很强的鲁棒性,同时有效地削弱了抖振现象。     

自适应逆控制在过热汽温控制中的应用

针对火电厂过热汽温被控对象大迟延、大惯性以及参数时变的特点，提出了基于自适应逆控制的过热汽温控制策略，采用FIR滤波器进行了自适应建模并设计了相应的逆控制器及扰动消除器。仿真结果表明该方法具有较好的控制品质以及优于常规串级PID控制的鲁棒性和抗干扰性。     

四旋翼飞行器的自适应鲁棒滑模控制器设计

针对四旋翼欠驱动系统的姿态控制问题,提出一种自适应鲁棒滑模控制方法。对四旋翼系统实现了双环控制,内环为姿态控制,外环为位置控制。根据牛顿-欧拉方程建立了四旋翼系统的动力学模型,针对系统中的外部扰动和参数摄动等不确定性因素,设计了基于Lyapunov稳定控制算法,内环使用自适应鲁棒滑模控制;外环使用鲁棒控制。仿真和实验表明所提控制策略对外界扰动和模型的不确定性具有较强的鲁棒性。     

机械伺服系统的自适应反演模糊滑模控制

针对参数不确定性机械伺服系统位置跟踪控制问题,提出了一种自适应反演模糊滑模控制策略。为了补偿参数不确定性影响,提出了基于反演法的滑模控制策略。为简化控制器设计,提出了自适应算法对不确定性进行有效估计,采用模糊逻辑,消除了切换控制项,有效地消弱了抖振现象。根据李雅普诺夫稳定性理论,获得了自适应率,保证了系统的稳定性。仿真结果表明,提出的控制策略不仅具有较高的跟踪精度,而且能有效地减小抖振。     

实时预报控制在磨床微机控制系统中的应用

本文提出了一种实时在线预报控制补偿导轨磨削精度的新方案。并提出了一种新型自适应预报模型,给出了具有模型误差补偿的三段互偶算法以及预报控制策略。实权测试和仿真控制结果表明,该方案算法收敛快,适应性强,实用价值高。     

水下试验平台柔索驱动电液同步控制研究

针对液压系统非线性、参数不确定及外负载扰动影响柔索驱动系统多台液压绞车同步性能的问题,提出了基于模型参考模糊自适应的同步控制策略。分析了柔索驱动系统的结构,建立了平台运动方程和液压控制系统数学模型,最后设计了模糊自适应机构。仿真结果表明该控制策略提高了系统的同步性能,现场试验验证了驱动方案设计的合理性及控制策略的有效性。     

风电机组自适应控制策略研究

风力发电机的参数准确度和环境变化对风能利用率影响较大。为了提高系统的自适应控制性能,分析了风轮空气动力特性,介绍了当前风力发电机自适应控制原理和性质;为了优化这种算法,引入了具有参数估计功能的反推自适应控制策略,实时辨识控制参数,然后通过数据共享系统让所得参数在风电场内共享,可提高风电场的风能利用率,增加风电场电能输出。     

电液伺服力控系统的自适应滑模控制

针对存在不确定性的非线性电液伺服力控系统的跟踪控制问题,基于等价控制的概念,提出了一种自适应滑模控制律综合方法,应用参数自适应的方法,消除不确定性对控制性能的影响,以达到鲁棒跟踪控制的目的。为了证明这种控制器可行性,利用微机实现的该控制器被应用于某疲劳试验机电液伺服系统,实时控制的结果验证了所提方法的有效性。     

基于单电流检测的电动变桨系统容错控制

针对电动变桨系统中常见的电流传感器故障,提出一种基于单电流检测的电动变桨系统变论域模糊容错控制方法。当变桨系统发生单个或两个电流传感器故障时,该方法利用直流母线电流传感器对所缺失的电流信息进行重构,保证三相电流能在任意两个相邻采样周期内得到及时更新,确保闭环系统稳定,并通过自适应阈值故障判断法完成故障相电流传感器的切换及容错。针对调制法引起的重构信号误差及电动变桨系统的主要控制目标,将变论域模糊控制方法应用于速度环,以改善系统抗负载扰动能力,提高容错系统鲁棒性。结果表明,该容错控制方法使得变桨系统在传感器故障情况下,牺牲部分系统性能后依然具有较理想的控制特性,并且该方法的正确性也得到了验证。     

