脱模机转动系统极点配置控制器设计

为了提高混凝土试块脱模质量,研发了一款全新的全自动化实验设备-混凝土试块脱模机,为了提高脱模机的工作效率和质量,以脱模机转动系统为例,提高其脱模机转动系统的角度控制。该文基于极点配置理论设计了一种脱模机转动控制器,并通过仿真实验验证其有效性。结果显示,在6 s的时间内系统可以达到稳定状态。该文采用了遗传算法优化加权系数,通过实验仿真,将系统稳定时间缩短到0.5 s。研究结果表明,采用基于极点配置控制理论的脱模机转动控制器,结合遗传算法进行优化,可以提高脱模机转动系统的角度控制,缩短稳定时间,提高设备运行效率。

静稳定快速变化的飞行器驾驶仪极点配置设计

从伪攻角三回路自动驾驶仪的数学模型出发,分析了系统稳定边界,给出了最大允许的机体不稳定度经验公式。结合工程应用情况,建立了控制参数与闭环极点的简便解析关系,并对控制参数进行了预测校正。实例分析表明该方法便捷有效,收敛速度快,适用于静稳定性快速变化的飞行器三回路自动驾驶仪的设计。

多输入控制振动系统的多步反向极点配置法

在多步极点配置的基础上 ,为实现系统部分极点的重新配置 ,引入了反向极点配置策略 .同时对欲配置极点选择采用频率靠近低频值的处理 ,这样不仅系统不会出现控制力很大的现象 ,而且系统配置很容易实现 ,这对于振动主动控制系统的实现具有实际的意义 ,同时该方法具有思路简单、可操作性较强的特点 .算例表明该方法是有效的 .

基于极点配置与重复控制相结合的三相光伏发电系统的并网策略

为了满足国际电工委员会标准IEC61727—2004以及国家标准GB19939—2005中对光伏系统并网谐波电流畸变的规定,采用了LCL滤波器作为光伏逆变器与电网之间的接口电路,并提出了采用状态反馈极点配置与重复控制相结合的并网控制策略,最后通过实验验证理论分析的正确性以及控制策略的可行性。

锅炉汽温控制状态反馈极点配置的两种简易设计方法

状态反馈极点配置对于大惯性锅炉汽温对象来讲是一种有效的控制方法。该文针对锅炉汽温的动态特性及控制方式的特点,提出了两种基于代数运算的简易极点配置方法,其一据二项式定理,将被控对象整定为时间常数可成倍减小的多阶惯性环节;其二利用代数运算实现了极点的任意配置。该配置方法避免了采用常规极点配置方法时较为繁琐的矩阵运算,便于工程应用,且极点配置过程以减小汽温对象的惯性时间和加快对象的响应过程为核心,有直观的工程物理意义。最后,利用某300MW火电机组汽温模型,验证了该极点配置方法的有效性和优越性。

Delta算子系统圆形区域极点配置的鲁棒性

研究 Delta算子描述的线性不确定离散系统圆形区域极点配置的鲁棒分析和鲁棒综合问题。基于 L yapunov稳定性理论 ,提出 Delta算子系统在区域极点约束下具有性能鲁棒性的判别条件及状态反馈设计方法 ,并将连续与离散系统的有关结果统一到 Delta算子框架中。

不确定系统的鲁棒输出反馈区域极点配置

对一类具有范数有界参数不确定性的线性系统 ,研究了使得闭环系统的所有极点均位于一给定圆盘中的输出反馈控制器设计问题 .采用线性矩阵不等式处理方法 ,证明了该问题等价于一个线性矩阵不等式的可解性问题 ,并利用该线性矩阵不等式的可行解给出了输出反馈控制器的构造方法 .所提出的方法既可应用到连续系统 ,也可应用到离散系统 .

具有传感器故障的可靠圆盘极点配置

针对线性定常系统,提出了考虑传感器故障的指定圆盘极点配置可靠控制问题.在考虑更一般、更实际的传感器故障模型的基础上,给出了系统将极点配置到指定圆盘内的充分条件.通过求解LMI完成状态反馈控制器的设计.仿真例子验证了该结果的可行性,并进一步说明了对系统进行可靠设计的必要性.

