基于混合灵敏度H∞的电压源换流器交流电压控制

本文在考虑向无源负荷供电的换流器对象不确定性的情况下,以换流站并网点电压的动态性能及鲁棒性为优化目标,结合混合灵敏度H∞控制理论,为换流站设计交流电压控制器。首先建立了向无源网络供电的换流站对象模型,通过仿真验证其正确性,并据此分析换流站对象的可控性,然后结合混合灵敏度H∞控制理论,为换流站设计性能权函数,最后为案例系统设计了基于混合灵敏度H∞的交流电压控制器,并通过仿真对比证明,该控制器较基于比例积分的交流电压控制器具备更准确的鲁棒性和动态性能。

H_∞混合灵敏度控制在液压伺服系统中的应用

运用 H∞ 混合灵敏度控制理论 ,针对液压伺服系统的特点 ,通过仿真 ,总结了一般加权阵的选取规律和方法 ,提出采用线性矩阵不等式设计典型电液位置伺服系统 H∞ 控制器的计算方法 ,并设计了控制器 ,使系统在保证鲁棒稳定性的同时可以确保系统的瞬态性能指标。通过设计举例说明了控制器的设计方法 ,并通过与原系统参数摄动时系统特性的比较 ,验证了 H∞控制器不仅可以提高系统的频宽 ,改善系统的响应速度 ,而且可以改善参数变化对系统性能的影响 ,从而说明了 H∞ 控制器的有效性。

基于约束多目标免疫算法的H_∞混合灵敏度加权阵选择

在H_∞鲁棒控制中,混合灵敏度加权函数直接反映了系统的稳定性和性能要求。若将加权阵当作设计参数,则控制系统的设计可以表示为一个满足一组不等式约束的多目标优化问题。采用人工免疫算法,利用免疫原理中抗体的多样性产生及保持机理来求解该优化问题,即利用免疫算法在预先设定的搜索域内,找到最满意的解来组成加权阵。在此加权阵基础上,利用Matlab鲁棒控制工具箱得到H_∞最优控制器。以调速系统为例进行仿真,结果表明,该算法可以搜索到满意的加权阵。

基于H_∞混合灵敏度的主汽温控制系统的研究

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大迟延以及扰动因素多的特点,被控对象在工况发生大范围变化时,数学模型会随之发生很大变化(包括时间常数,增益和阶次)。对此制定了新的控制方案,提出了主汽温控制系统的H∞混合灵敏度设计方法。通过选择合适加权函数,利用MATLAB鲁棒控制工具箱得到H∞最优控制器,进行仿真计算,结果表明设计的主汽温控制系统具有较好的鲁棒稳定性和动态品质。

基于遗传算法的H_∞混合灵敏度导弹解耦控制器设计及加权函数选择方法研究

导弹在大攻角再入飞行过程中,偏航通道和滚动通道存在着气动交连耦合,当耦合影响较大时,采用传统的把耦合项当作随机干扰的办法来处理,容易造成系统失稳。因此采用基于H∞混合灵敏度解耦控制的方法对通道间进行解耦,对于H∞混合灵敏度加权函数,通过遗传算法优化获得,并推导了H∞混合灵敏度标准型的建立过程和遗传算法优化加权函数的步骤。应用该方法,对导弹大攻角飞行过程中通道间的解耦控制进行设计。仿真表明,对参数不确定性的耦合系统,该方法具有良好的解耦性和鲁棒稳定性。

基于H_∞混合灵敏度控制的EPS操纵稳定性研究

针对电动助力转向系统存在的传感器噪声、路面干扰、参数摄动等不确定性,以及转向系统的多控制目标要求,设计了一种基于H_∞混合灵敏度控制方法的EPS系统电流控制器.建立了能够体现装配EPS系统汽车助力特性和整车操纵稳定性能的综合模型,从而使评价EPS汽车综合操纵性能的指标更加全面和符合实际.仿真与分析结果表明,所设计的控制器不仅能够保证满意的路感、良好的操纵稳定性能,而且可以有效抑制传感器噪声和路面干扰的影响,从而提高了系统的性能鲁棒性和稳定鲁棒性.

