基于状态依赖切换规则的切换控制器设计方法

在实际工程应用中,物理限制或人为约束的存在使得受控系统在单个控制器的作用下通常无法达到稳定,而具有切换特性的多模态控制器可以更好地提升受控系统的性能。因此,深入研究切换机制在控制器设计中的作用具有重要实际意义。本文基于状态依赖切换规则将受控系统转化为切换系统。通过合理地选择增益系数以增大切换子系统之间的等效刚度差,并结合所选择的增益系数和切换系统的能量比值函数设计了弱保守性的状态依赖切换控制器,解决了受控系统在控制约束下难以被镇定的问题。最后,仿真结果验证了所给出的切换控制方法的有效性。

切换规则不确定线性切换系统的鲁棒稳定性

目前文献中关于线性切换系统稳定性的鲁棒性分析很少 ,论文先利用多项式插值的方法 ,将线性切换系统的一般形式模型转换为矩阵系数多项式模型。然后以矩阵奇异值为分析工具 ,针对线性切换系统的切换规则不确定性 ,讨论了系统渐近稳定的鲁棒性问题。给出了两个系统鲁棒稳定的充分性条件 ,指出后者的保守性比前者更低 。

功率分流混合动力全速域工作模式切换规则优化

针对某功率分流混合动力汽车,探讨了既定模式转矩分配策略未知情况下全速域工作模式切换规则的优化问题。先在既定模式转矩分配策略未知的前提下,将等效燃油消耗与样本数字特征相结合,计算了不同荷电状态(SOC)值下各工作模式在所有可行工作点的基准综合燃油消耗率。以整车燃油经济性为优化目标,确定不同SOC值下所有可行工作点的最佳工作模式,进而得出基于车速、车轮端需求转矩、SOC值的优化后全速域工作模式切换规则,以满足不同工况下的工作模式选择需求。之后,不考虑模式切换过程对整车驾驶平顺性的影响,搭建了模式切换实施模型。再以4个新欧洲驾驶循环(NEDC)工况所构成的组合工况为目标行驶工况,将优化后全速域工作模式切换规则和传统基于逻辑门限的全速域工作模式切换规则分别应用于基于规则的能量管理策略,进行了整车燃油经济性仿真与台架试验验证。仿真结果表明:在不改变既定模式转矩分配策略的条件下,与基于逻辑门限的全速域工作模式切换规则情况相比,所提出的既定模式转矩分配策略未知情况下全速域工作模式切换规则优化方法至少可使整车燃油经济性提高7.33%。台架试验结果进一步表明,该优化方法至少可使整车燃油经济性提高6.17%。由此可见,所提出的既定模式转矩分配策略未知情况下全速域工作模式切换规则优化方法对整车燃油经济性具有较好的改善效果。

一种基于模糊规则切换的Fuzzy-PID双模控制器

设计了一种基于偏差和偏差变化率的模糊规则切换Fuzzy-PID双模控制器,避免了传统Fuzzy-PID双模控制阈值切换是由程序自动进行切换,而存在的阈值如何选取及切换扰动等问题.给出了本控制器的控制性能,如鲁棒性、跟踪性和抗干扰能力与PID和常规Fuzzy-PID双模控制的仿真比较.

一种基于变论域、模糊规则切换的模糊控制系统

针对过去普通模糊控制中模糊规则一旦确定,只能在一个规则库中进行模糊推理的问题,提出一种变论域、模糊规则切换的模糊控制方法.经过MATLAB仿真证明,这种方法与单规则库相比具有无超调及反应速度较快的特性.