基于极点配置的LCL滤波并网逆变器电流控制策略

LCL滤波并网逆变器具有良好的应用前景。针对其电流控制,文中在分析了传统的单进网电流闭环方案局限性的基础上,结合有源阻尼控制机理,提出了一种基于极点配置的进网电流控制思想。其内环为极点配置环路,外环为进网电流比例—积分控制,可实现高带宽的电流控制。进一步提出内环配置两个极点为基波共轭极点,另两个极点为谐振频率处共轭极点的方案,实现谐振峰的有效抑制及基波频率处的高增益。分析并推演了其实现方法,包括反馈的选择和参数设计。最后,详细分析了所述方案控制性能并给出了实验验证。

基于目标全息反馈法的单输入多输出控制系统极点配置

该文深入研究目标全息反馈非线性控制(nonlinear control with objective holographic feedbacks,NCOHF)设计方法在单输入多输出(single input multiple output,SIMO)控制系统中发挥作用的机理。鉴于线性系统是非线性系统的特例,将NCOHF设计方法用于线性控制系统中。详细讨论NCOHF设计方法配置系统极点的原理和解决目标量跟踪精度的本质。基于Hartman-Grobman定理,得出其非线性控制设计实质,即:通过非线性反馈对非线性控制系统在平衡点附近进行极点配置,通过反馈系数对目标量分别约束,从而迫使目标量收敛于各自的参考轨迹。以发电机励磁控制系统为例,给出应用实例,提出目标全息反馈非线性励磁控制(NECOHF)设计方案。仿真结果表明:通过极点配置进行设计,使得发电机具有良好的输出特性。

区域极点配置问题的研究方法

对区域极点配置的现有研究成果进行综述.将区域极点配置的基本方法归结为代数Riccati方程(ARE)方法和线性矩阵不等式(LMI)方法.列出了基于区域极点配置方法的主要研究成果,包括最优控制、鲁棒性、H2性能、H∞性能等方面.最后给出了几点研究展望.

逆变式切割电源的极点配置双闭环控制

在分析现有逆变式切割电源控制系统的缺点的基础上,提出基于极点配置的双闭环控制应用于大功率逆变式切割电源中的移相全桥零电压开关(phase shift full bridge zero voltage switched,PS-FB-ZVS)变换器。首先介绍PS-FB-ZVS变换器的小信号模型,然后分析基于极点配置理论的双闭环控制系统,进行逆变式切割电源的参数整定,最后通过仿真和实验证明:电流内环稳态和动态性能良好;具有电压外环的控制系统不仅获得恒定的空载电压,而且减小了空载损耗,使变压器不易饱和,降低了输出整流管电压应力;切割电源的这种双环控制系统克服了在起弧时2个并联环不停地切换而不容易转移成大弧的缺点,实现了无缝切换,具有响应速度快、超调不大、稳态误差小的优点,并且对外部干扰具有极强的鲁棒性。

基于多模型切换的多变量直接自适应极点配置控制器

提出一种基于多模型切换的多变量直接自适应控制器 ,控制器参数模型集可由系统参数模型集直接得到 ,不但仍为一紧集并且被其模型子集完全覆盖 .该多模型控制器不仅改善了控制系统的暂态响应 ,而且可以实现极点配置 。

三回路驾驶仪开环穿越频率约束极点配置设计

针对在三回路驾驶仪设计中,希望对开环穿越频率进行约束,以保证设计完成后的系统在考虑驾驶仪各硬件动态特性后仍能满足稳定性要求。在极点配置的计算方法基础上,构造以系统非主导极点为变量,以开环穿越频率为约束的非线性方程,利用方程求解程序求解相应的非主导极点值,进而完成驾驶仪设计。驾驶仪设计实例验证表明,这一方法便捷可行,非常适用于三回路驾驶仪工程设计。