一种卷绕传输系统的建模、辨识与混合灵敏度H_∞鲁棒控制

介绍了一个由开卷轴、拖动轴、收卷轴和两个张力感应器组成的织物卷绕传输系统的建模及模型的参数辨识,并采用混合灵敏度多变量H_∞鲁棒控制来改善系统的控制性能,减少织物张力与速度之间的耦和。

基于LMI的小灵巧炸弹鲁棒H_∞混合灵敏度BTT控制器设计

考虑小灵巧炸弹(SSB)倾斜转弯(BTT)控制器设计问题,以工程应用为目标,取易于测量的量作为状态变量,建立了SSB全状态可测量BTT弹体模型。按照俯仰/偏航通道和滚转通道,取标准弹道上的1个点建立标称模型,其他6个点建立摄动模型,采用双回路控制方法分别设计了BTT控制器。内回路应用线性二次调节器理论,以降低模型不确定性;外回路基于线性矩阵不等式鲁棒H∞混合灵敏度控制理论,抑制有界摄动和干扰。仿真结果表明,设计的控制器具有期望的动态性和稳定性,能够满足SSB控制要求。

冷连轧机液压系统的H_∞混合灵敏度鲁棒控制器设计

以双机架可逆冷连轧机液压APC(Automatic Position Control———位置自动控制)系统为研究对象,建立了相应的轧机液压APC系统的数学模型。采用鲁棒H∞控制的设计方法对参数摄动等的不确定性进行了仿真,结果表明所设计的H∞控制器具有良好的跟踪特性和对参数摄动的鲁棒性。

基于H_∞混合灵敏度的导弹解耦控制器设计方法

针对大攻角机动导弹在高速飞行时,各通道之间存在严重的气动力交叉耦合,为解决通道间的耦合效应对导弹控制系统产生的不利影响,首先根据基于小扰动假设的弹体运动方程,得出三通道的数学模型,在此基础上分析通道间的耦合效应,然后,建立偏航-滚动通道的数学模型,通过该数学模型研究基于H∞混合灵敏度解耦控制方法,并设计解耦控制器。仿真结果表明,该方法鲁棒性强,具有解耦作用。

连铸结晶器液压振动系统的H_∞混合灵敏度控制与仿真

连铸机结晶器振动装置可以保证在浇铸过程中板坯与结晶器壁不发生粘结以获得良好的铸坯表面质量,所以要求液压振动系统运动轨迹准确,精度高,稳定性好。本文通过建立相应的结晶器液压伺服系统的数学模型,采用H∞控制对液压系统参数摄动等的不确定性因素进行了仿真,结果表明所设计的H∞控制器具有良好的跟踪特性和对参数摄动的鲁棒性。

机敏约束层阻尼H_∞混合灵敏度控制研究

以SCLD对边约束板结构为研究对象,采用H_∞混合灵敏度控制算法对机敏约束结构振动主动控制问题展开研究;基于有限元单元法,引入GHM模型建立了系统的动力学模型。采用动力缩聚和内平衡相结合的降阶方法,获得了可控可观的控制模型。提出H_∞混合灵敏度控制算法加权函数选取方法并设计出H_∞鲁棒控制器。最终在不同外扰激励下对实际控制效果进行了试验验证。结果表明:根据所设计出的鲁棒H_∞控制器对板结构主动控制取得良好的效果,衰减正弦激励振动响应幅值≈40%,衰减白噪声激励振动响应均方根值18%。

机载布撒器连续变增益H_∞混合灵敏度控制器设计

针对机载布撒器,提出了一种连续变增益鲁棒控制器的设计方法。这种方法将作战空域划分为几个小的区域,在边界点对线性化后的系统利用H∞混合灵敏度方法设计满足系统H∞性能和动态性能要求的鲁棒控制器,然后将控制器拟合成与布撒器飞行高度和速度相关的连续变增益控制器。随着布撒器飞行状态的变化,所设计的变增益控制器能够适应系统状态的快速变化,克服了传统变增益控制器的不足,具有较好的系统性能。仿真结果验证了此控制器的有效性。

