基于改进自适应backstepping的三相光伏并网逆变器控制器设计

针对三相光伏并网逆变器模型存在参数未知的问题,提出了一种改进自适应控制方法设计控制器,在每一步的虚拟函数设计中引入K类函数,保证闭环系统的稳定,加快系统状态变量收敛速度。仿真结果表明,相对于传统自适应控制方法,该方法更加优良有效。

舰船混沌运动的改进自适应Backstepping控制

针对舰船混沌运动控制中模型参数无法确知导致的控制结果不确定问题,将自适应控制方法与Backstepping方法相结合,在设计控制器时,引入参数估计误差补偿项,有效实现了系统参数的准确辨识,并得到了一种改进自适应Backstepping控制方法。实验结果表明,该方法能够实现对系统关键参数未知的舰船混沌运动的稳定有效控制,为舰船航向的高精度保持提供了一种有效途径。

多机电力系统TCSC改进自适应backstepping滑模控制

针对含TCSC的两区域互联电力系统,将其等值为两机系统,采用改进backstepping方法、自适应控制以及滑模控制,设计了一种全新的非线性鲁棒控制器。在设计阻尼系数的参数替换律时,采用浸入和不变自适应控制,突破了确定性—等价性原理。将虚拟控制变量的导数看作不确定项,采用滑模控制补偿其不确定性,解决了backstepping方法的＂系数膨胀＂问题。而且,在设计中,未对系统的数学模型采用线性化方法,使系统的非线性得以保留。最后,仿真结果表明,所设计的控制器明显提高了输电系统的暂态稳定性。

基于Backstepping的高超声速飞行器模糊自适应控制

提出了高超声速飞行器的模糊自适应控制方法.根据飞行器纵向模型的特点,分别设计了基于动态逆的速度控制器和基于Backstepping的高度控制器,模糊自适应系统用来在线辨识飞行器模型由于气动参数的变化而引起的不确定性,采用Lyapunov理论设计的自适应律保证了系统的稳定性与指令跟踪的精确性.仿真使用了高超声速飞行器的纵向模型对算法进行了验证,得到了较满意的控制效果.

永磁同步电动机转速自适应模糊Backstepping控制

针对永磁同步电动机(PMSM)参数摄动和负载干扰情况下的转速跟踪控制系统,采用自适应算法估计负载扰动、粘性摩擦系数和转动惯量,利用自适应模糊系统逼近定子电阻和电枢电感等参数摄动造成的总的不确定性,并设计一种基于Backstepping的自适应模糊控制器。通过Lya-punov稳定性理论验证所设计系统的稳定性。对PMSM转速控制系统进行仿真,结果表明,与常规PI控制相比,该控制方法能够在参数摄动和负载干扰下更好地跟踪转速给定值,系统具有良好的动静态性能和很强的鲁棒性。

电力系统混沌振荡的自适应Backstepping控制

电力系统在周期性负荷扰动的作用下会发生混沌振荡,甚至失去稳定。为抑制这种混沌振荡,利用Bs(Backstepping)控制法设计了在周期性负荷扰动幅值已知情况下的控制器;对扰动幅值未知的情况,设计了自适应Bs控制器,并利用Lyapunov稳定性理论证明了含该控制器的闭环系统可以保持渐近稳定,即能回到初始平衡点上。数值仿真也表明了该控制器的控制效果。

基于Backstepping方法的多变量系统自适应控制

基于 Backstepping设计方法 ,对线性多变量系统设计出一种新的自适应控制器 ,使某些系统关于增益矩阵的假定条件便于检验。该控制器能保证系统的全局稳定性和跟踪误差趋于零。

一类直接模型参考Backstepping自适应控制

提出一种新的直接模型参考Backstepping自适应控制系统结构.该系统在直接模型参考自适应控制(MRAC)结构的基础上,增加了Backstepping控制信号发生器,通过Backstepping方法的灵活设计获得良好的过渡过程品质,得到直接MRAC在稳定性和鲁棒性设计等方面的优点.采用高阶调节器设计了未具规范化的直接模型参考Backstepping自适应律,克服了传统自适应律引入规范化信号后使系统过渡过程品质下降的缺点.

