异步电动机定子磁链观测方法研究

分析了传统异步电动定子磁链观测器--纯积分器的局限性,采用全阶闭环磁链状态观测器实现了定子磁链的观测,并提出一种简单方便的极点配置方法,完成了状态观测器的极点配置工作.理论分析和仿真结果表明,全阶闭环磁链状态观测器不但能够准确观测定子磁链,有效克服传统磁链观测器的同有缺陷,而且能够有效地抑制电机参数变化对磁链观测的影响.     

逆变电源PI双环数字控制技术研究

本文分析了正弦波逆变电源实际应用情况和数字控制的特点,提出了一种带输出电流前馈的PI双环(输出电压外环滤波电感电流内环)数字化控制方案,利用极点配置的方法设计控制系统参数,并根据实际系统模型设计了输出电压和电感电流的状态观测器,最后给出了各种实验条件下的实验波形.实验结果表明,该方案设计简单、实用,能很好地达到逆变电源输出的各项性能指标要求.     

基于特征结构配置的飞控系统故障检测与诊断

针对具有未知扰动输入的飞行控制系统,运用特征值配置设计了一种用于故障检测和诊断的观测器,他通过对观测器进行左特征向量的配置使得残差与干扰分布方向正交,故障检验残差r与未知输入干扰d之间的传递函数阵为零,从而使残差与干扰直接解耦.通过这种方法,残差信号得以对干扰具有鲁棒性,使FDI算法不受系统不确定性干扰的影响,提高系统故障诊断的可靠性和精度.同时通过残差信号估计故障,能在线辨识故障的形态,仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于扰动观测器的固定时间控制器设计

针对具有外界非匹配扰动的严格反馈非线性系统,研究了固定时间控制问题。基于反演策略和Lyapunov稳定性理论,给出使全局固定时间稳定的新型扰动观测器和控制器的设计步骤。为避免传统固定时间反演控制算法因虚拟控制律反复微分导致的奇异问题,设计了一种不含分数次幂项的光滑反演控制器。在设计中将扰动估计值补偿到标称控制器中,实现了外界扰动下控制目标的高精度、固定时间稳定,并保证闭环系统中的信号在固定时间内收敛至稳定界内。最后对比仿真验证了控制算法的有效性。     

一种基于状态观测器的Buck电路控制方法

为了改善DC/DC变换器的控制性能,提升控制器与电路的抗干扰能力,在电流模式控制的基础上,设计了一个基于线性扩张状态观测器的变换器控制器,提升了应对非最小相位系统输入电压或负载变化时稳定输出电压的能力。使用线性扩张状态观测器来估计输出电压与扰动并及时在反馈中给予补偿,保证系统在外部条件变化时的输出稳定性。对某DC/DC降压变换器进行实验,结果表明所设计的控制器可行且具有良好的电压稳定性能。     

基于参数分离降阶谐波提取方法

谐波的提取在工程应用中是一个重要的问题,往往涉及到复杂的参数估计运算,会影响到谐波提取的速度和精度。提出一种基于参数分离降阶谐波提取方法,将信号源分解为特定谐波和干扰谐波,并转换为与频率相关的参数化形式。利用子观测器估计未知向量,可分别计算出这两部分谐波。重复以上步骤,通过级联观测器,逐步降阶提取相应频率的谐波,最终得到期望的标准正弦信号。该方法利用辅助函数直接建立频率与谐波分量的联系,可以减少待估计参数,使得观测器性能易于分析调节。利用李雅普诺夫理论给出了该算法的稳定性条件,仿真结果验证了级联观测器的有效性。     

基于观测器的多智能体系统安全一致性控制

针对混合攻击下多智能体系统基于观测器的事件触发一致性问题,设计观测器以估计智能体不可测的状态,引入事件触发机制以减少智能体的通信频次与控制器的更新频次。首先,考虑拒绝服务(DoS)攻击和重放攻击同时存在的情况,建立数学模型,并设计基于观测器的事件触发一致性控制协议。其次,针对不同的攻击情况,建立误差切换系统模型,并且采用分段Lyapunov函数方法得出误差系统均方指数稳定的充分条件。然后,通过求解一系列线性矩阵不等式,给出一致性控制器、观测器与事件触发参数的设计方法。最后,通过仿真实例证明了所提方法的可行性。     

基于自适应状态观测器的混沌同步仿真研究

针对一类特定结构的含有未知参数的混沌系统,给出了一种基于状态观测器的自适应同步控制方法。通过一个带有控制器的非线性状态观测器实现混沌系统的渐进同步并对未知参数进行估计。该控制方法简单易行,且能通过自适应律自动调整以跟随参数的变化,具有较强的鲁棒性。理论分析和仿真实验都证明了该方法的有效性。     

卷绕张力控制系统的建模及张力观测器的设计

在物料传送系统中,如何对物料张力和线速度进行独立的控制,一直是关注的焦点问题;以典型的卷绕张力系统为研究对象,建立了其动态数学模型;详细地分析了基于传感器张力反馈的常规控制方案,并在此基础上提出了一种基于张力观测器的新型控制方案;它根据辊的动态转矩平衡方程式,利用系统原有的电机控制和速度检测信号,将观测的张力值作为反馈,构成张力闭环,从而实现无传感器反馈控制;最后,对两种方案进行了仿真比较,结果表明,提出的方案完全可以达到常规方案的动态性能,而且具有更高的稳态精度,这充分说明了该算法是可行的.