永磁直线伺服系统二自由度H_∞控制器设计

对永磁直线伺服系统速度提出基于模型匹配的二自由度H∞动态控制器设计。将二自由度控制与H∞控制相结合,在建立模型匹配二自由度H∞控制系统状态空间模型的基础上,将直线伺服系统的速度动态控制器设计问题归结为标准的H∞控制问题,通过求两个Riccati方程的解得到H∞控制器,以保证永磁直线伺服系统的鲁棒性。仿真实验结果表明,用该方法设计的永磁直线伺服系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定的效果,满足数控机床及机器人等高精度系统对直线伺服速度控制的要求。

基于H_∞控制理论的二自由度内模控制器设计

内模控制可以较好地解决跟踪问题 ,但是如果存在标称模型与实际模型失配的问题 ,跟踪性能可能受到破坏。常规的内模控制在碰到对象模型失配时 ,可通过设计一个滤波器来消除模型失配造成的影响 ,但是滤波器的设计并没有一定准则。文中给出一种基于H∞ 控制理论的二自由度内模控制器设计方法 ,主要考虑了标称模型与实际模型的失配性 ,将跟踪问题转化成一个标准的H∞ 控制问题。该二自由度控制器由滤波器和反馈控制器组成。仿真结果表明了此控制器的有效性。

基于LMI的二自由度飞行器多变量控制

针对二自由度飞行器存在非线性特性、强耦合性以及易受外界干扰等问题,提出了基于LMI的二自由度飞行器多变量控制方法。首先,根据二自由度飞行器系统的输入和输出变量,结合空间动力学方程建立了系统的状态空间模型;其次,设计满足静态输出反馈稳定的多变量控制律;然后,通过李亚普托夫稳定性定理与极点配置法,将控制系统稳定性问题转化为优化问题,利用线性矩阵不等式(LMI)求解满足最优性能指标的多变量控制器参数;最后,通过对比仿真分析与单变量PID,表明该方法能有效提升二自由度飞行器的轨迹跟踪精度。

基于模糊遗传算法的二自由度PID控制器优化设计

针对一般遗传算法中交叉概率和变异概率存在的选择困难问题,利用模糊推理系统来自适应估计交叉概率和变异概率,提出了模糊遗传算法(FGAs),并用于二自由度PID控制器参数寻优设计。仿真和实验表明,所设计的二自由度PID控制器可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性。

永磁直线伺服系统的速度H_∞控制器优化设计

对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计,建立了基于模型匹配二自由度系统的状态空间模型,并将速度控制器设计归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈g次优H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性。仿真和实验结果表明,用该方法设计的直线伺服系统能够很好的抑制扰动和跟踪给定。

基于改进混合遗传算法的二自由度PID控制器设计与应用

针对一般遗传算法存在的不足 ,提出一种改进的混合遗传算法 ,并将其应用于二自由度 PID控制器参数寻优设计。仿真试验表明 ,所设计的二自由度 PID控制器具有优良的鲁棒特性和抑制外界干扰特性。在仿真转台控制系统设计中获得了良好的控制效果 ,从而说明了该方法的有效性。

二自由度PID控制器优化设计

遗传算法提供了一种复杂系统优化问题求解的通用框架 ,它通过对生物遗传和进化过程的模仿 ,来实现对问题的最优解的自适应搜索 ,本文应用改进的遗传算法 (变因子 ) ,有效的克服了基本遗传算法应用中出现的问题 ,并针对二自由度控制器设计 ,运用改进的遗传算法 ,在 MATL

二自由度计算机伺服控制器解析法设计及控制软件研制

针对二阶模型控制对象提出了一种二自由度计算机伺服控制器的设计方法,采用解析法确定控制器的参数,使校正后的二阶对象系统同时满足跟随性能与抑制干扰性能最佳的设计要求。仿真结果验证了所提出方法的有效性。同时针对该控制算法研制了相关的计算机软件。

时变不确定性系统的二自由度最优鲁棒稳态跟踪控制器设计

研究了被控系统存在范数有界的时变模型摄动和未知外部干扰时鲁棒稳态跟踪问题 .利用二自由度控制结构和 Youla参数化方法 .提出了一个最坏情况稳态绝对误差的精确计算公式 ,利用该公式最优稳态跟踪控制器设计问题可化为一个有限维 l1 优化问题 .因此控制器设计只需解一个标准线性规划问题 .此外 ,还证明了所提出的控制器可同时保证系统的鲁棒稳定性和最优跟踪性能 .仿真结果表明了该方法的有效性和可行性 .

