随机非线性系统鲁棒自适应反馈控制器的积分反推方法设计

考虑了一类随机非线性系统的鲁棒自适应控制问题 .采用 Ito随机微分方程描述系统 ,进而在概率意义下研究系统的鲁棒稳定性 .应用积分反推 ( backstepping)方法 ,系统地给出了设计状态反馈及输出反馈鲁棒自适应控制器的方法 .同时构造出了适当形式的四次型的自适应控制 Lyapunov函数 ( CLF) .

基于反推方法的滑模自适应励磁控制

针对电力系统参数摄动和外界干扰等因素对励磁系统的影响,经过对传统模型状态变量的变换,建立了励磁控制系统模型,设计了基于backstepping方法的模糊滑模励磁控制器。该方法通过逐步构造Lyapunov函数和设计切换函数,从而得到了最终的控制规律。最后对所设计的算法进行了仿真研究,与常规PID+PSS控制方法相比,系统在动静态响应性能上均优于PID+PSS控制。通过仿真表明这种控制方法不仅有效而且还能达到比较满意的控制效果。

基于小波神经网络的PMSM最小损耗反推控制方法

适应负载的时变特性和低损耗运行是永磁同步电机(PMSM)控制中遇到的两大难题,本文针对这些问题提出了一种基于小波神经网络的PMSM最小损耗反推控制方法,实现了负载特性时变情形下的PMSM最小损耗速度控制。首先,在建立PMSM损耗模型的基础上,针对负载转矩与转动惯量的同时变化情况,采用合适的小波神经网络对时变负载的转矩与转动惯量进行了统一辨识;然后,利用负载转矩与转动惯量的估计值代替实际值,设计了基于最小损耗的PMSM反推控制器,并从理论上证明了该控制器的稳定性;最后,利用MATLAB软件对控制方法的正确性和有效性进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法对于时变负载特性具有较好的辨识效果,与反推控制和i_d=0的PI控制策略相比,该方法对于参考信号的跟踪更加快速和精确,可提高运行效率约4. 3%。

基于Razumikhin方法的三阶非线性时变时滞系统的输出反馈镇定

本文研究一类带有时变时滞的三阶非线性系统,在Razumikhin方法和反推设计思想的基础上,通过构造观测器和Lyapunov函数,设计系统的输出反馈控制器。为了去掉时滞导数的限制条件,本文使用Razumikhin方法,对系统进行更直接的分析。分析结果表明,所设计的控制器使系统的平衡点全局渐近稳定。最后,用仿真实例验证控制方案的有效性。

基于backstepping方法的柴油机urea-SCR系统控制设计

为实现urea-SCR系统较高的NOx转化率以及较低的氨逃逸,提出一种面向控制的urea-SCR(urea Selective Catalytic Reduction)模型,设计了一种基于backstepping技术的非线性控制器。将模型参数误差看作外界的干扰输入,并在输入到状态稳定性框架内分析了该闭环系统的稳定性。同时,研究了基于一种配有urea-SCR系统的精确en DYNA模型,并在ECE(Economic Commission for Europe)瞬态测试循环条件下进行了测试。该控制器能调节参数可变的非线性系统,跟踪理想的氨覆盖率,适用于轻型车辆配备的urea-SCR系统。与传统的PID(Proportion Integration Differentiation)控制器控制效果对比实验表明,基于backstepping控制器降低了氨逃逸量且具有更好的鲁棒性。

一类非线性不确定性系统输出反馈控制设计

研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题.基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态,进而给出了观测误差满足的动态方程,然后利用积分反推方法,构造性地设计出了输出反馈镇定控制器.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定.仿真例子进一步验证了主要结论.

一类非齐次高阶非线性系统的连续反馈控制设计

研究了一类非齐次的高阶非线性系统的连续状态反馈控制设计问题.通过定义一列适当的辅助函数,放宽了对非线性项的约束条件.利用传统的积分反推技术,并增加一个积分项的方法,得到了这类系统的稳定性,给出了控制器的设计方法,并通过一个例子验证了本文的理论结果.

用Backstepping方法实现一类混沌系统的同步

利用控制论中著名的backstepping方法,将发射系统的混沌输出作为目标态,则接收系统在类似的输入控制下,也将收敛到这个混沌轨道上,即实现了一类混沌系统的同步。仿真结果表明这种方法具有可以预先设定收敛速度、实现系统化设计策略、在全局范围同步等优点。

汽车弯道防侧滑/侧翻控制器设计

对自动化公路系统弯道上汽车防侧滑/侧翻控制系统进行了研究.在汽车驶入弯道前计算安全车速,建立车辆运动学模型,采用积分反推方法设计了直道制动减速阶段的速度控制器,通过引入虚拟控制变量设计了弯道车道保持阶段的位姿控制器.根据车辆动力学简化模型设计了动力学控制器进行仿真试验,车辆以安全车速通过弯道.试验表明所设计的控制器具有快速、准确跟踪和全局稳定的特性,能有效避免发生侧滑/侧翻的危险工况,保证车辆行驶安全性和方向稳定性.

