光跟踪控制器应用技术探析

光伏双轴跟踪系统的核心是算法,算法依托光跟踪控制器而存在,因此光跟踪控制器的重要性不言而喻。当阳光照射到感光传感器的时候,感光传感器会将采集的光照强度通过工业总线接口动态传输到控制器。根据不同季节的天气情况构建太阳光运动轨迹模型,在基于太阳光运动轨迹模型前提下,感光传感器传递过来的数据通过物理跟踪驱动算法处理后会产生相应的反馈驱动标志位,控制器会根据反馈驱动标志位直接驱动电机使光伏板垂直于阳光,完成一次调整周期。如此不断调整,时刻沿着太阳的运行轨迹追随太阳,构成一个闭路反馈系统,实现阳光的自动跟踪,让光伏发电效率持续最大化。

主动式双轴太阳跟踪控制器

简要分析了太阳运动的基本规律,对主动式和被动式太阳跟踪方式进行了分析,在此基础之上,设计了一套主动式双轴太阳跟踪控制器。在西藏羊八井国家可再生能源实验基地的实地运行中,此太阳跟踪控制器表现出了良好的性能,与固定式光伏发电系统相比,发电量提高30%以上。

具有弱磁调速的轧机速度系统H_∞鲁棒跟踪控制器设计

轧机速度系统通常由直流电机驱动,当具有基速以上的弱磁调速时,速度控制系统的开环放大系数将会由于Cmφ的变化和电机转动惯量等参数的摄动而产生较大范围内的变化,且在电流调节器和速度调节器设计时常忽略反电势闭环的影响,因此,速度控制系统具有较大的参数不确定性和一定的模型误差。另外,轧机速度系统的外界轧 制负载扰动具有较大的时变不确定性,因此,为使速度控制系统具有较好的鲁棒稳定性和干扰抑制性能,该文基于内模原理的H∞混合灵敏度控制方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果及与常规PI控制器效果的比较表明,所设计的速度控制系统具有优良的干扰抑制性能和鲁棒稳定性。

控制受限的移动机器人鲁棒跟踪控制器设计(英文)

研究了非完整移动机器人动力学模型中带有参数不确定和控制受限的鲁棒轨迹跟踪控制器的设计问题 .在建立移动机器人的全动态误差模型的基础上 ,应用滚动时域控制 (RHC)和线性矩阵不等式 (LMIs)方法 ,设计了鲁棒跟踪控制器 ,在满足非完整和控制约束的条件下 ,实现了机器人位置 ,导向角以及速度的同时渐近跟踪 .系统稳定性的充分条件以LMI的形式给出 .

高精度双轴太阳跟踪控制器设计

结合聚光式光伏发电对太阳跟踪装置的应用需求,设计了基于DSP与CPLD的高精度双轴太阳跟踪控制器。设计以太阳位置计算的方法为主要跟踪控制方式,采用CCD传感器对太阳跟踪角度偏差检测自动定位和校准。结合光电定位校准开关,可以消除较大的机械积累误差,跟踪精度高。根据太阳高度自动调整启动返回时间,可以最大限度地获得更多的光能同时又降低了不必要的功耗。本设计实验效果良好,配合菲涅尔聚光电池使光伏发电效率大大提高,具有较高的实用价值。

基于F28335的太阳跟踪控制器设计及应用

针对聚光式太阳跟踪系统,设计了基于TMS320F28335的高精度太阳跟踪系统控制器。介绍了太阳位置计算方法及系统的控制方法,并对实际计算出来的方位角和高度角进行了误差分析。系统利用DSP的ePWM模块在短时间内实现线性匀速控制,近似代替太阳在短时间内的曲线运动,从而提高跟踪精度。人机接口模块为系统的调整与测试提供了很大方便。系统增加风速传感器,当有大风时,系统可自动将太阳能电池板置于水平位置,保证系统安全。实验证明了系统的应用性和推广价值。

基于线性矩阵不等式的分散鲁棒跟踪控制器设计

应用线性矩阵不等式 (LMI)方法研究不确定性关联大系统的分散鲁棒输出跟踪控制问题 .系统中不确定项具有数值界 ,可不满足匹配条件 .基于不确定项的表达形式 ,给出了存在分散控制鲁棒跟踪控制器的LMI条件 .在此基础上 ,通过建立求解受LMIs约束的凸优化问题 ,提出了具有较小反馈增益LMI设计方法 ,使受控系统渐近跟踪给定的参考输入 .LMI方法求解简单 ,最后用示例说明了该方法的应用 .

