关于低阶控制器设计的一种方法

阐述一种设计低阶稳定化控制器的方法，此控制器的阶数不超过对象输出的个数，并给出例子阐明这个结论．

低阶鲁棒解耦控制器设计

提出了一种低阶鲁棒解耦控制器设计方法，能妥善处理多变量反馈系统的耦合性和方向性．整个设计过程分两步完成：先将闭环系统的鲁棒性能要求转化为关于控制器参数的约束，然后设计控制器逼近约束条件，最终得到低阶控制器．仿真结果表明，基于本方法的控制器，其鲁棒性能接近μ－最优控制器，而远优于内模控制器．

基于静态H_∞回路成形法的多通道低阶鲁棒阻尼控制器设计

针对鲁棒控制方法设计高压直流附加阻尼控制器时普遍存在的控制器阶数过高的问题,提出一种静态H_∞回路成形设计方法同时抑制次同步和低频振荡,所设计的控制器具有和权函数相同的阶数。采用总体最小二乘旋转不变技术分析了交直流互联系统中次同步和低频振荡共存的现象,并辨识出相关振荡频率和系统降阶模型。利用巴特沃兹滤波器将不同的振荡模态分解到不同的通道,根据静态H_∞回路成形法对每个振荡模态设计附加阻尼控制器,降低了控制器间相互影响。在PSCAD/EMTDC中对向上直流孤岛运行下的模型进行仿真验证。仿真结果表明,基于静态H_∞回路成形法设计的控制器对系统振荡具有较好的控制效果和较强的鲁棒性。同时所设计的控制器阶数较低,采用输出反馈,便于工程实践。

低阶H_∞控制器设计的遗传算法方法

提出一种采用遗传算法求解非凸优化问题的方法 ,通过这种方法可搜索到 H∞ 控制器的最小阶次 k及相应的参数 (X,Y) ,进而设计出控制器。同已有的方法相比 ,所提出的方法是一种全局搜索方法。

低阶H_∞控制器设计中的数值秩优化问题

低阶 H∞ 控制器设计问题可以表示为一组线性矩阵不等式加上一个矩阵秩条件 ,本文通过定义一个目标函数将其表示成满足一组线性矩阵不等式约束的矩阵秩优化问题 ,并利用数值秩概念证明了采用数值方法求解该优化问题的可行性 .

自动跟踪同期控制系统低阶H_∞鲁棒控制器设计

依据交互投影原理 ,就低阶H∞ 鲁棒控制器设计问题提出了一种具体实现算法 ,进而将其应用于某变频调速电动 发电机组自动跟踪同期控制系统的鲁棒控制器设计。由该算法得到的低阶H∞ 鲁棒控制器所构成的闭环系统性能与全阶控制器相比无明显差别 ,特别是主要性能指标 ,如快速跟踪、无超调及解耦等全与阶控制器基本相同。

分散H∞控制器在电力系统阻尼控制中的应用

采用多胞形模型将具不确定性的电力系统运行状态的各种变化描述为以若干个典型运行参数为顶点的凸集,将分散H∞控制器的设计归结为基于同伦参数法的两个线性矩阵不等式的求解问题,从而得到较低阶的分散鲁棒H∞控制器.算法分别用于静止无功补偿器(SVC)的分散附加阻尼控制器和19机IEEE标准测试系统的电力系统稳定器(PSS)的设计.算例结果表明,分散控制器相互协调,不仅显著提升了系统的阻尼比,使其具有良好的抗干扰能力,且对于严重故障后产生的持续振荡具有很好的抑制作用.文中方法与系统模型降阶法相结合,可进一步减轻计算负担,进而适用于实际电力系统的控制器求解.

基于IFT方法的主动隔振控制器设计

针对自适应前馈控制算法在主动隔振系统中存在的局限性,提出了一种基于迭代反馈调整(IFT)的主动隔振控制策略。该方法以主动隔振后的残余力均方值为目标函数,依托系统模型,根据实际需求设计控制器阶数,并通过信赖域的优化方法对控制器参数进行迭代调整,以获得期望的固定阶数的低阶控制器。该低阶控制器有利于降低成本和减少设计计算量,便于控制算法的实时实现。以基于磁致伸缩作动器的双层隔振系统为研究对象,用Matlab仿真软件对提出的算法进行仿真研究,并与自适应前馈控制算法中常用的归一化FX-LMS算法进行比较。结果表明,基于IFT方法所设计的低阶控制器比归一化的FXLMS算法具有更好的隔振效果,有着很好的实用性和推广性。

基于Box-Jenkins模型的迭代辨识与控制器设计方法研究

针对存在有色噪声干扰的Box-Jenkins系统,采用数学优化的方法,提出了该模型的新型迭代辨识方法。与递推广义增广最小二乘算法相比,论文提出的迭代算法反复利用了系统的所有可测数据信息,因而具有更高的参数估计精度和更快的收敛速度。最后分析了Box-Jenkins模型的低阶迭代控制器设计步骤及方法,通过仿真说明该迭代算法的有效性。

非线性系统的特征建模与控制方法

本文针对一大批工程实际中经常遇到的非线性系统,为设计低阶控制器,提出了非线性系统的低阶变参数特征模型的原理和方法,论证了所建特征模型与实际对象的等价性。文章介绍了如何根据非线性特征模型设计控制器的基本原则与步骤,文章通过某真空环境温度控制系统的仿真,进一步阐明了这种非线性系统特征建模及其控制的方法,最后给出了利用特征模型进行自适应控制的仿真与实际工程应用的结果。

四阶时变离散系统的一致渐近稳定性

特征建模的方法为智能控制器设计和利用低阶控制器控制一些高阶对象提供了理论依据。基于特征模型设计的自适应控制方案,其稳定性分析实际上归结为时变离散系统的稳定性问题,目前尚无实用性判据。对于速度跟踪和加速度控制,基于特征模型设计的自适应控制方案其稳定性问题即为四阶时变离散系统的稳定性问题,文中利用Lyapunov直接方法定量给出了四阶线性时变离散系统和一类非线性四阶时变离散系统一致渐近稳定的判据,所给判据仅依赖于系数的变化范围和系数本身改变量的范围。

空间碎片捕获过程动力学建模综述

文章分析了绳系捕获系统建模及精细化、捕获系统低阶鲁棒控制器和捕获过程半物理仿真的研究现状,并提出了有关空间碎片捕获过程动力学建模及仿真验证领域待解决的一些基本问题,为研制空间碎片回收系统奠定了理论基础。