不确定受扰电液伺服系统智能自学习PID控制

针对具有参数不确定和外负载扰动的不确定受扰电液伺服系统,提出一种智能自学习PID控制策略.该方法不依赖于系统的精确模型,是一种数据驱动的控制方法.首先,通过改进的动态线性化方法将非线性非仿射的电液伺服系统等效为含有时变参数项和非线性不确定项的线性仿射形式;然后,采用梯度估计算法和时间差分算法分别对时变参数项和非线性不确定项进行估计;接着,利用iPID控制引入附加误差信息对过度线性化丢失的信息进行补偿;最后,根据最优准则,设计不确定受扰电液伺服系统的参数更新律和学习控制律.通过理论分析和仿真实验验证所提出控制策略的收敛性,并通过对比实验,验证该控制方案应用于电液伺服系统的优越性和精确性.实验结果表明,所提出方法能够抑制非线性扰动对系统造成的不良影响,实现理想轨迹的精确跟踪.

线性广义时滞系统的H_∞输出反馈控制器

本文首先给出了广义时滞系统稳定的一个充分条件 ,接着讨论了线性广义时滞系统的H∞ 输出反馈控制 ,给出了控制器存在的充分条件 ,同时利用线性矩阵不等式(LMI)的方法 ,给出控制器的设计 。

基于抗扰增强型广义预测控制的永磁同步电机伺服系统

为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统的响应速度及控制精度,提出一种连续时间域下基于抗扰增强型广义预测控制方法.首先,通过构造高阶扩张状态观测器(high-order extended state observer,HOESO)对模型参数摄动及外部不确定性负载扰动进行估计,同时将干扰以及转子角速度的估计信息引入至位置轨迹输出预测序列中,实现对预测模型偏差的修正.进一步,通过求解位置跟随误差性能指标的优化问题,得到最优控制序列的显示解析解,并从理论上给出控制参数的选择规则.最终,利用Lyapunov理论对闭环系统进行严格的稳定性分析,并在快速控制原型(rapid control prototype,RCP)对拖实验平台上进行所提控制算法的性能验证.实验结果表明,与串级PI控制和传统广义预测控制相比,所提方法提高了伺服系统的位置跟踪精度和抗干扰性能.

三峡巨型电站异常功率波动仿真与试验研究

2010年7月14日三峡巨型电站发生异常功率波动现象,对丰水期三峡电站全开满发电力送出和互联电网安全稳定运行构成威胁。为查找原因并消除异常功率波动,基于受扰系统的分析原理,采取频域、时域、相量测量单元(phasemeasurement unit,PMU)和实时数字仿真器(real time digitalsimulator,RTDS)等综合仿真分析手段,并利用现场试验在实际电网中进行观测与研究。成功定位异常功率波动原因并消除三峡机组进口设备控制系统集成软件中的缺陷,保障了三峡水电安全平稳送出。运行实践证明了该仿真与试验方法在分析与解决实际大型电力系统异常功率波动现象的有效性。

一类具有Z_2-等变性的5次平面Hamilton向量场的多极限环分叉

考虑了一类具有Z2-等变性的5次平面Hamilton向量场的多极限环分叉。利用平面动力系统分叉理论,发现系统在2组参数控制条件下分别存在22,23个极限环,并得到系统在2组控制条件下极限环的不同构型。这一研究结果对参数激励的一般机械振动系统相应的控制问题具有重要的理论指导意义。

基于稳定性理论的混沌反控制研究

为实现受扰线性系统在混沌化过程中能有效跟踪混沌驱动系统,建立了跟踪误差系统.应用李雅普诺夫稳定性理论设计了控制器,使跟踪误差系统具备稳定的动力学特性,导出了该类系统混沌化的条件;对二阶连续受扰线性系统输出跟踪Duffing混沌系统,以及对四阶受扰线性系统输出跟踪Jerk混沌系统,进行了仿真研究.结果表明:当两系统满足跟踪混沌反控制的约束条件时,输出误差随时间演化趋向零,实现了受扰系统的混沌化,能为异结构混沌同步设计提供参考.