高阶时滞系统的改进线性自抗扰控制及参数整定方法

针对高阶时滞系统采用传统线性自抗扰控制调节效果不佳、参数整定困难的问题,提出一种高阶时滞线性自抗扰控制。在一阶线性自抗扰控制的基础上,串联高阶前馈补偿器,从而解决了线性扩张状态观测器前馈信号和反馈信号不同步的问题,提高了系统的状态观测精度;在此基础上,采用目标逼近法定量化参数整定公式,并推导出参数可调节区间,实现利用单参数λ调节控制器参数,简化参数整定;进一步采用频域分析法验证该整定方法的有效性,并确定参数和系统鲁棒性的关系。最后,在选择性催化还原(SCR)脱硝控制系统的仿真实验中将所提出的控制器与其他类型控制器进行了对比,验证了该控制器的优越性。结果表明:所提出的高阶时滞线性自抗扰控制在定值跟随、抗扰动和鲁棒性上均具有明显优势,具有很大的工程应用潜力。

高阶时滞对象的预测PI(D)控制

利用频率域模型降阶理论,提出了高阶时滞对象的预测PI(D)控制器两种设计方法.一种方法是直接将高阶滞后对象在频率域内降阶为低阶滞后对象,针对低阶滞后对象设计预测PI(D)控制器;另一种方法是按照规定的性能指标设计控制器,并将该控制器在频率域内降阶为具有预测PI(D)控制器的结构形式.这两种方法设计的控制器均具有结构简单、可调参数少、参数调节方便的特点.仿真表明:在模型失配的情况下,此两类预测PI(D)控制器仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能.

基于高阶时滞PI控制的位置伺服系统

利用频率域模型降阶理论,采用了直接将高阶滞后对象在频率域内降阶为低阶滞后对象,针对低阶滞后对象设计PI控制器;用这种设计的控制器均具有结构简单、可调参数少、参数调节方便的特点。在重复控制理论基础上设计了一种新的PI控制方法,通过频域分析和伯德图分析,他们能得到更宽的带宽。

基于W-SPSO算法的高阶时滞系统频域辨识方法

工业生产中常会出现高阶时滞系统,其控制器设计较为复杂,而常见的思路是先将其转换为低阶系统。对此,一些学者通过选取一定数量的特征频率点,根据幅频特性进行频域辨识,以二阶纯滞后模型拟合高阶系统,通过对比一阶时滞和二阶不加时滞模型,验证了该模型的可行性与准确性,然而由于选点的随机性以及数量的局限性,与原系统的拟合度难以保证。基于W-SPSO算法寻优能力的改进方法,通过引入合适的适应度函数,对选取的响应点进行优化,从而避免上述缺陷。仿真结果表明,改进后的Nyquist曲线与原对象拟合度更佳。

高阶时滞微分方程周期解的存在性

通过应用拓扑度的方法给出了一类高阶时滞微分方程周期解存在性的若干结论,主要利用Mawhin延拓定理和Arzela-Ascoli定理以及一些分析技巧考察了文中给定系统的周期解的存在性,从而推广了关于高阶时滞微分方程周期解的相关结果.

基于通用化等效模型的飞机系统辨识算法

针对舰载机等复杂动力学系统的高阶时滞模型拟配难题,提出了一种基于通用化等效模型的系统频域辨识算法。建立系统辨识通用化等效模型,引入自适应学习率梯度下降法对模型进行基于样本的迭代学习训练,使模型的频域参数自动收敛,辨识得到复杂系统的高阶时滞模型。以舰载机横航向荷兰滚等效拟配模型进行验证,与传统算法对比,并分析了系统的频域与时域响应,结果表明:所提算法具有较好的辨识效果,解决了高阶时滞模型的直接拟配难题,并通用于广泛的高阶时滞模型拟配。

高阶非线性时滞微分方程解的振动性

考虑高阶非线性时滞微分方程解的振动性。主要采用Ricatti变换、Kiguradgze引理对非线性项和高阶项进行了处理,从而达到线性化和降阶的目的,并利用了Philos的积分平均方法,建立了这类方程解的振动准则,给出了方程解振动的一个充分条件,推广了文[1]对于二阶时滞微分方程的振动结果。并在此基础上进一步给出了它的推论。

一类高阶非自治的时滞Duffing型方程周期解

利用重合度理论,研究了一类非自治的具复杂偏差变元的高阶时滞Duffing型泛函微分方程x(m)(t)+G(t,x(x(t-τ(t))))=q(t)周期解的存在性,并得到方程具有周期解的充分性条件.

一类高阶非线性时滞微分方程解的振动性

研究一类高阶非线性时滞微分方程解的振动性,借助Riccati变换、Kigundgze引理对非线性项和高阶项进行处理,从而达到线性化和降阶的目的,并利用Philos的积分平均方法,建立这类方程解的振动准则,给出了方程解振动的若干充分条件,推广和包含已有文献的结论.