基于模糊规则切换的变水量空调温度Fuzzy-PID控制器设计

针对变水量空调温度控制的Fuzzy-PID复合控制器存在切换点选择困难和切换扰动的问题,设计了基于模糊规则切换的Fuzzy-PID复合控制器;在控制误差大时,采用模糊控制提高系统动态特性;在控制误差小时,采用PID控制提高系统的控制精度;为使控制器切换平滑,采用模糊规则进行切换,并对模糊规则的选取原则进行了分析,在Matlab/Simulink软件上进行了仿真;仿真结果表明,该控制器实现了平滑切换,且具有一定的抗干扰性。

线性切换容错控制系统稳定性的新判据

研究了线性切换容错控制系统的稳定性问题。利用分段李雅普诺夫函数方法,结合梅茨勒矩阵的性质和矩阵不等式的分析技巧,得到了基于李雅普诺夫—梅兹勒线性矩阵不等式判定系统稳定的新结果。设计依赖于状态的切换规则便于计算、易于检验。最后利用MATLAB工具箱得到的仿真实例验证了本结果的可行性。

切换系统稳定性研究综述

过去的几十年中,针对切换系统的研究广泛而深入并取得了丰富的成果。本文旨在对该方向的稳定性分析与镇定控制设计、可控可达性等方面提出新的认识。切换手段作为一种"离散控制器"的认识,已越来越被认可。针对这种"控制器"设计方面的研究成果进行分析,为研究者提供新的思路。

一类非线性离散切换系统基于观测器的指数镇定

对一类离散非线性切换系统,考虑了基于观测器的指数镇定问题.借助微分中值定理(DMVT),将非线性切换系统转化为线性参数(LPV)切换系统.当状态变量不完全可获得时,基于多Lyapunov函数方法,给出系统在基于观测器的输出反馈控制器下指数镇定的充分条件.所设计的滞后切换规则能够避免产生滑动模态.并且将结果推广到系统方程含有不确定性的情况.最后,仿真例子说明了设计方法的有效性.

一类线性切换系统的观测器设计

针对一类线性切换系统,研究了状态观测器设计问题.构造合适的Lyapunov函数,并利用矩阵不等式得到了保证状态估计误差指数收敛的条件.在每次切换时让状态发生跳变并设计跳变量,以改善观测系统性能,减小跟踪误差.给出的仿真算例表明了该设计方法的有效性.

立式搅拌磨机与旋流器磨矿分级过程的自动控制研究

在选矿厂磨矿分级过程中,立式搅拌磨机的磨矿效果易受水力旋流器给矿条件波动影响,而旋流器给矿调节过程存在滞后性、时变性及非线性等特点。针对此问题,根据水力旋流器的给矿压力、给矿浓度与泵池液位的调节过程,分别设计了规则切换PID控制和模糊PID控制方法,并设计了仿真平台进行试验。仿真结果表明,与手动控制方法相比,规则切换PID控制的均方误差(MSE)和绝对误差积分(IAE)指标分别减小了97%和84.8%,泵池液位累计超限值和恢复时间分别减小了94.9%和79.6%;与PI控制方法相比,模糊PID控制的MSE和IAE分别减小了76.2%和51.9%,超出允许误差区间情况减少约90%。所设计的控制方法显著提高了立式搅拌磨机与旋流器磨矿分级过程控制的鲁棒性与准确性,实现了该过程的稳定控制。

质子交换膜燃料电池动态建模及其双模控制

由于已提出的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型难于控制,提出利用MATLAB/SIMULINK仿真工具进行PEMFC系统动态建模,同时为实现对PEMFC系统输出电压的控制,采用了基于模糊规则切换的模糊逻辑控制器(FLC)和比例积分微分控制器(PID)相结合的双模控制方式.仿真结果证明该动态模型易于控制,能够反映出PEMFC系统的动态输出特性,而且验证了基于模糊规则切换的双模控制能够有效抑制扰动,改善PEMFC系统的动态输出特性,保证系统的稳定运行,有助于对PEMFC系统的输出性能分析以及实时控制系统的设计.

