计及参数摄动的EMB电机改进型高阶线性自抗扰控制

为了提高EMB的安全性和可靠性,提高EMB驱动系统的容错性和抗扰能力,提出一种基于改进型高阶线性自抗扰控制器的串级矢量控制系统。首先,提出改进型高阶线性自抗扰控制器的设计方法,通过改进型高阶线性自抗扰控制器提高系统低频抗扰能力,同时降低对高频噪声的敏感度;其次,分析归纳EMB驱动系统内存在的扰动类型,并理论分析改进型高阶线性自抗扰控制器对电机参数摄动的鲁棒性。仿真和实验结果表明:该控制策略和控制算法可以实现对EMB驱动系统内电机参数变化、负载扰动、电流交叉耦合和宽频域扰动等多种扰动类型的抑制,验证了其有效性。最终,EMB驱动系统实现了5倍电机参数摄动下的抗扰控制。通过动态解耦,提高了EMB驱动系统在高速时的动态性能。该控制策略和控制算法显著提高了EMB驱动系统的容错性和鲁棒性。

随机参数摄动下的高超声速飞行器姿态控制

针对高超声速飞行器随机参数摄动的姿态控制问题,提出一种基于轨迹线性化和扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的预测滑模控制方法。首先,针对随机参数摄动的高超声速飞行器非线性模型,采用轨迹线性化方法建立线性时变误差调节模型。通过分析参数误差的统计特性,将统计信息以参数协方差矩阵的形式进行表示,并设计EKF对受扰误差状态进行滤波。然后,采用预测滑模控制方法设计误差稳定调节器,使系统快速趋于稳定。所提方法对随机参数摄动和非线性干扰都具有强鲁棒性。仿真验证了所提方法的有效性。

基于参数摄动的电动汽车再生制动鲁棒混合控制研究

针对电动汽车再生制动过程中系统具有参数大范围摄动和强非线性的特点,综合H2最优控制和H∞鲁棒控制的优点,提出鲁棒H2/H∞混合控制策略.将系统主回路参数摄动到控制输入灵敏度函数的H∞范数作为鲁棒性能评价指标,电动汽车外加扰动到电机转速传递函数的H2范数作为线性高斯二次型性能指标.仿真和对比实验结果表明,鲁棒H2/H∞混合控制策略具有良好的控制效果,比传统的控制方法回收了更多的能量,同时抑制了系统参数大范围摄动、强非线性以及外界干扰的影响,从而大大提高了系统的鲁棒稳定性.

MTMD对结构刚度和质量参数摄动的鲁棒性

基于结构刚度和质量的摄动 ,建立了设置MTMD结构的传递函数。于是MTMD的优化准则可定义为设置MTMD结构最大动力放大系数的最小值的最小化。根据结构摄动而质量不摄动与结构质量摄动而刚度不摄动两种情况 ,讨论了MTMD的有效性变化趋势。数值分析表明 ,可以设计有效性与TMD相当但鲁棒性高得多的MTMD。因此 ,MTMD适用于控制频率变化的结构振动。

悬臂梁大挠度问题的双参数摄动解

利用拟线性分析方法中的一阶导数代换对基本方程进行了简化处理,将基本的微分积分方程转化为非线性代数方程组,并结合双参数摄动研究了悬臂梁的大挠度问题.与已有的研究结果比较表明:将拟线性方法用于研究悬臂梁的大挠度问题,计算较为简便,同时又具有良好的精度.

输入受限的参数摄动分段仿射系统鲁棒控制

研究了一类有输入约束和参数摄动的离散分段仿射系统的稳定性及其控制器的设计方法。提出了各分段仿射子系统离散时间状态集的椭圆集表示方法,结合Lyapunov意义的稳定约束,以LMIs形式给出了闭环分段仿射系统的鲁棒稳定充分条件和控制器的设计方法。同时将常见的输入约束转换成LMIs,通过LMIs的凸约束保证了求解控制器的可行性。最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性。

