REDUCTION APPROACHES FOR VIBRATION CONTROL OF REPETITIVE STRUCTURES

The reduction approaches are presented for vibration control of symmetric, cyclic periodic and linking structures. The condensation of generalized coordinates, the locations of sensors and actuators, and the relation between system inputs and control forces are assumed to be set in a symmetric way so that the control system posses the same repetition as the structure considered. By employing proper transformations of condensed generalized coordinates and the system inputs, the vibration control of an entire system can be implemented by carrying out the control of a number of sub-structures, and thus the dimension of the control problem can be significantly reduced.

基于滑模变结构的三相并网逆变器重复比例控制策略

针对三相并网逆变器在暂态能量反馈中的快速性与抗扰动性的要求,提出了一种重复比例控制与滑模变结构控制的自适应加权控制策略。首先对滤波器构建数学模型并进行求解,通过对滤波器的状态方程进行求解,采用重复比例控制提高逆变器的稳定性,再利用高频控制器对滑模开关函数进行替代,在保证鲁棒性的同时减小控制的抖振,再通过加权控制器根据电流误差值实时调节两种控制的权重比以实现两种控制的稳定过渡与切换达成高质量并网,最后利用Simulink软件对三种控制在相同条件下分别进行仿真。通过对比验证,发现利用加权控制策略优化了等效控制的跟踪特性,不仅能加快了系统的响应速度,抑制了并网电流谐波,且还有效地提高了系统的鲁棒性,控制精度更高。

以幂次趋近的离散变结构重复控制

本文提出一种离散变结构重复控制器设计方法,在趋近律中"嵌入"扰动抑制措施,构造理想切换动态,并据此导出重复控制器.为了进行控制器参数整定和刻画闭环系统的收敛性能,文中推导出准滑模带、单调收敛层和绝对收敛层边界的表达式.设计的离散变结构重复控制器能够完全抑制周期性扰动,控制器设计方法也适用于常值扰动下的定位控制.数值仿真及实验结果验证了所提出控制方案的有效性.

基于μ理论的永磁直线同步电机鲁棒重复控制

永磁直线同步电机(permanent-magnet linear synchronous motor,PMLSM)伺服系统具有高速、高响应和直接驱动等优点,但其端部效应引起的与位移相关的周期性推力波动、摩擦力及参数变化等不确定性降低了系统的伺服性能。为了削弱周期性扰动及参数变化不确定性的影响,将重复控制和结构奇异值理论(μ理论)相结合,利用线性分式变换(linear fractional transformation,LFT)将鲁棒重复控制问题转换成H∞最优控制问题,采用D-K迭代法设计鲁棒重复控制器(robust repetitive controller,RRC),实现系统的稳定性和鲁棒性,提高系统的跟踪特性。仿真结果表明,该控制方案有效抑制了PMLSM伺服系统的周期性扰动及不确定性,提高了系统的鲁棒性和跟踪特性。

双模结构重复控制器在单相并联有源滤波器中的应用

针对单相并联有源滤波器,提出一种数字式复合电流控制方案。该复合控制方案结合无差拍控制器和双模结构重复控制器,以实现对低次谐波的高效补偿,同时还具有优异的动态性能。区别于传统有源滤波器的控制方案,该复合控制方案不仅能够消除电网中的奇次谐波,而且还能消除单相系统在特定情况下产生的偶次谐波。详细研究复合控制的设计方法、稳定性以及鲁棒性。在单相有源滤波器系统对所提方案进行验证,实验结果证明了该方案的有效性。

基于复合控制的改进型级联STATCOM控制策略

作为当前广泛应用的无功补偿装置,静止同步补偿器(STATCOM)在进行无功补偿的同时,还可以实现对谐波及不对称分量的补偿功能。STATCOM进行多目标补偿时,比例积分(Proportion-Integral,PI)控制难以实现对谐波及不对称分量的无静差控制。为此,提出将一种改进型重复控制技术引入谐波及不对称分量的跟踪控制中,建立了基于重复控制和PI控制的复合控制器的模型,该控制器既可实现对直流信号的快速跟踪控制,又能显著加快对交流信号的响应速度。针对特征谐波的选择性补偿,采用dq坐标变换及递归傅立叶变换(DFT)相结合的电流检测方法。最后,基于多FPGA控制架构搭建了基于H桥的级联STATCOM仿真与实验平台,并通过仿真及实验来验证控制策略的合理性。

