基于模型跟随自适应控制的电液位置伺服系统重构控制

航空机电系统中电液位置伺服系统(EHPSS)组件故障易引发连锁反应,对此,本文提出了一种基于模型跟随自适应控制的重构控制器。首先,根据电液位置伺服系统的组成结构、工作原理以及典型组件故障机理,分别建立其标称模型与故障模型;然后,结合模型跟随理论与Lyapunov稳定性理论,设计了模型跟随自适应重构控制器,该控制器不需要故障先验信息,仅根据故障系统的状态与参考模型状态之间的广义误差,在线调整自适应控制器参数,使得当时间趋向无穷大时,广义误差信号逐渐收敛于零,不仅可以保证系统的稳定性,还具有自适应速度快的优点;最后,通过多种故障情况下的位移跟踪试验,验证了该重构控制方法的重构控制能力和鲁棒性。本文所提出的建模与控制方法对于机电系统重构控制的未来研究具有参考价值。

模型跟随自适应控制新方法理论研究与工程应用

本文提出一种模型跟随自适应控制新方法,不需要在线辩识,只需知道被控制对象的近似阶次和时间常数的数量级,计算时间短.已成功地应用在千吨级高精度电液同步加载系统的解耦控制及三自由度振动系统的单输入单输出控制.

模型跟随自适应控制的直接状态法及其应用

本文对单输入单输出(SISO)系统,提出了一种直接利用系统的输入输出信号实现状态反馈的方法,并利用该方法推导出一种适用于 SISO 系统的模型跟随自适应控制(AMFC)算法,它对于参数未知、时变的被控对象,无需任何在线辨识,就能使系统具有较高的控制精度和较好的鲁棒性.该算法已在电液同步加载系统中,获得了成功的应用.

基于线性模型跟随的风力发电功率解耦控制

本文首先对包括风力机、无刷双馈发电机的风力发电系统进行建模,并通过同步坐标变换分解为两个解耦子系统.在此基础上,采用双环控制使系统跟随参考模型的特性.由功率特性曲线可知,某一风速对应特定的最大功率.针对无刷双馈发电机的复杂结构,在控制系统的内环采用自抗扰控制,可以很好的实现功率解耦控制;外环采用线性模型跟随控制,使得发电机能够很好的跟随模型特性.仿真结果表明,双环控制器可以使系统的输出功率快速的跟踪给定的功率,实现完全模型跟踪,证明了控制算法的有效性.

电液伺服系统的模型跟随控制研究

在分析电液伺服系统建模过程中非线性因素的基础上,研究比较了模型跟随控制与普通闭环反馈控制的鲁棒性差异,设计了针对系统液压阻尼参数扰动下的模型跟随控制,通过仿真计算验证了该控制策略对参数扰动表现出更强的鲁棒性。

基于径向基函数神经网络的模型跟随自修复控制

提出一种基于径向基函数（ＲＢＦ）神经网络的模型跟随非线性自修复控制方法。该方法可不必精确已知故障的位置及程度，即可重构控制律使系统在故障情况下的输出精确跟踪期望参考模型的输出，并采用神经网络控制器以补偿故障引起的非线性因素的影响。仿真验证表明，本文方法可保证闭环系统具有良好的重构性和鲁棒性。

心脏动脉旁路手术中手术辅助机器人的模型跟随控制

为了使非体外循环心脏动脉旁路移植(CABG)手术中的手术辅助机器人能快速、准确地跟踪心脏表面手术点的运动,消除心脏与手术工具的相对运动,提出了心脏运动信号的自适应时变线性回归模型,将对心脏信号的跟踪问题转化为对心脏运动信号模型的运动跟随问题。应用卡尔曼滤波器动态估计手术辅助机器人系统的运动状态,并结合最优跟踪理论实现了基于心脏运动模型的随动跟踪控制。实验结果表明,与以往的相动运动消除算法相比,运用模型跟随控制算法的机器人系统能将相对运动消除能力提高30%,跟踪误差减小0.25mm。因此,基于心脏运动自适应模型跟随算法能够进一步消除CAGB心脏手术中的相对运动,大大减小了动态跟踪误差。

线性模型跟随方法在某导弹快速起竖装置设计中的应用

针对某导弹的地面发射装置速度慢、时间长的缺陷,在完成起竖装置的非线性建模,并进行反馈线性化的基础上,采用线性模型跟随方法设计,实现了发射装置的快速起竖控制。最后,通过仿真验证了所设计的控制器可以有效缩短发射装置的起竖时间,而且具有较高的控制精度,具有较强的工程参考价值。

基于模型跟随的神经网络非线性重构控制

针对歼击机在结构故障下的动力学方程 ,提出了一种基于径向基函数 (RBF)神经网络的模型跟随非线性重构控制策略。该方法不必精确已知系统故障的位置及其损伤程度 ,可直接对故障系统实施重构控制 ,使其输出能精确跟踪期望参考模型的输出。该方法在模型跟随重构控制的基础上 ,引入了神经网络控制器 ,以补偿故障引起的非线性因素的影响。理论分析和仿真验证表明 ,所提方法可保证闭环系统具有良好的重构性能和很强的鲁棒性 ,且算法高效简单 ,易于计算机在线控制。