船舶航向非线性Backstepping自适应鲁棒控制

针对非线性船舶航向控制中船舶参数及扰动的不确定性,提出了带有积分器的非线性Backstepping自适应鲁棒控制算法。首先对扰动界已知的非线性船舶实现船舶航向跟踪控制,并取得了全局指数稳定的控制效果。考虑到海洋环境的随机性对船舶的影响,又对扰动界未知的非线性船舶实现船舶航向跟踪控制,并利用Lyapunov稳定性理论证明其满足L2控制标准,取得了全局稳定的控制效果。仿真结果验证了所设计方法的有效性。

基于Backstepping的高超声速飞行器鲁棒自适应控制

针对非线性、多变量、不稳定且包含不确定参数的高超声速飞行器模型,设计了高超声速飞行器的鲁棒自适应Backstepping控制器。采用指令滤波的设计方法,得到内回路的跟踪指令及其一阶微分信号,避免了虚拟控制信号需要进行复杂求导计算的困难。飞行器不确定参数采用自适应律在线调整,通过设计辅助滤波系统,并通过修改自适应律中跟踪误差的定义,消除由于期望控制信号不能完全执行所引起的跟踪误差的影响,保证了参数估计在控制信号约束情况下的顺利进行。仿真结果表明,所提出的设计方法不仅应用简单,且能保证高超声速飞行器在不确定参数存在情况下的闭环稳定及良好的跟踪控制性能。

具有非线性不确定参数的电液伺服系统自适应backstepping控制

针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器,同时在控制律中加入阻尼项,从而补偿外界干扰对控制性能的影响;基于Lyapunov稳定性方法,设计了参数自适应律,并且在自适应律中引入充分光滑投影算子,实现对电液伺服系统中不确定参数漂移的抑制作用.搭建了AMESim与MATLAB的联合仿真平台,对所设计的自适应backstepping控制器进行仿真,作为对比,设计了不带有非线性参数估计的自适应backstepping控制器和PID算法.仿真表明,本文所设计的控制器具有良好的跟踪性能和补偿非线性不确定参数变化的能力.

基于动态面backstepping控制的高超声速飞行器自适应故障补偿设计

针对带有冗余舵面的高超声速飞行器纵向模型,考虑舵面出现卡死故障情况下,分别设计了基于backstepping的高度容错控制器与基于动态逆的速度跟踪控制器.在运用backstepping自适应设计高度控制器时,采用动态面设计方法,引入一阶滤波器,避免了设计中对虚拟信号求导带来的复杂计算问题.针对舵面出现未知故障(不确定故障模式、大小、发生时间)的情况,设计容错控制器结构,给出实现故障补偿控制的匹配条件,根据Lyapunov稳定性理论设计的控制器参数自适应律保证系统的稳定性与指令跟踪性能.针对舵面出现卡死故障的情况,仿真对控制算法进行了验证,得到了较理想的控制效果.

参数不确定混沌系统的自适应Backstepping控制

针对一个新的参数不确定混沌系统,提出基于误差补偿的自适应Backstepping控制方法.通过在每一步虚拟控制设计中增加一个误差补偿项,补偿未知误差动态对系统的影响,获得更加平稳的混沌镇定过程,并提高参数辨识的速度.同时,基于Lyapunov定理给出严格的理论推导,证明混沌控制系统中所有信号的一致有界性.对比仿真结果表明,该方法具有更好的瞬时响应.