重复结构振动控制的降维方法

提出了对称结构、旋转周期结构和链式结构的振动控制的降维方法.以某种对称的方式设置广义坐标的凝聚、传感器、驱动器的位置以及输入与控制力的关系,即可使控制系统具有和结构同样的重复性.对凝聚了的广义坐标和系统输入采用适当的变换,即可通过执行一些子结构的控制问题实现整体系统的振动控制,从而使控制问题的维度显著降低.

基于x域重复控制的磁通切换永磁直线电机定位力抑制方法

初级永磁型磁通切换直线电机在推力性能要求较高的机床伺服进给系统应用中具有一定的优势,而初次级双凸极结构会引起较大的定位力,从而限制了磁通切换永磁直线电机的应用。该文首先分析了磁通切换永磁直线(linear flux-switching permanent magnet,LFSPM)电机定位力产生的原理,随后从控制角度出发,提出一种利用时变周期信号的重复控制来抑制定位力的新型控制策略。首先将时变的t域信号,变换为具有固定周期的x域信号,再对其进行重复控制器的设计,从而达到抑制定位力和速度脉动的目的。通过半实物仿真平台AD5435实现了该控制算法,仿真及实验验证了该方法的有效性。

不确定非线性系统的变结构重复控制

针对周期作业下的不确定非线性系统的跟踪控制问题,在系统不确定性界函数已知情形下,提出形式简单的变结构重复控制算法.该算法将变结构控制与重复控制相结合,以弥补单一控制方式的缺陷.其中,变结构控制部分采用断续函数连续化处理,可有效消除系统"抖振",同时保证闭环系统中所有变量有界;重复控制部分通过重复作业,可有效消除系统跟踪误差,改善系统跟踪性能,在存在非重复不确定性情形下实现系统沿整个周期完全跟踪.基于Lyapunov-like方法,给出闭环系统稳定性及学习收敛性的分析,数值仿真结果用于验证该算法的有效性.

运动控制中先进控制策略的研究综述

动态响应的快速性，稳态跟踪的高精度以及行为的鲁棒性是运动控制应用中的主要性能要求。它们的获得，不仅意味着有执行机构和仪器方面的先进技术，而且重要的是新的控制策略的应用。本文介绍了针对电机速度和位置控制系统中非线性摩擦力进行补偿的几种先进控制策略：基于指数型非线性函数的在线补偿法；基于神经网络的倒控制器补偿法；鲁棒型的重复控制和变结构控制在运动控制中应用。最后，简述了运用其他先进控制策略的可能性。

基于重复控制和滑模控制的APF电流控制方法

针对传统PI控制无法实现无静差跟踪控制和难以保证在负载突变或参考电压跳变时对直流侧电压进行快速精准控制,提出了一种基于重复控制和滑模变结构控制的APF电流控制方法。该方法在传统PI控制的基础上,融合了滑模变结构控制和重复控制的优点,将重复控制引入电流内环控制中,对APF输出电流进行快速跟踪控制,将滑模变结构控制引入电压外环控制中,对直流侧电压进行快速精准控制。仿真及实验结果证明了提出的电流控制方法相比于传统PI控制方法具有更高的谐波补偿精度及更快的动态响应速度。

基于双模结构重复控制器的有源电力滤波器混合电流控制方案的设计与分析(英文)

提出了一种用于单相有源电力滤波器的全数字式混合电流控制方案.该混合电流控制方案结合无差拍控制以及双模结构重复控制以实现优异的稳态性能和动态特性.区别于传统方案,采用该方案的有源电力滤波器可消除电网中存在的奇次和偶次谐波.给出了该混合电流控制方案的详细设计原则,并进行了稳定性分析.在此基础上,提出了混合电流控制结合谐振控制器的一种优选方案以消除电网中的特定次谐波,并讨论了谐振控制与几种重复控制的内在联系.实验结果验证了电流控制方案在有源电力滤波器中的优点和有效性.