参数摄动下基于积分滑模的欠驱动UUV轨迹跟踪控制方法

针对参数摄动下欠驱动无人水下航行器(UUV)水平面轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于积分滑模的轨迹跟踪控制方法。该方法利用航行器的运动特性建立轨迹跟踪误差方程,结合反步法和积分滑模控制方法,分别设计了1阶积分滑模纵向速度控制器和偏航角速度控制器,实现了参数摄动下水平面轨迹跟踪并证明了系统的稳定性。仿真结果表明,所提出的轨迹跟踪控制方法可以有效地完成轨迹跟踪任务并且对参数摄动具有很强的鲁棒性。

具有控制器参数摄动的并联型有源电力滤波器H_∞控制器设计

根据有源电力滤波器(APF)的补偿性原理,将负载的谐波电流当作扰动,电源谐波电流作为系统的期望输出,建立了并联型APF的状态空间数学模型。基于该模型,考虑控制器参数在一定范围内发生加性范数有界摄动的情况,利用线性矩阵不等式方法对并联型APF的非脆弱H∞控制器设计问题进行研究。仿真示例表明,非脆弱H∞控制器在其参数发生摄动时仍能保证并联型APF的稳定性和补偿效果,而H∞控制器在其参数发生同等程度的摄动时恶化了系统的补偿效果。

小参数摄动法与保辛

应用数学与力学经常使用小参数摄动近似.在物理与力学中有大量保守体系的分析.保守体系的特点是保辛.本文指出小参数摄动法保辛的问题应予考虑.位移法摄动是保辛的,而辛矩阵的加法摄动则未能保辛.数值例题给出了对比.

考虑参数摄动的感应电机新型滑模观测器

设计了2种滑模观测器,在α-β两相静止坐标系下,推导出含有相同耦合项的定子电流和转子磁链状态方程。考虑转子时间常数对滑模观测器的影响,将转子时间常数引入耦合项中,利用高频滑模函数代替耦合项,使得新型观测器不包含转子时间常数。通过Lyapunov稳定性判据获得滑模增益保证系统稳定,同时针对电机参数摄动分析了观测系统的鲁棒性。实验结果表明,提出的新型滑模观测器能够准确估计出电机转速以及转子时间常数,对电机内部参数摄动具有较强的鲁棒性,有效避免了滑模观测器对电机转子时间常数的依赖。

非均匀介质中弹性波动方程的参数摄动法

本文通过对非均匀介质弹性波动方程中的介质参数引入背景场量和摄动量，得到以摄动项为次生源的均匀介质中的波动方程，利用Green函数理论化微分方程为积分方程；然后把均匀介质中的位移波场做为第一次迭代结果，代入积分方程进行位移波场的求解；当扰动量达50%时，此方法仍然有效，分析数值结果，从而对一般非均匀介质中的波场性质有了一个定性了解，结果与一般非均匀介质中的声波局部理论基本一致．

具有参数摄动的时滞Hopfield神经网络的鲁棒稳定性

研究一类具有参数摄动的时滞Hopfield神经网络模型的鲁棒稳定性 .应用Lyapunov泛函法 ,给出了平衡点渐近稳定的充分条件 .利用矩阵范数的性质及线性矩阵不等式 (LMI)理论 ,又得到了两个便于计算和验证的推论 .提供了一种估计网络渐近稳定平衡点吸引域的方法 ,并详尽地分析了吸引域对神经网络实现联想记忆的影响 .数值例子进一步证明了结论的有效性 .

具有参数摄动的时变系统的间歇故障检测

针对一类具有参数摄动的随机时变系统,研究了其鲁棒间歇传感器故障检测问题。存在模型不确定性情况下,根据最小二乘准则设计了无偏最小方差状态估计器和相应的残差生成器。随后设计了基于最大似然比的残差评价函数,并利用其统计特性设定了故障检测阈值。该故障检测方法为递推方法且不依赖模型不确定性结构,因此,适用于实时在线应用。仿真实验结果表明,所提方法的有效性。