人工神经网络在制造过程智能预测控制中的应用研究

本文介绍了人工神经网络用于过程控制中的理论与方法，研究了基于多层神经网络的自校正控制。并应用神经网络控制方法仿真了丝杠磨削中的传动链误差控制，取得了良好的效果     

基于神经网络的通用模型自适应控制

应用复合正交神经网络来实现过程的自适应逆控制方法,和通用模型控制器策略相结合,提出了一种基于神经网络的通用模型自适应控制方法,将非线性过程模型应用逆系统的方法可以在控制算法中直接嵌入过程模型,从而保证通用模型控制策略的可实现性.另一方面,在自适应逆控制中采用复合正交神经网络具有算法简单、学习收敛速度快等优点,可以克服常用的BP和RBF神经网络一些缺点.基于神经网络的通用模型自适应控制方法中的参考轨迹是一条典型的二阶曲线,该控制器参数具有明显的物理意义,参数整定方便.仿真验证了该控制策略的有效性.     

带观测器的最优滑动模态变结构控制在火炮直流伺服系统中的应用研究

提出基于观测器设计的大功率PWM伺服系统最优化滑动模态变结构控制方法,消除了变结构控制中存在的颤振问题,通过计算机仿真与台架试验标明了该方法的有效性。该方法结构简单、实时性强,具有一定的工程实用价值。     

管道机器人智能电缆绞盘恒张力控制的研究

针对管道机器人在后退过程中需要借助人手动来收线的问题,提出了一种智能化的电缆绞盘系统,它是通过管道机器人爬行器和绞盘间电缆的恒张力控制来实现的.由此建立了基于模糊控制的恒张力模型,并利用Matlab软件对张力控制系统进行了仿真研究,结果表明该方法是可行的,基于模糊控制的恒张力系统在机器人系统中具有很好的应有价值.     

重卡驾驶室半主动悬置控制方法

为了抑制在路面激励下某型重卡驾驶室的振动加速度响应,研究基于磁流变阻尼器驾驶室半主动悬置系统的控制方法。建立了重卡驾驶室半主动悬置集中质量动力学模型,分别采用比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制理论和模糊最优控制理论设计控制器,并利用磁流变阻尼器动力特性实验数据对模糊最优控制器的参数进行优化。以驾驶室质心垂直、侧倾及俯仰3个方向加速度为控制目标,利用ADAMS/Simulink联合仿真方法,对比分析PID控制和模糊最优两种控制策略与被动状态下重卡驾驶室悬置振动控制效果。针对实际重卡进行不同速度路面激励下的振动控制实验。仿真和实验结果表明,采用PID和模糊最优控制方法均能有效抑制重卡驾驶室半主动悬置的振动加速度响应,其中模糊最优控制效果总体优于PID控制。     

基于神经网络的轮胎硫化过程建模及模糊控制

本文利用基于BP算法的人工神经网络,加入移动窗口技术和回流技术,建立轮胎硫化过程的动态温度分布模型,所建立的模型与实际拟合良好,具有实用性。为保证轮胎内部各部分达到均匀一致的硫化效果,根据模糊控制的思想用脉冲加热控制方式得到了满意的控制效果。     

智能车辆的纵向运动控制

建立使用发动机中等复杂模型和非线性刹车模型的车辆纵向运动数学模型。使用基于模糊逻辑和遗传算法的复杂对象控制器自动设计方法设计刹车控制器,构造一种油门和刹车切换逻辑,再基于刹车控制器和切换逻辑使用自动设计方法设计油门控制器,共同构成纵向运动控制器(LMC)。仿真检验LMC在IV巡航控制和自适应巡航控制中的有效性,结果表明所设计的LMC完全可以满足IV纵向运动高精度、强鲁棒性和平顺性的要求     

直接转矩控制系统的模糊控制方法研究

直接转矩控制是一种新型控制方法。本文针对基于直接转矩控制的异步电动机在低速范围内转矩脉动大的问题,在传统直接转矩控制基础上,运用模糊控制进行逆变器的开关状态选择,并对定子磁链进行低通滤波补偿。仿真结果表明此算法有效性和可行性。