基于Popov超稳定性理论的模糊自适应控制器设计方法

对一类常见的非线性系统 ,利用 Popov超稳定性理论得到一种模糊自适应控制方案 ,该方案在模型匹配的条件下能保证闭环系统的 (渐近 )稳定性 .当模型匹配条件不满足时 ,通过引入一个辅助控制量使系统仍保持稳定 .因此 。

基于Popov超稳定性理论的异步电机矢量控制系统

本文采用无速度传感器矢量控制技术,根据模型参考自适应原理,运用Popov超稳定性理论设计速度辨识信号,理论分析表明了速度辨识算法的稳定性和收敛性,仿真结果证明了本系统的可行性。

用波波夫超稳定性理论设计交流调速系统

根据模型参考自适应原理 ,针对无速度传感器交流调速控制系统中速度辨识算法的收敛性问题 ,采用波波夫超稳定性理论设计了异步电机无速度传感器的直接转矩控制系统。理论分析证明 ,所提供的方法能保证速度辨识算法的全局渐进稳定性 ,仿真结果证明了这种方法的有效性。

基于Popov超稳定性的TVC系统在线辨识及补偿方法

新一代固体捆绑运载火箭在发射状态下,由推力矢量控制(TVC)系统环境温度变化引起的参数摄动问题严重。而传统的PID控制器无法满足输出力矩的精度要求,且系统鲁棒性较差。针对上述问题,提出了基于波波夫(Popov)超稳定性理论的在线辨识方案,用于实现电动伺服系统的自校正控制。同时,针对内嵌式永磁同步电机(IPMSM)在最大转矩电流比(MTPA)矢量控制方案下,自适应辨识系统存在的欠秩问题,提出了利用回归分析的补偿方法。经试验验证了该方案的有效性。

基于POPOV超稳定性定理的神经元智能控制

研究一种渐近超稳定的神经元智能控制器结构．基于ＰＯＰＯＶ超稳定性定理，提出一种能保证控制系统渐近超稳定的控制器参数学习算法．针对神经元智能控制的直流全数字调速系统做了仿真实验，给出了仿真结果．

基于超稳定性理论设计MRAC系统的极点配置——评《自适应控制》

在复杂工业的生产制造过程中存在较多的不确定因素,如生产条件的变化造成被控制对象的动态变化,因此较难以用精确的数学模型来描述,常规控制策略的控制系统无法投入运行,以至于影响生产效率及产品质量。为解决上述存在的问题,如何实现工业过程的自适应控制,逐渐成为近年来控制理论和控制工程界的关注热点。模型参考自适应控制器(Model Reference Adaptive Controller,MRAC)针对可以用参数未知确定性线性模型描述的被控对象.

基于超稳定性理论的分数阶MRAC设计

对控制律进行分数阶延伸是提高传统控制器性能的有效途径之一。本文选取一种在工程实践中应用广泛的控制策略——模型参考自适应控制器(Model Reference Adaptive Controller,MRAC)为研究对象,并针对当前分数阶MRAC设计方法中存在的不足,提出了一种基于Popov超稳定性理论的设计方法来确定控制器参数。相对于基于局部参数最优法(MIT法)和Lyapunov第二法,本文的方法在保证系统稳定的前提下,在控制律选取的灵活性以及设计过程的规范性方面均优于前两者;将分数阶MRAC用于两相超声波电机的转速控制中,仿真结果表明,相比整数阶MRAC,通过选取适当的分数阶积分阶次,分数阶MRAC可提高系统输出的收敛速度,减小超调量,并表现出更优的鲁棒性。

基于超稳定性理论的统一混沌系统的混合同步

研究了统一混沌系统的混合同步问题。利用超稳定性理论,给具有扇形有界输入、有界参数和有界外部扰动的统一混沌系统设计了一个混合同步控制方案。所提方案对非线性输入和扰动都是稳定的,数值仿真说明了它的有效性。