电液伺服非线性系统模型跟随自适应控制

借助微分几何理论 ,本文将模型跟随自适应控制方法直接推广到具有仿射非线性系统特点的电液伺服非线性系统 ,并证明了系统的模型可跟随条件也能自动满足 。

一类不确定Markov跳跃系统的鲁棒跟踪与模型跟随

讨论了一类不确定Markov跳跃线性系统的鲁棒跟踪与模型跟随问题。通过构造一组非线性鲁棒状态反馈跟踪控制器来跟踪给定的动态信号,该控制器确保系统当T→∞时是以扰动衰减系数γ鲁棒随机稳定的,且跟踪误差有界。最后给出算例说明了所设计的鲁棒跟踪控制器的性能。

电液仿射非线性系统的离散模型跟随自适应控制

提出了一种将非线性状态反馈变换与模型跟随自适应控制 (AM-FC)相结合 ,适用于电液仿射非线性系统且无需在线参数估计和状态检测的离散 AMFC控制方法。该方法利用对象的输入 -输出数据序列取代在构造控制律时所需的对象状态信息 ,同时保证系统仍然能够实现准确的模型跟随控制。

基于超稳定理论克服对象扰动自适应模型跟随控制

基于超稳定理论与自适应逆控制理论,提出了一种新的能够克服对象扰动的自适应控制算法。该算法既简化了线性补偿器的计算,又能克服确定性和随机扰动,使系统输出能快速、稳定地跟随参考模型输出。仿真结果证实了算法的可行性。

一阶系统的模型跟随输出自适应控制

本文提出一种更适用于一阶系统的模型跟随自适应控制算法。通过适当选择系统的状态表示,使系统的输出和它的状态同一,因而不用构造系统的状态;通过利用参考模型输出的先验值,减少了需在线计算的控制器参数。仿真和实验表明,当被控过程存在模外动态和输出干扰时,该算法仍具有较高的控制精度。

不确定Markov跳跃线性系统的鲁棒跟踪与模型跟随

讨论一类带W iener过程的不确定M arkov跳跃线性系统的鲁棒跟踪和模型跟随问题.通过构造一组非线性鲁棒状态反馈跟踪控制器来跟踪给定的动态信号,该控制器确保系统当时间趋于无穷时是以扰动衰减系数鲁棒随机稳定的,且跟踪误差有界.最后给出了算例,说明所设计的鲁棒跟踪控制器具有较好的跟踪性能.

高空飞艇飞行控制系统的线性模型跟随设计

研究飞艇高空定点优化控制问题,针对飞艇在高空时空气舵面操纵不足、舵效控制力低,为解决上述问题,提出了采用气动力舵面和偏转螺旋桨复合控制的操纵模式对高空飞艇的姿态进行控制的方法。首先给出了采用气动力和螺旋桨拉力矢量组合控制的高空飞艇横侧向数学模型,把气动力舵面和偏转螺旋桨复合控制看作一个双输入单输出系统,采用线性模型跟随方法设计了姿态控制系统,使控制系统的性能尽可能地跟随给定的理想参考模型系统的性能。通过仿真表明偏转螺旋桨操纵控制可以有效弥补空气舵面效率的不足,所设计控制系统具有良好的动态品质,并验证了方案的可行性和方法的有效性。

一类非线性系统的自适应模型跟随控制

讨论了一类非线性系统的自适应模型跟随控制问题。首先给出了系统的一般描述,然后研究了该系统模型跟随控制的存在条件,最后讨论了如何设计前馈控制和反馈控制矩阵的迭代调节律,使得系统输出能快速地稳定地跟随参考模型输出。仿真结果表明了这一控制方案具有良好的非线性跟随效果。

时延控制系统的稳定性及其模型跟随的H_∞方法

本文应用稳定因式分解理论研究时延控制系统的稳定性,讨论了三种不同情况的模型跟随问题,即完全模型跟随、不完全模型跟随和临界模型跟随。文中证明了后两类不完全模型跟随可以转化为H_∞范数空间的优化问题,并给出相应的算法和实例。

机器人系统变结构模型跟随控制方法研究

把机器人本体与其驱动电机作为一个系统建立动力学方程，应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数法综合了该系统变结构模型跟随控制规律。在关节空间得到的控制规律不仅简单，而且可直接用于机器人控制。仿真结果表明，文中所提方案是可行的。

基于线性模型跟随的重构飞行控制律设计

线性模型跟随控制是一种传统的控制方法，通过对增益的调整，使实际受控系统的输出跟随参考模型的输出，以达到理想的静态、动态特性。将线性模型跟随控制引入自修复飞行控制系统的重构控制中，针对发生舵面故障的飞行控制系统，设计模型跟随控制律，给出仿真实例。结果表明，该方法具有可行性和有效性。