TransCAD平台下OD矩阵反推结果对比研究

在介绍基于T ransCAD软件平台下OD矩阵反推方法基础上,设计不同的OD矩阵反推方案。通过方案反推结果之间的对比,研究基于路段交通量反推OD矩阵的结果精度与交通分配方法、路段拥挤程度、种子OD矩阵以及路段交通量调查点覆盖范围之间的关系。

全局稳定的分散自适应神经网络反推跟踪控制

针对一类不确定大规模系统,研究其全局稳定的分散自适应神经网络反推跟踪控制问题.在假设不匹配的未知关联项满足部分已知的非线性Lipschitz条件下,采用神经网络作为前馈补偿器,逼近参考信号作为输入的未知关联函数;设计者可根据参考信号的界预先确定神经网络逼近域,同时保证了闭环系统的全局稳定性.仿真实例验证了控制算法的有效性.

一类控制系数未知但等同高阶非线性系统的稳定控制设计

本文研究了一类控制系数未知但等同高阶非线性系统的状态反馈稳定控制设计问题．尽管该类系统具有不确定性,即控制系数未知,但本文没有采用自适应技术,而是通过选取适当的设计参数,从而得到了设计该类非线性系统稳定控制器的新方法,并基于反推技术,给出了稳定控制器的设计步骤．所设计的状态反馈控制器使得闭环系统全局渐近稳定,并保持在原点的平衡性．

一类高阶非线性不确定系统自适应稳定控制

研究了一类高阶非线性不确定性系统的自适应稳定控制设计问题.因该系统的非线性程度高,其控制系数不等同、符号已知、但数值未知,故在此之前其稳定控制设计问题没有得到解决.本文应用自适应技术,结合设计参数的适当选取,从而得到了设计该类非线性系统状态反馈稳定控制器的新方法,并基于反推技术,给出了稳定控制器的设计步骤.所设计的状态反馈控制器使得闭环系统的状态全局渐近收敛于零,其余闭环信号一致有界.最后通过一个仿真例子说明了控制设计方法的有效性.

控制系数未知的时滞非线性系统的控制问题

针对控制系数未知的一类时滞非线性系统,采用状态转换技术和反推方法,设计了不依赖于时滞的反馈控制器.同时为了处理初值为零的情况,提出了一种新颖的基于第一个子系统输出值的切换控制策略.

一类具有零动态不确定非线性系统的停息时间可调的有限时间镇定

研究了一类带有零动态不确定非线性系统有限时间镇定问题,给出了具有更强实用性的停息时间可调的有限时间稳定控制设计方法.基于有限时间稳定的Lyapunov理论和反推技术,给出了停息时间可调有限时间稳定控制器的设计步骤.所设计的状态反馈控制器使得闭环系统全局有限时间稳定,且停息时间可调整,特别是当系统初始值已知时,停息时间可以任意调节.仿真例子验证了本文的主要结论。

励磁输入动态不确定的同步发电机鲁棒控制

非线性励磁控制如果没有考虑励磁输入存在的不确定性,可能影响其实际的控制效果。为了减小励磁输入动态不确定对发电机系统的影响,利用积分反推方法设计名义系统的虚控制,并加入非线性动态阻尼项对虚控制进行再设计,得到系统的鲁棒非线性控制率。控制率的设计未采用任何线性化方法,充分利用了系统的非线性特性。通过仿真试验,证实了该方法在输入动态不确定子系统满足最小相位、相对阶为零的条件下,可以保证发电机的功角、输出电压稳定。

一种新型智能导引律及其仿真研究

针对导弹导引系统非线性和时变性的特点,在平行接近原理的基础上,结合反推(Backstepping)方法,研究设计了一种空空导弹的新型三维导引律。在设计过程中,为消除因系统参数变化和建模不确定性引起的误差对导弹导引系统的影响,引入了模糊自适应网络。仿真结果表明,所设计的基于反推方法的模糊自适应导引律在攻击大机动目标时是有效的,和传统比例制导律相比具有更好的制导性能。

基于发电单元完整模型的backstepping控制

针对发电单元高阶非线性完整数学模型(锅炉、汽轮机和发电机模型),结合系统参数的不确定性,采用backstepping动态面控制方法设计了一种鲁棒自适应控制器。在反推设计过程中引入了虚拟控制器和一阶低通滤波器,从而避免了对模型非线性进行多次微分而引起的算法复杂性,使设计方法简化。理论分析和仿真结果均表明,该控制器能够保证闭环系统的半全局渐近稳定性,对系统参数的不确定性具有较强的鲁棒性,在系统发生故障时能够使系统稳定运行。

基于Razumikhin方法的时变时滞非线性系统的输出反馈镇定

针对一类时变时滞非线性系统,采用Razumikhin方法研究其输出反馈控制问题.利用时滞系统的Razumikhin定理和反推设计方法,通过设计有效的观测器和选取适当的Lyapunov函数,构造系统的输出反馈控制器.所设计的控制器能够保证闭环系统的平衡点是全局渐近稳定的,所给出的方法无需考虑时滞导数的限制,改进了以前所得结果.仿真示例验证了所设计输出反馈控制器的有效性.

步步经心 步步为赢——浅谈提高说明文的阅读能力

说明文的枯燥无味,注定了学生读说明文兴致索然。但是,说明文又是中考必考题目,师生都必须耐下心来阅读并理解说明文。路找对了,说明文阅读能力的提高就不是难于上青天的蜀道,只要教师能让学生树立文体意识,在日常教学中通过精心的教学,化枯燥无味为生动有趣,而学生又能主动细心的研究说明文的写作特点,那么假以时日,学生是可以很快抓住一篇说明文的主要内容,领会作者的写作意图,有很好的考场发挥。