基于波波夫超稳定性的无刷双馈电机直接转矩控制

在无刷双馈电机直接转矩控制系统中,定子参数变化会引起电机特性不稳定。基于模型参考自适应控制策略(model reference adoptive strategy,MRAS)设计了一种新型的磁链、速度自适应观测器,以无刷双馈电机的定子电流及磁链为状态变量,将磁链观测和速度辨识结合在一起,定子磁链观测值直接应用于直接转矩控制算法中,构建了无速度传感器无刷双馈电机直接转矩控制系统。采用波波夫超稳定性理论确定速度自适应律,建立了Matlab/Simulink环境下直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究结果表明,所提出的磁链、速度自适应观测器可实现定子磁链、速度的精确辨识,磁链轨迹可以保持容差范围内的圆形,有效减少无刷双馈电机定子电阻变化对系统运行特性的影响,提高了系统的稳定性和鲁棒性。

微生物生长稳定性超熵产生判据

运用非平衡态热力学超嫡产生理论和微生物生长动力学理论,以细胞、培养基和产物为参量,讨论了微生物生长的超熵产生及稳定性判据．理论分析与实验计算结果基本一致．

隧道超欠挖下锚喷支护系统的稳定性分析

隧道施工造成的超欠挖会改变围岩的应力状态,甚至影响围岩的稳定性。文章依据隧道超欠挖断面轮廓和喷射混凝土层覆盖厚度,将超欠挖下的围岩边界分为三类,即平行覆盖、底部覆盖和完全覆盖;基于弹性厚壁圆筒理论,推导了等效厚壁圆筒层的刚度和最大支护压力等参数;再依据锚喷支护并联体系,建立了隧道超欠挖下锚喷支护复合结构的刚度和最大支护力的计算公式。并以莲花山2号隧道为工程实例,利用收敛-约束原理进行了稳定性分析,结果表明,隧道超欠挖下的围岩稳定性分析更符合实际,验证了该方法的可行性。

激光加工对65Mn超疏水表面分形结构机械稳定性的影响

以65Mn为基底材料,采用激光加工法,选择加工间距、扫描速度及重复扫描次数设计了正交试验,并经硬脂酸修饰构建了具有微纳复合结构的表面形貌。利用FESEM和EDS分别对样品表面的微观形貌和化学组成进行了分析,利用接触角测量仪及MATLAB分别对处理后65Mn样品表面的接触角(CA)、滚动角(SA)进行了测量,计算了砂纸磨损前后65Mn样品的分形维数。最终得到各参数最优水平为加工间距0.05 mm,扫描速度200 mm/s,重复扫描3次,65Mn最优水平样品表面的分形维数为最大值2.5875,CA也为最大值154.19°;样品表面的分形维数达到最小值2.5591时,样品表面的CA也降为最小值151.19°.采用5 kPa负载和砂纸,对65Mn优水平样品进行磨损测试,与对照组相比,磨损后的65Mn优水平样品表面仍然具有最大的CA(145.51°)及最小的SA(34.77°)。由试验结果可知,样品表面不同区域的粗糙程度和不规则性相似,具有典型的分形结构特征。表面分形维数可用来评估65Mn样品表面的超疏水特性,表面分形结构越明显,分形维数越大,与之对应的CA也越大。表面分形维数还可以判断65Mn样品超疏水表面的机械稳定性,样品表面的分形维数越大,磨损后保留的分形结构越完整,与之对应的CA也越大,分形结构有效提高了65Mn样品表面的机械稳定性。

基于超稳定理论的三轴台自适应控制研究

针对三轴转台电控伺服系统中的非线性、参数时变性、转台的快速性和大时变负载干扰,控制器用Popov超稳定性和正性理论进行设计,设计的信号综合并联自适应模型跟随控制器可解决系统在运行过程中参数发生变化对控制性能影响的问题。仿真结果表明,该方法能有效抑制参数扰动及外力干扰,保证系统快速性要求,并具有很好的鲁棒性。

虚拟现实力觉临场感遥操作机器人系统的稳定性

具有良好的可操作性 ,又能确保系统稳定性是解决力觉临场感遥操作机器人系统时延问题的根本。本文阐述了采用Popov超稳定性理论分析并研究虚拟现实力觉临场感遥操作机器人系统的稳定性问题是行之有效的 ,并给出了其分析方法 ,指出Popov超稳定性与无源稳定性理论是条件一致的。实验显示本文所给出的方法的有效性。