基于自适应Backstepping设计的TCSC非线性鲁棒控制器

电力系统是强非线性的动态大系统,在运行中总要受到外部干扰和内部干扰的影响,从而对其稳定运行造成严重威胁.本文针对带有TCSC单机无穷大母线系统的三阶鲁棒模型,在考虑阻尼系数未知及系统受外部扰动的情况下,将自适应backstepping方法与非线性L2增益干扰抑制理论融合,构造出系统的存贮函数,并获得非线性自适应鲁棒控制器及参数替换律.所得控制器不仅能够保证系统状态有界,而且能够有效抑制干扰对系统输出的影响.通过对单机系统的仿真结果表明采用该方法的控制器优于传统的控制器.

欠驱动船舶航迹Backstepping自适应模糊控制

针对欠驱动船舶直线航迹跟踪问题,提出一种Backstepping自适应模糊控制方法.在模糊逼近误差存在未知上确界的假设条件下,基于Lyapunov理论证明了闭环系统在所有信号一致最终有界意义下具有均方意义稳定性本文提出的控制器具有设计直观和结构简洁的特点,并且对参数摄动和外界干扰都具有良好的鲁棒性.在状态变量和控制输入共同约束下的仿真实验验证了该方法的有效性.

基于Backstepping的船舶航向自适应鲁棒非线性控制器设计

针对非线性船舶航向控制中船舶参数不确定性以及外界干扰随机性的特点,提出了一种基于Backstepping的自适应鲁棒控制器非线性系统的设计方法.为了消除静态误差,设计过程中引入了积分器,并借助Lyapunov函数证明了该控制策略使得闭环系统全局一致最终有界,选取恰当的设计参数可保证航向保持误差任意小.仿真结果表明所设计的控制器是有效的.

基于自适应Backstepping的SVC鲁棒L_2性能控制设计

针对含有静止无功补偿器(SVC)的单机系统中的各种不确定性因素,讨论了SVC的自适应鲁棒控制问题。将L2增益设计方法与Backstepping方法相结合,同时引入参数估计思想,通过递归地构造整个系统的能量存储函数获得闭环反馈控制律,保证系统对干扰输入具有L2性能,对未知参数具有自适应性。仿真结果表明,所设计控制器在系统受扰时可以使系统较快稳定,暂态过程中有效维持SVC接入点电压,系统对外部干扰具有较强的鲁棒性。

基于自适应Backstepping方法的无人飞艇纵向受限控制

针对无人飞艇受扰纵向运动难以控制的特点,提出了一种基于自适应Backstepping方法的鲁棒受限控制方法.首先对于飞艇模型中的外部时变干扰,采用参数自适应方法进行有效的处理.然后在无人飞艇飞行控制器设计时,明确考虑到非对称输入饱和限制的影响.引入一个辅助分析系统,对无人飞艇输入限制的影响进行有效分析.同时将辅助分析系统和Backstepping方法相结合,最终为无人飞艇纵向运动设计了自适应受限飞行控制.结果表明:在所设计的自适应受限飞行控制作用下,能有效地处理受扰无人飞艇的时变外部干扰和输入饱和限制,能快速达到理想高度且跟踪到俯仰角参考指令,是一种有效的无人飞艇受限飞行控制方法.

一类非线性系统基于Backstepping的自适应鲁棒神经网络控制

针对一类未知非线性系统提出了一种基于Backstepping的自适应神经网络控制方法,放松了满足匹配条件,要求神经网络逼近误差的边界已知等一些限制性的假设。扩展了自适应backstepping和自适应神经控制的适用范围,整个闭环系统表明是最终一致有界的。

肌型血管生物数学模型的自适应Backstepping控制设计

提出了基于Backstepping自适应控制方法研究医学上容易引发心肌梗塞等疾病的血管痉挛,即肌型血管生物数学模型的受控问题.设计了一个自适应控制器,使系统的状态量都渐近稳定到0,并使系统全局稳定,从理论上得出处于混沌运动状态的血管能趋于正常化,对有效防治和治疗心肌梗塞等疾病具有重要的意义.最后的仿真结果表明了此方法在理论上的有效性.