专家系统支持下的多变量系统频域设计法

由Rosenbrock,MacFarlance等英国学者发展起来的线性多变量控制系统的频域设计法,其实质是一个带有试凑性质的频域设计法,人机交互频繁,且需要一定的经验,这就要求发展具有良好的人机交互环境及一定智能的多变量系统频域设计法的CAD软件包,AI技术,尤其是专家系统(ES)在开发这种新一代的CAD软件包中起着极其重要的作用,文中主要分析了逆Nyquist阵列法(INA)中需要人的经验进行指导的地方,并在此基础上用产生式规则建立了相应的知识库,同时还提出了基于动态数据库专家系统的体系结构。

含有右半平面零点的开关DC-DC变换器暂态性能分析及频域法设计

含有右半平面零点(RHPZ)的开关DC-DC变换器发生占空比突变时,暂态过程会出现负调现象,该现象会导致系统暂态性能变差,负调持续时间段系统易形成正反馈而出现不稳定现象,传统的频域法无法直接进行控制器设计,因此对其进行控制较最小相位系统困难的多。该文以含有RHPZ的Buck-Boost变换器为例,建立负调电压暂态数学模型,推导出衡量负调电压性能的表达式,依据该表达式与变换器参数之间的关系,给出抑制负调电压的参数设计方法。根据负调电压抑制后的系统暂态性能特点,并结合含有RHPZ开关DC-DC变换器电路拓扑的特点,提出限制占空比和频域法相结合的控制策略。实验结果表明,该控制策略具有良好的暂态和稳态性能。

循环平稳特性检测频域设计及信噪比估计研究

针对现有的循环平稳特征检测时域设计法计算周期较长、系统比较复杂且实时性不高等不足,根据离散傅里叶变换的特性提出了一种循环平稳特征检测频域设计方法。此方法检测性能和时域设计方法相当,但却有效地降低了计算量,提高了系统的实时性,还能够节省存储单元。同时分别在能量检测和循环平稳特性检测中利用多次独立检测所得的方差与信噪比之间的近似线性关系,通过最小二乘法对所得数据进行分析,对未知信噪比进行了有效的估计,从而可以根据信噪比选择合适的信号检测方法。

MIMO鲁棒伺服系统的频域法设计

对多输入多输出 (MIMO)系统采用古典的频域方法设计鲁棒伺服系统 ,该方法计算简便 ,设计简单 ,物理意义直观。最后给出仿真实例及结果。

PMSM伺服系统速度环PI控制器参数自整定及优化

针对PMSM伺服系统PI参数自整定方法依赖系统数学模型精确度或优化时间长、整定效率低的问题,提出一种将基于模型和规则的参数自整定思想相结合的参数自整定及优化策略。首先以伺服系统的数学模型为基础,利用速度环开环截止频率和相角裕度等频域性能指标来设计出一个较为适当的速度环PI参数;然后以ITAE为系统阶跃响应的评价函数,并在理论设计的PI参数附近利用二自由度迭代整定法搜索使评价函数获得最小值的速度环PI参数,从而得到使伺服系统工作在最优控制性能的PI参数。实验结果证明,通过该方法优化后的速度环PI参数能使伺服系统具有良好的动态跟踪性能和较强的负载抗扰性。

一种改进的永磁同步电机分数阶速度控制器

为了实现永磁同步电机伺服系统的高性能速度控制,针对现有分数阶PI(FO-PI)控制器设计中存在的截止频率有效范围有限的问题,在频域设计的基础上,提出一种改进的分数阶控制器,在FO-PI基础上引入校正传递函数,保持分数阶控制性能的同时拓展控制器截止频率的选取范围,并设计三维作图法实现改进控制器的参数整定。最后通过仿真实验来验证改进分数阶速度控制器的有效性。仿真实验结果表明,所提出的改进分数阶速度控制器可以满足更高截止频率的要求,较传统FO-PI及整数阶PI控制器,可以提高速度控制的跟踪性能、动态性能和抗扰动性能。