可调增益的模型参考自适应控制及其仿真

针对一类实际工业受控对象的增益呈现缓时变的情况 ,本文采用了一种自适应控制方案——具有可调增益的模型参考自适应控制系统 .通过对其在 Matlab之 Simulink中进行仿真 。

一类非线性系统具有L_2-增益的鲁棒自适应控制

针对一类含有未知参数和干扰的不确定非线性系统,提出了一种具有L2-增益的鲁棒自适应控制方法。该方法结合L2-增益鲁棒控制和非线性阻尼技术,基于Lyapunov函数反演设计方法设计了状态反馈自适应控制器,实现了不确定非线性系统的鲁棒输出调节。该控制器不仅把常规自适应控制设计的参数重复估计问题简化为对未知干扰的抑制,而且使得系统从干扰输入到可控输出的L2-增益小于等于给定的值γ。仿真结果表明了所设计控制器的正确性和有效性。

基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应控制

针对三自由度全驱动船舶存在模型不确定和未知外部环境扰动的情况,设计出一种基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应神经网络控制方法.该方法综合考虑船舶位置和速度误差之间关系设计递归滑模面,引入神经网络对船舶模型不确定部分进行逼近,设计带σ-修正泄露项的自适应律对神经网络逼近误差与外界环境扰动总和的界进行估计,并应用一种非线性增益函数构造动态面控制律,选取李雅普诺夫函数证明了该控制律能够保证轨迹跟踪闭环系统内所有信号的一致最终有界性.最后,基于一艘供给船进行仿真验证,结果表明,船舶轨迹跟踪响应速度快、精度高,所设计控制器对系统模型参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性.

输电系统SVC电压调节器增益自适应控制方法

静止无功补偿装置(State Var Compensator,SVC)电压调节器的增益影响其响应速度和稳定性。在详细调研国内外输电系统SVC应用背景和技术路线基础上,重点研究了输电系统复杂变化对SVC电压调节器的影响,分析和总结了适用于输电系统SVC电压调节器增益控制方法,提出一种基于闭环积分控制的增益自适应控制方法。增益自适应控制能够在系统运行方式变化或电压调节器输出持续振荡时对电压调节器的增益进行适当调整。通过RTDS仿真试验验证了该方法的有效性。该方法具有便于实现、快速抑制振荡、优化增益改善动态响应特性及适用范围广等优越性。

哈特曼波前探测器电子倍增增益的自适应控制方法

本文提出自适应光学成像系统中哈特曼波前探测器电子倍增增益的自适应控制方法,以使哈特曼波前探测器保持较高的信噪比同时避免亮度过饱和。利用亮度接近哈特曼饱和值的光源作为被观测目标,探测到的光斑阵列中有一个最高亮度值I_m,统计200帧~500帧中的I_m,计算其相对统计帧数的均值ī_m、I_m相对ī_m的均方差值σm;设定理想最高亮度值ī_(ms)比饱和亮度低3.0σm^3.2σm;再将光斑的亮度最大值相对一帧阵列中的光斑数计算平均值记为I_a,实时监测I_a;依据信号强度I与增益G的线性关系,事先测得哈特曼波前探测器的技术特征参数k_a、k_m和理想最高亮度值ī_(ms),即可以由当前帧探测数据I_a和增益G_a计算得到所需调整的增益值G_(ms)。

自适应控制在线确定增益系数α的试验研究

对轧制过程中自适应控制指数平滑法在线确定增益系数α进行探讨，提出用数理统计中未知方差σ２的参数区间估计方法确定实测数据置信概率，用参数寻优得到增益系数α的值，建立实测数据置信概率和增益系数α之间的定量关系，并在１３０二辊可逆式实验轧机上进行试验，收到了预期的自适应效果。

具有未知高频增益的模型参考自适应控制的性能提高(英文)

在高频增益kp 未知的假设下 ,提出了一种修改的模型参考自适应控制器 .证明了这种修改的模型参考自适应控制方案具有稳定性和鲁棒性 ;同时通过选取的控制律 ,其瞬态性能也明显提高 .

热连轧窄带钢自适应控制在线增益系数α的确定

针对热连轧窄带钢稳态轧制过程中自适应增益系数α的确定进行探讨，以４５０ｍｍ热连轧机为仿真对象，分析各种影响增益系数α的因素，用数理统计中未知方差σ２的参数区间估计方法确定实测数据的置信概率，用参数寻优法建立了增益系数α和实测数据置信概率之间的定量关系，为在线确定增益系数α的值提供了依据。

不确定串联非线性系统具有L_2增益的鲁棒自适应控制

研究了一类含有未知参数和干扰的串联非线性系统 H∞ 鲁棒自适应控制问题。结合 H∞ 控制和自适应控制 ,基于李亚普诺夫函数递推设计方法设计了 H∞ 状态反馈自适应控制器 ,并且得出了控制器的精确解 ,避免了求解 HJI不等式设计控制器的困难。该控制器不仅保证闭环系统 ISS稳定 ,而且使得系统对于所有允许的参数不确定从干扰输入到可控输出的 L2 增益不大于给定的值。仿真结果表明了所设计的控制器的可行性和有效性。

高频增益矩阵符号未知的多变量系统自适应控制(英文)

基于向量形式的非线性Backstepping方法,对多变量模型参考自适应控制(MRAC)系统设计出新的自适应控制器.该设计机制减弱了现有研究中对高频增益矩阵的假定条件,使某些系统关于高频增益矩阵的假定条件便于检验,从而该控制器的实用范围更广.该控制器能保证系统的全局稳定性,跟踪误差趋于零并且是平方可积的.

