基于鲁棒稳定多项式摄动界理论的发电机线性反馈控制器综合分析

利用鲁棒稳定多项式单向摄动界的有关成果 ,解决了系统增益确定问题和 D域鲁棒稳定性分析问题。在改进发电机综合线性反馈控制器设计方案的同时 ,指出了参数的鲁棒稳定摄动范围。实例计算表明 ,单向摄动界法较劳斯判据法更为快速、精确。

基于几何QSR-耗散性和线性静态输出反馈控制器的非线性随机离散系统的几何镇定

本文研究了非线性随机离散系统的几何镇定问题。 首先,引入了非线性随机离散系统的几何随机增量QSR耗散的概念,并给出了该概念的线性矩阵不等式(LMI)表示形式;其次,基于几何随机 增量QSR耗散性和线性静态输出反馈控制器,提出了该系统的概率意义下的几何均方增量稳定的 充要条件。 最后,通过进行数值模拟,展示了所得结论的有效性。

基于自适应模糊控制器和非线性扰动观测器的永磁直线同步电机反馈线性化控制

由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统应用于一些高精密场合,因此克服系统存在的负载扰动、参数变化等不确定性影响是提高系统性能的关键.针对不确定性问题,采用一种基于自适应模糊控制器(AFC)和非线性扰动观测器(NDO)的反馈线性化控制方法.首先设计反馈线性化控制器(FLC)实现系统的线性化,便于位置跟踪;其次采用NDO估计并补偿系统的不确定性,提高跟踪精度.但在实际运行过程中观测器增益较难选取,极易产生较大的观测误差,为此,采用AFC方法逼近NDO的观测误差,通过自适应律动态调整模糊规则,改善模糊控制器的学习能力,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫定理保证系统闭环稳定性.实验结果表明,与基于DOB和NDO的反馈线性化位置控制相比,该方法能够明显提高系统的跟踪性和鲁棒性.

一种离散型非线性自适应反馈控制器的设计与实现

针对运动控制低速跟踪系统中存在的非线性摩擦力影响的实际问题,采用结构和参数完全未知的离散时间不确定非线性系统的反馈控制策略,具体地进行了控制器的设计,并利用MATLAB环境下的SIMULINK仿真来检验其控制效果,进而运用到实际的电机控制系统中,分析其控制性能,并将其控制效果与PID控制相比较,最后得出结论。

反馈线性化控制器与i_d=0矢量控制器的比较

近年来,交流调速理论和新型控制理论的研究工作随着电力电子、电机制造业技术迅猛发展而不断深入,永磁同步电动机控制系统广泛应用在要求高控制精度和高可靠性的场合。文中基于id=0矢量控制与反馈线性化控制的理论分别设计两种控制器,并对其模型进行仿真比较得到:当系统参数不变时反馈线性化控制器的响应时间快,超调量小,抗扰动能力强,稳态误差小。当系统参数不确定时,一旦负载突变,反馈线性化控制器对参数的依赖性和其变化的敏感性均增强。

永磁同步电动机中混沌运动的非线性反馈控制

针对永磁同步电动机中存在的混沌运动,提出了一种新的混沌控制方法,即对混沌动力系统增加一个具有分段二次函数x|x|形式的非线性反馈控制器,以永磁同步电动机电流的非线性反馈实现对永磁同步电动机混沌运动的控制。该控制器是一种活动控制器,它不影响原系统的参数,只需要处理一个参数,算法简单、易于实现。仿真结果表明了该方法的有效性,给出了有益的结论。

带液体晃动航天器的非线性自适应反馈控制

针对一种带液体燃料晃动的航天器,同时考虑液体晃动参数的不确定性,提出了一种参数自适应非线性反馈控制方法,抑制航天器的俯仰及横向运动,同时抑制液体燃料的晃动。针对航天器与液体燃料的固液耦合非线性模型,采用基于Lyapunov函数的设计方法设计系统的反馈控制律,运用间接自适应方法设计参数自适应律,并使用参数映射等手段来保证参数估计值在合理取值范围内。仿真结果表明,控制器可以使航天器达到渐近稳定,进而验证了控制器的有效性。

基于扩展线性化反馈控制的单级倒立摆仿真

本文引入了基于扩展线性化的非线性反馈控制方法 ,推导了非线性状态反馈控制器的设计 ,并通过对单级倒立摆理想模型的仿真过程中反映出该方法更接近系统实际情况的控制策略。

永磁同步电动机的反馈线性化控制

针对交流永磁同步电动机(PMSM)多变量、强耦合、非线性的特点,设计了状态反馈线性化控制器,用于速度环的调节。该方法可将原系统有效的解耦线性化,然后利用线性化方法进行综合。仿真结果证明,该算法可以得到理想的动静态性能。

永磁同步电动机的反馈线性化控制

针对交流永磁同步电动机 (PMSM)多变量、强耦合、非线性的特点 ,设计了状态反馈线性化控制器 ,用于速度环的调节。该方法可将原系统有效的解耦线性化 ,然后利用线性化方法进行综合。仿真结果证明 。

不确定线性动态控制系统的鲁棒性设计方法

鲁棒线性控制器设计的主要问题是针对对象模型不确定性 ,寻找线性反馈控制器 ,使得不确定控制系统稳定 .针对具有线性、非线性或时变结构的模型不确定性多变量动态系统 ,采用动态补偿器结构与原系统进行增广 ,构成闭环动态近似系统 .根据 Gronwall引理 ,推导出了基于不确定性范数上界的动态线性系统鲁棒稳定的充分条件 .根据该鲁棒稳定条件 ,给出了具体的动态不确定系统的鲁棒性设计算法 .通过选择适当的变换阵 ,利用特征值配置技术求出动态补偿器的参数 ,来满足鲁棒稳定条件 ,使得闭环不确定动态系统稳定 ,从而提出了一种时域内鲁棒线性控制器设计方法——动态补偿器法 .该方法同样适用于控制器为输出反馈的情形 .给出了具体设计实例 。