飞行轨迹指令综合跟踪控制器设计

运用多重尺度奇异摄动理论，结合动态逆解耦理论和动态平衡点邻区域优化线性化系统的优化解耦控制律理论，研究了战术任务综合飞行管理系统的综合飞行轨迹指令跟踪控制器系统化设计方法。对Ｆ－１５飞机，设计了综合飞行轨迹跟踪控制器。数字仿真结果表明，设计的跟踪控制器能够控制飞机精确跟踪不同时标集的飞行指令。

基于详细模型的HVDC系统非线性输出跟踪控制器

以往的 HVDC系统控制研究采用的模型不够详尽 ,为了更真实地考察 HVDC系统的控制特性 ,文中采用详细模型模拟了直流线路动态及触发延迟。采用此详细模型后微分几何方法及逆系统方法不便应用 ,为此提出了非线性输出跟踪控制器设计的关联度方法 ,这种方法物理意义明确 ,数学推导简单 ,适用范围广。应用此方法设计了详细模型下 HVDC系统的非线性输出跟踪控制器 ,数字仿真表明所设计的这种 HVDC系统控制器效果良好 ,关联度方法是有效的。

一种鲁棒的自适应跟踪控制器:稳定性和瞬态性能

对于系统 (R(s) +μΔ(s) ) y =Z(s)u +d ,通过把基于backstepping控制律和规范化自适应律结合起来设计了一种鲁棒的自适应跟踪控制器 ,这种控制器同时具有这两种设计方法的优点 .证明了闭环系统的所有信号有界 ,同时跟踪误差满足∫t+Tt ｜e(τ)｜2 dτ≤c(‖^bm‖2 ∞ +σ +μ2 +d0 2 )T+c.进一步 ,若bm 已知 ,则 |e|≤O 1λ( m +d0 ) + mc01d0+1f0+o(1) .

异步电机无速度传感器控制系统中磁场跟踪控制器设计

在基于转子磁场定向的无速度传感器矢量控制系统中,利用电机稳态电压方程推导出同步角速度来获取电机磁场位置信息既简单又可节约成本。针对瞬态过程该计算不够准确的缺点,本文提出一种通过电流注入来获取磁场角度实际值与估算值之间误差的方法。向估算磁场方向注入一定频率与幅值的正弦电流,当磁场角度估算值偏离实际值时,根据电机的机械特性及电磁关系,电机的反电动势信号中含有一个与角度误差有关的分量,提取该分量并设计一种磁场跟踪控制器来有效地对该误差进行补偿使得估算磁场位置能够快速地跟踪电机实际磁场。将该方法用于无速度传感器矢量控制系统中进行低速仿真实验,结果表明有比较好的控制效果,有一定的应用前景。

轮式移动操作机器人的鲁棒跟踪控制器设计

针对轮式移动操作机器人的非完整性和不确定性,为其设计了鲁棒跟踪控制器.即采用分段运动学到动力学方法为移动平台设计动力学跟踪控制器,并分别为移动平台和机械手设计神经网络控制器,利用遗传算法来搜索神经网络的优化权系值,从而补偿平台与机械手间的不确定量.通过Matlab的Simulink以及CMEX文件对所设计的控制器仿真,结果表明此控制器具有较强的鲁棒性.