改进型增益自适应控制的研究

本文针对Smith预估控制(SPC)存在的缺陷,结合前人的方案,提出了一种改进的纯滞后过程控制方案,并通过理论分析及仿真研究论证了该方案的可行性及优越性,同时还对如何解决增益补偿装置中的一些特殊情况及克服稳态误差,提出了自己的一些设想及方法。

变增益模型库血压自适应控制

本文采用带有Smith预估器的变增益模型库自适应方案,对临床手术过程中患者的血压进行自动调控。该方法完全满足对系统提出的稳态和动态要求,具有简单易行,抗干扰性强的特点。

热连轧窄带钢自适应控制在线确定增益系数的研究

对热连轧窄带钢稳态轧制过程中自适应增益系数α的确定进行探讨，以４５０ｍｍ热连轧机为仿真对象，分析各种影响α的因素，用数理统计中未知方差σ２的参数区间估计方法确定实测数据的置信概率，用参数寻优法建立了α和实测数据置信概率之间的定量关系，为在线确定α值提供了依据。

基于小增益定理的MIMO非线性系统的自适应控制

针对一类具有不确定函数控制增益的非线性相似组合大系统,提出一种直接鲁棒自适应控制设计器.基于输入到状态稳定性质和小增益定理,并利用T-S模糊逻辑系统逼近不确定函数,设计直接鲁棒自适应控制器.通过理论分析证明闭环系统半全局一致终结有界.

有界增益遗忘L1自适应控制算法的研究

针对单输入单输出非线性系统存在参数不确定性和干扰,结合L1自适应方法和极点配置控制方法,提出一种有界遗忘增益L1自适应控制方法,其中极点配置控制器主要用来保证线性部分闭环稳定,L1自适应控制器则用于抵消系统的非线性特性、参数不确定性和干扰。在L1自适应律中采用改进的有界增益遗忘(IBGF)方法计算自适应增益,将定常自适应增益换成时变的增益,由低到高的平缓时变增益可以有效地抑制由非零初始状态造成的扰动,该算法的稳定性得到了证明。仿真验证表明该方法具有很好的控制效果,验证了它的有效性和实用性。

控制增益未知的船舶航向非线性自适应跟踪控制(英文)

针对参数不确定的船舶运动非线性控制系统控制方向未知的困难,将逆推算法与Nussbaum增益方法相结合,提出一种新的自适应非线性控制策略,从而实现船舶运动航向跟踪控制.首先,从理论上证明了所设计的自适应控制器保证最终的控制系数符号未知的参数不确定船舶运动非线性系统中所有信号一致有界,船舶的实际航向全局自适应地渐近跟踪期望的参考航向.对两条船舶数学模型的仿真实验结果表明,所设计的自适应非线性跟踪控制器具有良好的适应性及鲁棒性.

一类不确定执行器非线性系统的自适应控制

针对一类带不确定执行器非线性的控制系统,提出了一种自适应神经网络控制方法。建立了包括死区、齿隙和"类齿隙"磁滞特征的非线性执行器模型。通过结合所建立的模型和Nussbaum增益技术,解决了当执行器非线性不确定时的控制问题。所设计的方案不需知道非线性特征参数边界,并且当非线性特征为死区时,其坡度可以为时变的。引入了自适应补偿项消除建模误差和干扰的影响。仿真结果验证了该方法的有效性。

FACTS的PCH模型与自适应L_2增益控制 (一)理论篇

采用预置反馈方法 ,将电力系统中存在的一类仿射非线性系统转换为标准的哈密顿系统 ,从而导出了单机无穷大电力系统下 SVC的 PCH(端口受控哈密顿 )模型。针对系统的外界干扰和参数不确定性问题 ,设计了相应的自适应 L2 增益控制规律。文中直接采用哈密顿函数作为存储函数 ,不仅保证了数学上的严密性 ,且具有明确的物理意义。仿真结果表明 SVC采用自适应 L2 控制规律 ,不但可以确保系统渐近稳定 ,而且可以有效抑制干扰 。

带有特殊不确定性的导弹非线性自适应控制

针对一类带有特殊气动参数不确定性的导弹,研究其自动驾驶仪的设计问题。根据导弹俯仰面动力学方程和多项式形式的气动参数,建立系统控制模型。采用基于Nussbaum增益的非线性自适应控制理论,设计导弹俯仰通道的控制器,控制律无需不确定参数的上下界信息,增强了系统的适应性和鲁棒性。该算法使闭环系统所有信号有界,同时保证了跟踪误差收敛于零。数字仿真结果表明,在考虑了各种不确定性的情况下,攻角仍能很好的跟踪指令信号,验证了控制律的正确性和有效性。

基于高增益观测器的航迹角自适应反步控制

针对飞行控制系统中状态向量不完全可测量的问题,设计了一种高增益神经网络自适应观测器.在常规高增益观测器的基础上引入径向基(RBF,Radial Basis Function)网络自适应项,对建模误差和外界干扰进行在线估计.将高增益观测器与基于动态面的反步控制相结合,提出了一种神经网络自适应反步控制方法.引入一阶滤波器,避免了传统反步控制中的"计算膨胀"问题.基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应输出反馈控制器和RBF网络权值向量的自适应律,并证明了闭环系统是半全局一致有界.从航迹角控制系统仿真结果可以看出,航迹角能够较好地跟踪指令信号,不受建模误差和外界干扰的影响,所设计的观测器具有良好的收敛性,控制系统具有较高的鲁棒性.