二极管钳位型五电平逆变器电容电压平衡域研究

分析了二极管钳位型多电平逆变器在全负载范围内的电容电压平衡问题。首先在五电平逆变器数学模型的基础上对电容电压平衡规律进行分析;然后详细研究了逆变器开关切换规则与PWM控制策略,进一步提出采用目标函数最优的方法对可行开关序列寻优,实现电容电压平衡控制。仿真分析得出了全负载范围内的电容电压平衡域曲线。结果表明,在高功率因数和大调制比下电容电压很难达到动态平衡,五电平逆变器很难直接应用于全速度范围的中压交流调速领域。

智能自适应模糊-PID复合控制技术在数控机床中的应用研究

以典型的数控机床闭环进给控制系统为研究对象,设计了基于模糊规则切换的智能自适应模糊-PID复合控制器,同时利用Matlab仿真软件,对该控制器在实际工作过程中的各种工况进行仿真分析,实验结果证明,该控制器能够适应数控进给控制系统在不同工作状态下的动态性能要求。

改进的PCR仪模糊PID温度控制算法

模糊控制算法的运算量和所占用内存与控制精度和动态响应之间总是一对矛盾体,本文就该应用性问题进行了研究。针对PCR仪温度控制系统,设计出一种按误差大小将其温控过程划分成三种控制域的方法,并给出了各控制域间带回滞的切换规则,在同样的精度要求下其控制算法所需要的内存和计算量分别是传统F-PID控制算法的0.4倍和0.25倍左右,即该控制算法在硬件条件不变情况下可以将精度提高F-PID控制算法的4倍左右。另外,系统的动态响应速度也将达到硬件所能达到的最大值且能很好地消除超调等动态误差。仿真试验证明了该方法的可行性。

基于模糊PID数字控制算法的液压启动控制伺服系统的研究

针对传统PID控制方法对液压启动伺服系统控制过程存在抗干扰差,参数规定冲突的问题。提出基于模糊PID数字的液压启动控制伺服系统控制方法。将液压启动控制伺服系统自主控制输出和PID控制参数结合模糊切换思想,运用模糊切换规则进行判断,将判断结果作用于被控对象,完成模糊PID数字控制器的控制输出。实验结果显示,在模糊PID数字控制算法的支持下,液压启动控制伺服系统的控制效果较为理想,控制过程操作简单且拥有较强的抗干扰能力。

语序模式与科技英语翻译

长难句一直以来都是科技英语翻译的难点,但只要明白翻译的实质是两种语言语序的重新排列就可化繁为简。本文拟从英汉固定语序模式入手,探讨两者之间的语序切换规则,从而快速化解科技英语长难句翻译障碍,并结合具体实例来说明此切换规则。

切换式规则调度系统的建模与仿真

以生产调度问题为背景，研究切换式规则调度系统的建模与仿真问题．在分析规则与性能指标关系的基础上，文中首先提出了一般切换式规则调度系统的概念；接着借鉴混合动态系统的分层建模机制，详细讨论了一般切换式规则调度系统的建模框架和方法；然后结合实例给出一个具体的模型，并基于该模型进行计算机仿真，得到一些直观的结论．

热冗余PCC系统在大型抽蓄电站调速器上的应用

本文介绍了一种适用于大型抽水蓄能电站的调速器控制系统,该系统基于热冗余的基本特征,选用了B&R2005系列的PCC模块及智能切换单元组成硬件核心,设计了严谨的双机冗余及切换逻辑,并已在大型抽水蓄能电站上获得了成功应用。通过现场的静特性和动态调节试验表明,该系统调节精度高,动态过程平稳,能满足大型抽蓄电站工况转换、控制准确及可靠性较高的要求,可以在国内实现推广应用。

基于三支决策的双激素人工胰脏模型预测控制算法研究

目前,关于双激素人工胰脏子系统切换机制的研究较少,并且现有研究在运行效率和群体控制质量上有待提高。以三支决策理论和模型预测控制算法为依托,提出一种基于三支决策的双激素人工胰脏模型预测控制算法。该算法利用三支决策理论设计3个子系统之间的切换规则,该规则通过设计包含经济代价和高低血糖风险的代价矩阵,计算切换到每个子系统的决策风险值,确保最终切换到风险值最小的子系统。利用UVA仿真平台对33位虚拟病人进行实验并从多方面对仿真结果进行分析,证明该算法能很好地将血糖控制在正常范围内,在跟踪误差、风险指数、运行效率和对多个病人的群体控制质量上取得了良好的效果。