基于滑模控制方法的结构线性试验模型仿真分析

随着地震等自然灾害的频发,结构试验模型在建筑结构抗倒塌能力分析过程中是非常重要的。而这类试验一般都是破坏性试验,花费会相当高且试验模型可重复性很难实现。为实现试验模型的可重复使用性,本文根据状态反馈控制的思想,运用滑模控制(SMC)的方法来建立可以模拟不同结构线性及分段线性行为的试验模型。数值仿真试验结果表明建立的结构模型能够很好的实现不同结构的线性行为响应,同时还能够精确的模拟分段线性行为,即结构强度和刚度变化过程中的结构响应。

PWM并网变换器多内模并联结构重复控制策略

以"净化"电力系统中电力电子接口为背景,以实现并网电流快速、精确跟踪参考为目的,分析了多内模并联结构重复控制器(PSRC)及其控制系统。PSRC采用并联组成的一组nk+i次谐波内模(i=0,1,…,n-1)实现对所有谐波的零误差跟踪或扰动抑制。相对于常规重复控制器(CRC),PSRC具有时间延迟小、收敛速度快、跟踪精度不下降、数字实现所需内存单元不增加的优点。将PSRC应用于恒压恒频(CVCF)脉宽调制(PWM)并网变流系统,包括三相/单相整流和三相/单相逆变并网系统中。实验结果验证了PSRC的有效性和优越性。

乡土空间的同构机制——西线工作室当代乡土实践系列之血缘与地缘型空间控制体系研究

以社会结构+习性+实践的组合体系为分析工具,解析出在当下,传统乡土体系保护、再生与发展的关键是传统乡土原有社会结构投射下的物化的空间控制机制的延续与新生。在此认知的基础上,因循传统乡土空间控制机制的血缘性与地缘性特征,发现并发展出具有乡土质感的重复同构型空间控制模式,并将之贯彻到当下的具体实践中。

“拿伯的葡萄园”叙事技巧分析

"拿伯的葡萄园"是《圣经》中的一个小故事,典型地体现了圣经全知叙事的简洁、含蓄的特征,但也具有自己的独特的叙事技巧。首先,叙述者的直接干预较少,通过戏剧化,巧妙运用"展示"、"讲述",进行客观化叙事,有效调控了叙述者与人物的距离。其次,在情节设计上,形成了独特的菱形结构和叙述圈复合序列的结合。最后,运用关键词重复、细节重复,以及对比手法来揭示故事的深层内蕴:道德与属灵的冲突。

3P3R型实验平台重复定位精度标定方法

为满足基于视觉的焊缝跟踪系统的实验要求,设计了3P3R实验平台的本体结构,利用工控机和运动控制卡实现实验平台的运动控制。由于实验平台主要执行焊缝跟踪过程中的重复运动,因此,重复定位精度成为评价3P3R实验平台性能的重要指标之一。对3P3R实验平台末端在x、y、z方向的重复定位精度进行了标定,为进一步提高实验平台的运动精度和优化提供了数据支持。采用基于数控机床重复定位精度的测量方法,同时考虑到3P3R实验平台重复定位精度与机床重复定位精度的相似性和差异性,最终完成3P3R实验平台重复定位精度标定方案,并进行3P3R实验平台的重复定位精度标定,得到该试验平台的重复定位精度约为±0.05mm,为后续使用3P3R实验平台进行焊缝跟踪实验奠定了坚实的基础。

基于重复控制的快速刀具伺服系统前馈补偿方法

快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)系统的跟踪性能直接影响其对光学微结构表面的加工精度和加工效率。为此提出基于重复控制的离线前馈补偿方法,该方法通过对跟踪误差进行分段在线学习和离线补偿,实现FTS系统对非周期参考轨迹的高速精密跟踪。在自制单轴FTS系统上进行对比跟踪测试,测试结果表明:相比于二自由度控制方法,提出的离线前馈补偿方法对随机均匀B样条曲线和复合频率正弦曲线的均方根跟踪误差分别减小94.47%和93.83%。此外,将该FTS系统与超精密车床联动在高转速下加工得到网格面和复眼透镜阵列,这两种表面的最大轮廓误差分别为93.59 nm和134.73 nm,表面粗糙度均小于5 nm。研究结果为基于FTS的光学微结构表面高效、高精加工提供了新方法和新思路。