极限环曲率系数在一类非线性系统分岔控制中的应用

针对无刷直流电机系统等效非线性数学模型,分别设计了washout-filter控制器和非线性状态反馈控制器控制系统的分岔行为,并引入极限环曲率系数计算方法,求出系统的曲率系数,通过曲率系数讨论控制参数对Hopf分岔类型及周期解振幅的影响,得出当曲率系数小于零时,原系统不稳定极限环被控制为稳定极限环。然后对两种控制方法进行比较,结果表明washout滤波器较非线性反馈控制器具有明显优势。最后用数值仿真验证了本文的结论。

基于小波神经网络和非线性扰动观测器的直线伺服系统控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受外部负载扰动、参数变化和摩擦力等非线性不确定性因素影响而导致伺服系统性能降低的问题,提出一种基于小波神经网络(WNN)的非线性扰动观测器(NDO)控制方法。首先,将非线性模型线性化,然后利用线性系统理论设计反馈线性化控制器(FLC),实现位置跟踪,从而使 PMLSM 控制系统稳定;采用 NDO 估计并补偿系统的不确定性,降低了系统跟踪误差。但是在实际运行过程中观测器增益较难选取,极易产生较大的观测误差,为了增强系统鲁棒性,通过 WNN 在线补偿 NDO 的观测误差,以改善 NDO 的补偿能力。通过系统实验,证明所提出方法的有效性,系统具有较强的鲁棒性和良好的跟踪精度,可以有效补偿系统存在的不确定性对系统跟踪性能的影响。

参数不确定系统基于输出反馈的H∞控制和二次稳定性研究

针对线性系统的时变范数边界参数不确定问题和外部干扰问题进行了研究,设计了能使闭环控制系统二次稳定的线性动态输出反馈控制器,并对于所有的允许不确定参数达到了规定程度的扰动衰减,获得了上述问题与标定H∞控制问题的等效性,仿真结果表明,所提出的控制器的设计方法与原有方法相比对不确定参数具有更好的鲁棒性。

约束预测控制的一种快速算法

针对约束模型预测控制在线求解的计算复杂性 ,在标准预测控制滚动求解思想的基础上提出了一种有效可行的快速算法 ,即在每一时刻 ,只精确求解当前要实施的控制量 ,对未来的控制序列则用线性反馈控制器来近似 ,从而降低了预测控制在线求解的维数 ,提高了算法实施的快速性 .简化造纸机控制系统的仿真结果说明了该算法的有效性 .

连续时间标量(超)混沌信号同步控制的Backstepping方法

将非线性控制系统微分几何理论与Backstepping方法相结合,在一定的假设前提下,给出了一种实现非线性混沌或超混沌系统的标量输出同步于连续时间标量(超)混沌信号的非线性反馈控制器的系统设计过程。连续时间(超)混沌系统的标量输出在控制器的控制下,能够大范围渐近同步于任意给定的(超)混沌参考信号。计算机仿真结果证实了控制器的有效性。

振动筛系统双Hopf分岔的反控制

振动筛系统是一类非光滑度很高的多参数非线性动力系统,传统的分岔准则无法直接适用,这里采用了新的不依赖于特征值计算的显式分岔临界准则,以实现振动筛系统双Hopf分岔的反控制.首先,根据系统的运动方程得到Poincaré映射在不动点处的线性化矩阵;然后,对系统施加线性反馈控制器,得到受控后的Poincaré映射,根据分岔临界准则求得双Hopf分岔的显式临界条件;最后,通过模态叠加法对两类系统分别进行了数值模拟.结果显示,在相同的系统参数下线性反馈控制器通过调整控制参数,可以有效地实现双Hopf分岔的反控制.双Hopf分岔可以提高一些振动机械的工作效率,具有一定的实际意义.

一类混沌系统的混合反馈同步

以稳定性理论为基础,针对一类超混沌系统,采用非线性反馈控制和自适应控制方法,通过设计合适的控制器,研究了该系统的混合投影同步问题。理论分析证明了该控制器可以使两个超混沌系统达到混合投影同步,数值仿真证明了该控制方法的有效性。

电动汽车用永磁同步电动机混沌振动的控制

建立非均匀气隙永磁同步电动机系统的数学模型,用系统的时间历程图、相轨迹图、庞加莱映射图、李雅普诺夫指数和功率谱图揭示混沌振动。为消除永磁同步电动机系统中的混沌振动,在此系统上施加一个非线性反馈控制器,通过选取适当的控制参数,可将原来永磁同步电动机系统中的混沌振动控制到稳定的周期运动。数值仿真结果表明该控制方法的有效性与可行性。

一类分数阶非线性时滞系统的稳定性与镇定

稳定性是控制系统分析与设计的基础.探索分数阶系统,特别是分数阶时滞非线性系统的稳定性条件是控制理论与工程领域中的难点问题.本文研究了一类分数阶非线性时滞系统的稳定性和镇定.通过将原系统转化成等价的分数阶积分系统,再借助不等式放缩技术,提出了一个有效且形式简单的确保该类系统稳定新的时滞无关稳定性准则.根据所得的稳定条件,提出了基于时滞线性反馈控制器的镇定控制方法.最后,数值实例验证了所得结果的有效性.此外,本文所使用的方法可以推广和应用于其他类型的分数阶系统的稳定性和镇定控制.