不确定性时滞大系统的分散鲁棒跟踪控制器设计(英文)

研究不确定性关联时滞大系统的分散鲁棒输出跟踪控制问题 .系统中不确定项具有数值界 ,可不满足匹配条件 .基于不确定项的表达形式 ,给出了存在分散鲁棒跟踪控制器的线性矩阵不等式 (LMI)条件 .在此基础上 ,通过建立求解受LMIs约束的凸优化问题 ,提出了具有较小反馈增益LMI设计方法 ,使受控系统渐近跟踪给定的参考输入 .LMI方法求解简单 。

桥式起重机抗扰动跟踪控制器的设计

桥式起重机作为一种现代搬运机械,广泛应用于现代车间、仓库、港口码头装卸等国民经济的各个领域,然而要对桥式起重机的吊物位置和吊物的摆幅进行精确控制是相当困难的。提出并设计了一种基于伺服补偿器和镇定补偿器的抗扰动跟踪控制器,实现了桥式起重机的精确定位和消除吊物的游摆。仿真和试验结果表明,这种抗扰动跟踪控制器完全能够满足桥式起重机安全地执行装卸任务,实现无人职守的自动化操作。

基于LMI方法的板形板厚综合系统的H_∞跟踪控制器设计

针对板带材轧制是一个复杂的非线性过程,板形控制(AFC)和板厚控制(AGC)又是相互耦合的一个综合系统等特点,该文建立了工作点线性化的冷连轧板形板厚离散化状态空间模型;将H∞跟踪控制问题转化为标准的H∞控制问题,并应用LMI(LinearMatrixInequality)方法设计了板形板厚H∞跟踪控制器。仿真结果证明了此H∞控制系统具有良好的鲁棒稳定性、自适应跟随和抗扰性能,其控制效果优于传统的解耦PID控制。

3自由度移动机器人的模糊跟踪控制器设计

在平面目标跟踪过程中,将移动机器人跟踪的目标期望位姿分解为4种位置和方位组合,在分析总结了具有2个可操舵驱动轮的3自由度移动机器人运动特性的基础上,根据自动驾驶控制的专家经验知识,针对4种位姿的要求设计了4个子模糊跟踪控制器,这样大大简化了模糊逻辑推理过程,并减少了计算时间,实现了位置和方位的独立跟踪控制,同时满足了跟踪目标的位姿要求.最后,利用仿真实验验证了算法的可行性和有效性.

一类迟滞模型的动态滑模跟踪控制器设计

针对一种典型的动态迟滞模型,提出一种基于动态滑模原理的跟踪控制器.通过构造辅助的滑模变量来实现动态滑模控制的两阶段收敛.在保证系统状态有限时间收敛的前提下,求取了滑模控制量,并给出了控制器参数所满足的条件.仿真实验表明,该滑模迟滞补偿器能有效地补偿压电陶瓷等对象所表现出的迟滞特性.

一类具有不确定的互联大系统分散鲁棒输出跟踪控制器设计

针对一类具有不确定的互联大系统 ,研究了使受控系统鲁棒稳定和渐近跟踪参考输入的分散鲁棒跟踪控制器的设计问题。并对具有分散反馈控制器的闭环大系统 ,给出了其鲁棒稳定以及渐近跟踪的证明。

综合飞行轨迹指令跟踪控制器设计

运用多重尺度奇异摄动理论，结合动态逆解耦理论和动态平衡点邻区域优化线性化系统的优化解耦控制律理论，研究了战术任务综合飞行管理系统的综合飞行轨迹指令跟踪控制器系统化设计方法．对Ｆ－１５飞机，设计了综合飞行轨迹跟踪控制器．数字仿真结果表明，设计的跟踪控制器能够控制飞机精确跟踪不同时标集的飞行指令．

异步电机的一类无源性快速渐进跟踪控制器

基于无源性控制的原理和设计方法 ,研究了在负载转矩和期望转矩均为时变情况下 ,异步电机转矩渐进跟踪控制的收敛速度问题 ,给出了提高收敛速度的控制器设计方法和设计结果、计算期望轨道的一般方法和步骤 ,以及为提高渐进跟踪速度时增益系数矩阵的一般形式 。