关节型机器人电液伺服系统最优解耦控制的研究

在多变量控制系统解耦理论的基础上,应用现代控制理论的最优化方法,针对两自由度关节型机器人电液伺服系统进行了理论分析与仿真实验研究,结果表明,提出的控制方法,对系统的解耦处理和改善系统的动态性能都是有效的。

线性多变量系统有限时间最优解耦控制

针对线性多变量系统,将前馈解耦控制与有限时间最优跟踪控制相结合,提出一种新的最优解耦控制方法.首先,将关于状态的微分方程转化成关于输出的微分方程,将系统内部矩阵和控制输入矩阵分别分解成对角矩阵和对角元为零的矩阵;然后,通过引入中间虚拟变量,采用前馈和输出反馈的方法对系统进行解耦;最后,采用有限时间最优跟踪控制方法实现系统对任意参考输入的跟踪.仿真结果表明了所提出方法的有效性和优越性.

导弹动力学建模与BTT解耦控制

建立了导弹非线性动力学方程、线性化模型和X型舵机由4舵面到3舵面的转换模型,在纵向和横航向通道分别设计了基于模型跟踪的最优控制器,满足导弹的BTT控制的三轴解耦要求。设计结果进行了部分参数的非线性调参设计,控制器参数依据高度、法向过载指令nyc和滚转角指令φc进行实时调参,通过非线性仿真验证,满足侧滑角近似为零、快速跟踪滚转和法向过载指令要求(小于0.5秒),为进一步设计实现BTT控制打下了基础。

最优解耦多回路温度控制系统

给出了一个用ILQI法设计的最优解耦多回路温度控制系统。采用8031单片机和SL134半导体温度传感器，温度数据由计算机输出并送入CE－515P型四色绘图机，绘出温度变化曲线。用ILQI方法计算控制规律，以8031单片机的指令编制程序。

一类工业运行过程最优数据采样解耦控制方法

工业运行过程的动态模型由底层设备层被控对象的动态模型和上层运行层生产过程的动态模型两部分组成.针对一类强耦合工业运行过程,提出了基于数据采样的最优解耦控制方法.该方法在底层设备层,将基于数据采样的控制问题转化为时变时滞系统的稳定性问题,基于Lyapunov-Krasovskii函数,给出了基于数据采样的状态反馈控制器参数.由于底层设备层采样使得上层运行层的动态模型为既有连续信号又有离散信号的混杂模型,因此在上层运行层,首先将混杂模型离散化,然后针对离散化后的运行过程广义模型,采用解耦控制与最优跟踪控制相结合的方法设计最优解耦控制器.通过数值例子的仿真对比实验说明了所提方法的有效性.

Decoupling control and zero dynamics stabilization for shunt hybrid active power filter

An inverse system method based optimal control strategy was proposed for the shunt hybrid active power filter （SHAPF） to enhance its harmonic elimination performance. Based on the inverse system method, the d-axis and q-axis current dynamics of the SHAPF system were decoupled and linearized into two pseudolinear subsystems. Then, an optimal feedback controUer was designed for the pseudolinear system, and the stability condition of the resulting zero dynamics was presented. Under the control strategy, the current dynamics can asymptotically converge to their reference states and the zero dynamics can be bounded. Simulation results show that the proposed control strategy is robust against load variations and system parameter mismatches, its steady-state performance is better than that of the traditional linear control strategy.