高阶惯性环节状态反馈极点配置的一种简易方法

控制系统的各种特性和各种品质指标,很大程度上是由系统的极点位置所决定的。因此,系统综合指标的形式之一,是在s平面上给出一组所希望的极点。所谓极点配置就是通过反馈阵的选择,使闭环系统的极点,恰好处于所希望的一组极点的位置上。即是仅通过状态反馈,就能任意配置极点。对于一个确定的状态反馈极点配置问题,当采用不同的方法去求解时,可以得到不同的状态增益阵。这说明了状态反馈极点配置问题解的不唯一性。由于状态反馈极点配置问题的求解方法具有较强的理论性和一定的计算工作量,因而,常常会影响在工程环境中的应用。该文提供一种方法,当被控对象为高阶惯性环节时,可运用代数学中普遍应用的二项式定理,将高阶惯性环节的状态反馈极点配置问题的矩阵运算转换成代数运算,从而简化了状态反馈极点配置问题的求解过程。该方法简单实用,仿真试验结果表明了该算法的有效性。

轮毂电机驱动汽车区域极点配置横向稳定性控制

分布式驱动结构给车辆动力学控制带来机遇和挑战,如何可靠地实现其横向稳定性控制是关键技术。考虑车辆参数的不确定性,提出了基于区域极点配置的轮毂电机驱动汽车横向稳定性控制策略,分析了保性能权重矩阵参数对控制性能的影响;为了能最大限度地利用路面附着能力,利用轮毂电机驱动力和制动力共同产生横摆力矩,并结合驱动模型切换提出了规则化转矩分配控制策略;通过数值仿真和硬件在环仿真开展了控制系统的性能分析。结果表明,所提出的基于区域极点配置的上层控制策略不仅能改善汽车的操纵稳定性,而且对轮胎侧偏刚度等参数不确定性具有较强的鲁棒性;同时,下层规则化转矩分配控制策略能确保在低附着路面可靠实现转矩分配。

协调控制系统的专家极点配置自整定方法

本文提出了一种多变量ＰＩＤ控制系统参数在线自整定方法，即多变量专家极点配置（ＭＥＰＰ）法。该方法将单交量ＰＩＤ控制器极点配置自整定方法推广到多变量系统，并成功地运用专家系统原理实现了闭环极点的自动配置，克服了人工试凑的缺陷．该方法用于火电单元机组协调控制系统自整定仿真研究，结果是令人满意的．

基于极点配置的永磁同步电机驱动柔性负载PI调节器参数确定方法

柔性负载广泛存在于电气传动系统中。根据柔性的成因,伺服系统中柔性负载主要分为柔性关节、柔性连杆两类系统。针对这两类典型的柔性负载系统,首先引用已有的研究成果对其建立了一致动力学模型。将PI调节器应用于系统控制中,分析了PI调节器参数与系统零极点的关系。针对PI调节器参数确定方法,提出了3种基于极点配置的参数确定方法。分析了这3种极点配置策略的应用范围、系统性能与参数关系、优势和劣势等。通过仿真和实验,验证了所提方法的有效性。

基于区域极点配置的风电系统弱阻尼低频振荡模式抑制

风电并网不仅影响原有低频振荡模式,而且可能引入新的模式。改善单个低频振荡模式,可能削弱其他模式阻尼。基于双馈风电机组详细建模,建立风电系统状态空间方程,选择控制变量和输出变量。考虑双馈风电机组出力变化,分析弱阻尼低频模式区域极点配置的必要性。兼顾电网原有及新引入弱阻尼低频模式,构建降阶模型。采用基于线性矩阵不等式的区域极点配置法,设计输出反馈控制器,将所有弱阻尼低频模式配置在设定区域,提高其阻尼比,并增加系统稳定裕度。算例分析表明,所设计控制器有效提高所有弱阻尼低频模式的阻尼,改善了风电系统振荡特性。

极点配置自校正控制及其在冷带轧机厚控系统中的应用

针对冷带轧机厚控系统被控对象参数在轧制过程中 ,尤其在不同道次轧制时的时变特性 ,本文在常规极点配置自校正控制器设计的基础上 ,利用内模原理 ,在原自校正控制器中加入积分因子 ,设计了厚控系统自校正控制器 ,从而有效地消除了系统的静差 .实验结果表明 ,所设计的自校正控制器确保了系统的控制精度 ,明显地提高了产品质量 .