高超声速滑翔飞行器不确定性分析与H_∞混合灵敏度控制

针对高超声速滑翔飞行器具有强不确定性的问题,采用鲁棒性强的H∞混合灵敏度方法设计飞行器的控制系统。首先,针对模型包含大量不确定参数,使用了最坏情况增益(worst case gain,WCG)的灵敏度分析方法对系统不确定性进行分析,得到了可以表示原系统模型不确定性的主要不确定参数。然后,根据不确定参数分析结果,选取H∞混合灵敏度控制器的权函数并设计了控制器。最后,通过三通道非线性仿真以及参数拉偏仿真,对控制系统的动态性能和鲁棒性进行了检验,验证了控制系统分析与设计方法的有效性。

基于H_∞混合灵敏度的导弹稳定控制回路设计

针对基于经典控制理论导弹稳定控制回路设计时存在的干扰及模型不确定性问题,提出了基于H∞混合灵敏度的导弹稳定控制回路设计方法。通过选取目标函数,将H∞混合灵敏度的问题转化成标准的H∞控制问题,利用Matlab求解了鲁棒控制器,给出了仿真结果。结果表明,利用H∞混合灵敏度方法基于一个特征点所设计的导弹稳定控制回路,对模型不确定性具有较好的鲁棒稳定性,符合系统设计要求。

基于粒子群的H_∞混合灵敏度在飞控系统中的应用

提出了一种基于粒子群优化算法的H∞混合灵敏度控制律设计方法。该方法采用粒子群优化算法来优化加权函数,用H∞混合灵敏度方法设计飞行控制系统鲁棒控制器,满足了系统时域和频域性能要求。以某型飞机横侧向运动为例进行仿真,结果表明,用该方法设计的飞行控制系统具有良好的鲁棒性能和稳态性能,而且具有很好的动态品质。

飞行推进综合系统的H_∞混合灵敏度设计

飞机在不同环境下飞行或者因为元件老化,总存在模型的不确定性。为了提高控制品质,针对这种情况,提出了飞行/推进综合控制系统的H∞混合灵敏度设计方法。给出了选择加权函数的具体方法。仿真结果表明,在对象模型参数发生较大变化时,控制器能使飞行/推进综合系统具有良好的鲁棒稳定性和动态性能。

大气层内拦截弹采样系统H∞混合灵敏度设计

研究采用姿控式直接侧向力/气动力复合控制方式的大气层内拦截弹的过载跟踪控制器设计问题。舵系统和导弹运动都可以视作连续量,由脉冲发动机提供的直接侧向力可以视作离散控制量,因此基于混合控制的概念,当舵系统的控制器设计完毕后,整个系统就可以视作采样控制系统,从而可以采用采样系统的方法进行系统分析和设计。采用采样系统的H∞混合灵敏度方法设计直接侧向力的离散控制器,以快速建立攻角来跟踪过载指令。数值仿真验证了设计方法的有效性。

混合灵敏度控制在电液位置控制系统中的应用

建立电液位置控制系统的数学模型,设计H∞混合灵敏度控制器,利用MATLAB/Simulink进行系统的PID控制和H∞混合灵敏度控制的仿真,最后通过变负载实验对PID控制、H∞混合灵敏度控制效果进行比较。仿真和实验结果表明,H∞混合灵敏度控制比常规PID控制具有更好的鲁棒性,可以很好地满足大多数电液位置控制系统的要求,具有很强的实用性。

混合磁悬浮系统的H_∞控制器设计

鲁棒H∞控制通过引入3个加权函数矩阵,有效抑制了外界扰动和模型不确定性对控制性能的影响,从而使控制器具有鲁棒性。在分析了系统动态模型的基础上,通过合理选择加权函数,设计了混合磁浮系统的H∞控制器,并进行了仿真研究。仿真结果表明:与传统的比例-积分-微分,即PID控制器相比,采用鲁棒H∞控制理论设计的混合磁悬浮系统控制器有较好的动态性能、较快的响应速度和较强的鲁棒性。