输入状态稳定理论下的超混沌系统同步

针对一类带不确定性和扰动输入的超混沌系统的同步问题进行了研究。基于李雅普诺夫理论和输入状态稳定理论,设计了一个线性状态反馈控制器,保证两个系统达到同步,并通过Matlab中的LMI工具箱来获得误差反馈增益矩阵。最后,通过对超混沌Lorenz系统和Chen系统同步的Matlab仿真,验证了所设计的控制器的有效性,实现了两个超混沌系统的鲁棒同步。

热工过程的免疫控制系统设计及稳定性分析

借鉴生物免疫应答反馈机理模型,模拟抗原,T细胞及B细胞浓度关系,设计抑制T细胞与B细胞浓度之间的非线性函数关系,提出一类针对热工过程对象的免疫反馈控制器结构.利用Popov超稳定定理,分别针对两类热工对象免疫控制系统进行超稳定性分析;将Popov超稳定图像解推广至解析解,得到保证系统绝对稳定的控制器参数范围解析解.选取有自平衡能力的过热汽温对象以及无自平衡能力的汽包水位对象仿真验证.通过辨识并利用Popov超稳定定理分析系统,验证所得参数设计范围解析解的有效性.

基于Popov理论的微电网逆变器控制策略研究

微电网中的电能质量受到发电侧与负荷侧的共同影响,传统治理方式采用在微电网设置电能质量治理装置或在逆变器中采用鲁棒控制、二次调节等方法,但传统控制策略往往只针对微电网中的特定的电能质量问题,处理复杂的电能质量问题效果不佳。在微电网电压型逆变器的基础上,提出了一种基于Popov理论的控制策略。在逆变器中设计Popov控制器,以保证微电网逆变器在多种负载工况下的控制性能,从而使得微电网电能质量良好。算例验证表明,在不同工况下,逆变器的控制性能均能保持良好,从而保证微电网中的电能质量。

基于Popov超稳定性的分布式电动汽车稳定性控制

针对目前分布式电动汽车稳定性控制的实时性和自适应性较差的缺点,采用分层式控制结构提出了一种模型参考自适应稳定性控制策略。上层为基于Popov超稳定性的模型参考自适应横摆力矩控制器,通过求解Popov积分不等式得到自适应的前馈及反馈增益,具有计算负荷小、自适应性强等优势,同时能保证控制器的超稳定性要求。下层为基于二次规划的车轮转矩分配控制器,通过有效集法求解加权最小二乘规划问题,实现车轮转矩的动态分配。选取低附着系数的鱼钩工况,在CarSim/Simulink联合仿真平台上对控制策略进行验证。结果表明,本文控制策略与无控制相比,横摆角速度和质心侧偏角的峰值分别减少了44.81%和88.68%;与PID稳定性控制相比,二者的峰值分别减少了30.48%和55.72%。本文提出的稳定性控制策略能够大幅改善汽车的操稳性能,增加汽车在极限工况下的稳定性。

基于Popov控制的光电稳定平台误差补偿方法

笔者在介绍光电稳定平台动力模型的基础上,分析了平台运行的误差,针对摩擦力矩误差进行补偿,提出了一种基于超稳定性理论(Popov)的模型参考自适应控制(Model reference adaptive control,MRAC)方法。该方法利用Popov理论设计控制器的自适应律,使系统输出跟随理想姿态,减小两者的差值。通过Matlab/Simulink仿真环境进行仿真验证,并同可调增益的归一化模型参考自适应控制器进行比较,实验结果表明所提出的方法能有效提高控制系统的精度。

超空泡航行体水下弹道的数值计算

超空泡状态下的航行体水下弹道的研究涉及固、液、气(汽)三相介质的运动。本文应用细长体理论计算航行体在超空泡状态下的流体动力,成功模拟了超空泡状态下的航行体水下弹道。