不确定非线性位置伺服系统自适应变结构控制

位置伺服系统中的各类非线性和不确定性,使得对系统进行精确控制变得相当困难。常规的、单一的控制方法很难适应高精度位置伺服系统的要求,考虑系统运算放大器饱和、非线性摩擦和传动链空回情况,将自适应原理和变结构控制相结合,利用反演方法设计了系统的位置控制器,仿真结果验证了该方法的有效性。     

高压直流输电系统换流站鲁棒自适应输出反馈控制

针对高压直流输电系统,设计了一种鲁棒自适应输出反馈控制器.首先,将高压直流输电系统换流站动态模型转换成用输入输出表示的非线性系统.然后,利用自适应非线性阻尼项来抑制系统的非线性动态不确定性和未知有界扰动,应用Lyapunov稳定性理论构造出控制器和自适应参数的表达式.Lyapunov稳定性分析结果表明,文中所提出的控制器保证了闭环系统的稳定性.最后,将设计的控制器应用到一个3机直流输电系统中,仿真结果表明,与传统的PI控制器相比较,文中控制器可大大提高系统的稳定性和鲁棒性.     

Optimising design decision-making for steel structures in fire using a hybrid analysis technique

Steel structures can be protected against the effects of fully-developed fires by the use of sprayed on materials, board systems and intumescent paints, etc. or by using sufficiently large unprotected elements. This paper presents how optimum decisions for the protection of steel structures in fires can be achieved in a performance-based design environment, given conflicting structural fire design decision criteria and multidisciplinary fire design stakeholder views. In particular, a novel hybrid analysis approach is proposed for combining stakeholder views on the different fire protection options and the numerical outcomes of structural fire analysis. As for the stakeholder views, reference is made to benefits and costs criteria priorities for assessing competing options resulting from a previous study from the same authors. The fire protection structural performance is numerically and probabilistically assessed according to a parametric study. The proposed approach is exemplified by making reference to a limit state structural fire design of single steel elements. A synthesis and ranking technique is then applied to integrate the qualitative results obtained in terms of benefits and costs priority scores; and the quantitative measures of failure probabilities and costs for the different fire protection options. The results show that the ranking technique accounts for multidimensionality in synthesising the structural fire design decision problem. The results also show that intumescent paints and board systems are the most cost-effective options in different stakeholder influence scenarios, given a general selection of steel structural fire protection. The hybrid technique is proposed to support an optimal and cost-effective structural fire design decision-making for buildings in a performance-based design environment.     

音圈电机伺服系统的自适应非光滑控制

针对音圈电机伺服系统的轨迹跟踪控制品质受动力学参数不确定性及外部扰动影响的问题,建立动力学模型,结合自适应控制与非光滑控制理论,设计一种自适应非光滑控制方法,并理论证明了闭环系统的渐近稳定性．最后,通过仿真实验及其对比来验证所设计方法的有效性,仿真结果表明,所设计方法具有自适应控制的补偿能力与非光滑控制的快速收敛特性,能够克服不确定性影响,有效提高音圈电机伺服系统的轨迹跟踪控制品质．     

Adaptive sliding mode enhanced disturbance observer-based control of surgical device

This paper presents an enhanced adaptive robust disturbance observer-based motion tracking control methodology. This control approach is established and investigated for a semi-automated hand-held ear surgical device for the treatment of Otitis Media with Effusion. The proposed control methodology is utilised for tracking a desired motion trajectory in the presence of unknown or uncertain system parameters, nonlinearities including hysteresis, and disturbances in the motion system. The stability of the control approach is analysed. The convergence of position and velocity tracking errors is proven theoretically. A precise tracking performance following desired motion trajectory is demonstrated in the experimental study.     

计及风险约束的多阶段输电系统规划方法

多阶段输电系统规划问题是一个复杂的非线性组合优化问题。与传统的输电系统规划问题相比,电力市场环境下的输电系统规划更加复杂,需要处理的不确定性因素更多。在不确定性环境下所制定的输电系统规划决策不可避免地会带有一定的风险,包括安全风险与经济风险。因此,在制定输电系统规划方案时需要适当考虑风险的影响,亦即需要进行风险管理。在此背景下,文中利用机会约束规划可以显式描述风险的特点,构造了计及风险约束的多阶段输电系统规划的模型框架,并给出了相应的求解算法,为解决这一重要而困难的问题做了一些新的尝试。最后通过一个算例系统说明了所提出的方法的可行性。     

具有匹配不确定自适应系统的鲁棒性分析

针对具有结构匹配不确定的奇异摄动系统,利用Lyapunov稳定性理论,通过构造Lyapunov函数方法进行鲁棒性研究。给出了一个理想奇异摄动系统的稳定鲁棒控制,即匹配不确定奇异摄动系统稳定控制的稳定条件,并讨论了稳定条件中的参数变化规律及实现的可能性,推广了现有结果。     

一类高速采样不确定系统的稳定条件及控制器设计

针对含有多面体参数摄动Delta算子系统的稳定性和控制器设计问题,基于投影定理和线性矩阵不等式技术,推导出了此类系统的一个新参数依赖型稳定条件,并利用该稳定条件给出系统鲁棒状态反馈控制器存在的充分条件。研究结果表明,该方法具有较低的保守性,数值算例验证了所提方法的有效性。     

基于改进的灰色理论预测铅锌烧结过程综合透气性

针对铅锌烧结过程中影响烧结综合透气性的因素具有不确定性以及目前已知的预测模型存在建模过程复杂的特点,利用改进的灰色理论来建立其预测模型.首先,考虑到灰色理论能在一定程度上降低不确定性带来的影响以及建模过程简单,建立了基于灰色理论的综合透气性预测模型.接着,针对建模数据序列的单调性改变后传统灰色理论不能及时跟踪数据序列变化的情况,根据建模数据序列单调性改变后的数据个数以及结合具体的单调性改变情况,提出了相应的修正公式,对传统灰色理论的预测结果进行适当的修正.实验结果表明,所提出的改进灰色理论比传统的灰色理论能在一定程度上提高预测精度.     

有丢包的随机不确定参数系统的最优融合滤波

研究了有数据丢包的带随机不确定参数的多传感器系统的分布式最优(线性最小方差)融合滤波问题。首先,引入虚拟噪声,将原系统转化为等价的参数确定的有丢包的新系统。然后,进行状态扩维,得到新系统的各子系统的扩维状态的滤波估计、滤波误差方差和滤波误差互协方差。根据扩维状态与原系统状态的关系,求出原系统状态的各局部滤波估计、滤波误差方差和滤波误差互协方差。利用线性最小方差意义下的矩阵加权最优融合算法,得到原系统的分布式矩阵加权最优融合滤波器。理论分析和仿真算例都表明,融合滤波器优于每一个局部滤波器。