大滞后系统的二自由度控制器设计研究

针对工业过程滞后系统,提出了一种二自由度控制结构,给出了控制器的设计方法和参数整定原则。该控制结构能使系统同时获得良好的跟踪特性和抗干扰特性,理论分析和仿真研究证明了该方法的有效性。

航空发动机二自由度鲁棒控制器设计与验证

为了克服传统单自由度控制算法无法兼顾系统的性能和鲁棒性要求的缺陷,将二自由度和H∞控制相结合,引入二自由度H∞回路成形控制方法对某型涡扇发动机进行控制器设计;同时为了保证被控对象的输出在稳态下能较好地跟踪参考模型的输出,引入一个常数矩阵对控制回路进行了变形;为更充分对控制器性能进行验证,在设计的航空发动机数控系统实时仿真平台上进行了仿真,证实了所设计的鲁棒控制器在航空发动机控制上具有良好的性能。

基于单亲遗传算法二自由度PID控制器设计

针对二自由度PID控制器参数整定困难的问题,提出了一种基于单亲遗传算法的二自由度参数整定方法。运用该算法分别对单自由度PID控制器和二自由度控制器进行了整定,并与传统方法整定的结果进行了比较。仿真表明,单亲遗传算法的参数整定方法,能有效地提高两类PID控制系统的性能,所设计的二自由度PID控制器可以使控制系统同时具有良好的目标跟随特性和干扰抑制特性。

积分二次约束线性系统的H_∞控制器设计:一种LMI方法

基于动态耗散理论 ,给出了具有积分二次约束线性系统稳定和具有L2 有限增益的充分条件 .导出了积分二次约束线性系统H∞ 状态反馈和动态输出反馈降阶控制器的设计方法 ,并转化为多个线性矩阵不等式 ,利用LMI工具箱求解 .

基于分布种群遗传算法的二自由度PID控制器参数优化整定

利用一种基于分布种群的遗传算法,对整定困难的二自由度PID控制器的参数进行优化整定,并给出了该遗传算法的数学描述。该算法将寻优空间划分为多个不相交子空间,分别对在各子空间内的种群进行遗传操作,评价种群适应度,细化解空间,达到在较小的范围做精细搜索的目的,兼顾了搜索的广度和深度,提高了寻优的搜索性能,克服了常规遗传算法易陷入局部极值的缺陷。仿真试验证明了其有效性。

用二自由度H_∞控制消除准-周期干扰

介绍了一种二自由度H∞控制器的设计,这种二自由度H∞控制器一方面可使控制系统获得良好的参考信号的跟踪性能,同时还可消除频率随时间变化缓慢的准-周期信号的干扰.

多面体系统定结构H_2/H_∞控制器优化设计

针对飞机控制系统含有大量的非线性和不确定因素,以及传统鲁棒控制方法设计的控制器阶数太高的问题,利用线性矩阵不等式(LMI),提出了一种新的对于多面体系统定结构H_2/H_∞控制器的优化设计方法。该方法基于鲁棒控制器的非凸集的内凸逼近,使用收敛于次优解的迭代法设计鲁棒控制器;将结果由时不变系统,扩展到多面体不确定性系统,对系统的鲁棒控制进行了创新和改进。仿真结果取参数γ=0.552 7~2来验证所提出的系统的各项性能指标。验证公式均成立,表明所设计的鲁棒控制器具有增益小、动态性能好、鲁棒性强的特点,满足性能指标。该控制器可应用于工业、机器人、航天航空、交通领域。尤其对于无人驾驶、无人机姿态控制、智能机器人以及导弹控制系统,可在其受到扰动时仍保持鲁棒稳定,提高了系统整体的准确性。

混合驱动二自由度并联机构的动力学优化设计

基于Kane方法对混合驱动二自由度五杆机构建立了动力学方程,在此基础上进行了动力学逆问题的分析,探讨了影响主驱动功率和辅助驱动功率的因素.实现一组椭圆轨迹为实例,以混合驱动二自由度五杆机构辅助运动最大瞬时的驱动功率最小优化目标函数,无条件双曲柄的杆长条件约束条件,采用遗传算法进行了动力学优化设计,得到了主驱动功率与辅助驱动功率之间的最佳匹配关系.为实现混合驱动二自由度并联机构综合性能最优以及系统的最优控制了基础.

基于微粒群优化算法的二自由度PID调节器的设计

提出了一种新二自由度PID调节器的设计方法。基于灵敏度函数,采用PSO优化算法对二自由度PID参数进行自适应调整,仿真结果和改进的遗传算法进行比较,系统同时具有良好的跟随性能和抗干扰能力,所设计的二自由度调节器具有很强的鲁棒性,证明了PSO算法的有效性。

混合H_2/H_∞鲁棒控制器设计

在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H2/H∞反馈控制器设计.H2和H∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H2/H∞反馈控制器,与H2和H∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2,H∞和混合H2/H∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性.

一种抗干扰力的两自由度液压伺服系统控制器设计

本文提出一种抗干扰的两自由度控制器，这种控制器结构上类似于两自由度控制器，但它对数学模型参数的不确定性以及系统的本建模误差具有鲁棒性，而且对外干扰力有限强的鲁棒性。仿真结果表明了该控制器的有效性。