超声电机参数摄动与广义预测控制

针对超声电机速度与驱动频率具有很强的非线性,理论建模困难,难以实现高精确控制的问题,采用辨识的方法建立了旋转行波超声电机的Hammerstein模型,并测量了该模型的参数摄动;针对电机参数在大范围内摄动,提出采用两步法广义预测控制方法,整定了广义预测控制算法的参数,并对超声电机两步法广义预测控制进行了稳定性分析和速度控制仿真。理论分析和仿真结果都表明,超声电机Hammerstein模型参数在大范围内摄动时,两步法广义预测控制器能够准确地跟踪速度设定值的变化,证明了超声电机广义预测控制的可行性,为超声电机高精度控制提供了控制模型和控制方法。

环境影响与参数摄动下船舶航速的非线性H_∞控制

为了提高船舶的自动化水平,增强船舶的航行安全,对航速的稳定控制是重要的因素之一。由于船舶航速控制是一个参数时变、非线性,且其动态特性受环境因素的影响,因此常规的控制方法难以获得良好的控制效果。在建立船舶运动的非线性数学模型时,考虑了环境因素如风、浪、流的影响和系统参数不确定性。在此基础上,利用微分几何的方法对模型进行了精确线性化,然后利用线性H∞控制理论,设计了船舶航速的非线性H∞控制器。仿真结果表明非线性H∞控制器能有效的抑制环境扰动,提高系统的稳定性,保证控制精度,具有较强的鲁棒性。

轴对称圆板大挠度问题的自由参数摄动法解

采用自由参数摄动法处理了在均布载荷以及集中载荷作用下轴对称圆板的大挠度问题,得到了圆平板在边界固定夹紧及可移夹紧条件下的刚度特征、内力分布以及挠度曲线,并将求解过程及结果与这一问题的经典解进行了比较。

一种参数摄动范围未知系统的鲁棒估计方法

对于具有参数摄动但其摄动范围未知的动态系统的状态估计问题 ,通过把参数摄动归并到扰动中去 ,则可作为确定性系统对待 .由此得出的Riccati不等式是和一些常数有关的 ,若此Riccati不等式存在正定对称解 ,则可参数化状态估计器增益矩阵 .计算实例表明 ,当参数摄动范围未知时 ,这是一种有效的设计方法 .

考虑参数摄动的飞行器气动伺服弹性鲁棒稳定性分析研究

高超声速飞行器通常结构整体柔度大、飞控系统权限大、飞行环境复杂、气动加热严重,极易导致由结构、气动、热和控制等耦合引起的气动伺服弹性稳定性问题。由于建模复杂、不确定性多及参数摄动影响,传统的稳定性分析方法不适用分析飞行器气动伺服弹性系统的鲁棒稳定性。利用线性分式变换,考虑多种参数摄动,由子系统到整个闭环系统依次建立气动伺服弹性状态空间模型,并应用结构奇异值?方法分析了系统的鲁棒稳定性。分析结论表明了该建模方法的有效性以及?方法在飞行器气动伺服弹性鲁棒稳定性分析中的应用前景。

Henon混沌系统的估计跟踪及参数摄动控制与同步

提出了一种采用估计跟踪和参数摄动对Henon混沌系统的控制与同步的处理方法,并通过计算机仿真验证了其有效性,得到混沌同步的速度和效果与参数摄动控制周期有关.该方法具有较强的估计跟踪信号的能力,简单有效,数据收敛较快.

高压直流输电系统多调谐滤波器参数摄动的影响分析

多调谐滤波器在电路拓扑结构上通常由一个串联支路和多个并联支路组成。在实际工程应用时,受周围环境及系统运行工况随机变化的影响,串并联支路一般会存在一定程度上的参数摄动,从而削弱了其应有的谐波抑制效果。文章介绍了几类目前HVDC工程应用中常见的多调谐滤波器结构型式,分析了其阻抗频率特性及其所存在的运行损耗特性。在此基础上,详细阐述了串联支路与并联支路受不同程度参数摄动的影响时,其表征出来的多调谐滤波器失谐程度及其对滤波效果的影响程度,总结了其演变规律,对多调谐滤波器在HVDC交直流系统中的有效稳定运行及滤波参数的整定具有一定的工程实用价值和参考意义。