基于QFT的双直线电机鲁棒同步控制

针对龙门移动式镗铣床双直线电机的同步进给问题,提出了将交叉耦合控制器和QFT(定量反馈理论)鲁棒控制器相结合的控制策略.由于两个子系统之间存在机械耦合,因此利用交叉耦合控制器来增加两轴之间的匹配程度,以减小位移同步误差;把QFT鲁棒控制器作为子系统速度控制器,以解决电机参数变化和其他扰动等不确定性因素对同步精度的影响.仿真结果表明,所提出的控制方案是有效的,提高了系统的同步精度.

基于QFT的电液力伺服系统的鲁棒控制

采用QFT方法 ,对电液伺服加载系统进行了鲁棒控制器设计。结果表明 ,控制器能够有效地抑制参数扰动 ,如弹性负载刚度变化、有效体积弹性模数变化等。控制器结构简单 ,工程上易于实现 ,有较高的实用价值。

基于LMI对角占优补偿的航空发动机QFT控制

针对航空发动机数学模型的不确定性,提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)和定量反馈理论(QFT)的航空发动机鲁棒控制器的新的设计方法.该方法把频域对角占优预补偿器的设计问题与线性矩阵不等式的求解方法相结合,实现了对不确定控制对象的解耦,引入定量反馈理论进行鲁棒控制器设计.仿真验证表明该方法控制效果良好,并具有较强的工程应用价值.

基于QFT的光电稳定控制系统设计与分析

为了克服模型摄动和各种扰动对机载光电稳瞄系统的影响,提出一种基于定量反馈控制理论(QFT)的光电稳定控制系统设计方法。该方法以方位回路作为讨论对象,基准模型参数值均为方位回路参数值,通过综合考虑被控对象的模型不确定范围(不确定范围取为基准值的±15%)和系统的性能指标,可实现一定范围模型摄动系统的强鲁棒性。在加入模拟幅值为0.06的力矩扰动作用下,设计系统的输出位置误差小于2×1-0 7rad,加入速度扰动,以国外某典型直升机角振动测试频谱作为速度扰动信号,设计系统位置误差限制在8×1-0 7rad内。仿真结果表明:设计的控制系统总体性能优于经典P ID设计的系统。

直接驱动数控转台的QFT-H_∞控制

直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统的参数不确定性和负载扰动严重影响系统的伺服性能,文章采用定量反馈理论(QFT)与H∞控制理论相结合的方法设计了一个速度控制器。QFT能够实现具有大范围不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能设计要求,但需要在N ichols图上进行回路整形,作图过程十分繁琐。基于QFT,利用H∞控制理论设计控制器可省去作图过程,大大简化了设计过程。仿真结果及分析表明,所设计的QFT-H∞速度控制器使伺服系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的抗干扰性能。

QFT在飞机纵向着陆控制中的应用

飞机进场着陆是飞机飞行的关键阶段,由于飞机和外界条件存在许多不确定因素,对飞机着陆精度和安全性有很大影响。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。采用QFT理论设计了某型飞机的纵向着陆控制律,并应用了推力综合控制稳定飞机下滑时的速度。仿真结果显示,飞机着陆实现了对期望着陆轨迹的精确跟踪,满足了着陆控制的要求。

小型汽油机恒转速QFT鲁棒控制

给出了某小型无人直升机汽油发动机的恒转速鲁棒控制。根据阶跃响应,可辨识得到用于控制器设计的发动机线性区间模型。针对该模型具有不确定性以及进气-做功之间存在时变时滞等特点,采用基于定量反馈理论(QFT)的鲁棒控制方法实现发动机的恒转速控制,使其在严重的负载扰动条件下能准确地跟踪期望的发动机转速。仿真结果表明,该控制器动态响应速度快、对旋翼总距变化等干扰抑制作用强,能使发动机转速稳定在目标转速允许误差范围内,并具有一定的鲁棒性。

基于QFT的火电厂主汽温控制系统的设计与仿真

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有三参数变动的不确定模型,应用QFT的基本原理,设计了边界稳定的鲁棒控制器,保证了稳态精度5%和过渡过程时间小于1秒。仿真结果表明它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。

超精密机床进给系统的QFT控制器的设计

超精密机床进给机构中存在的不确定因素及非线性因素对进给系统跟踪控制精度有较大影响 ,采用合适的控制器能够有效提高其跟踪控制精度。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。本文采用QFT理论设计了鲁棒跟踪控制器 ,并应用了速度前馈和误差积分控制。仿真结果显示 ,进给系统在被控对象参数发生较大变化时仍达到了数十纳米的跟踪控制精度 。

三轴液压仿真转台非线性多输入多输出QFT控制器设计

三轴液压仿真转台本质上是非线性变参数多输入多输出系统。系统负载、油源压力、增益的变化及耦合作用随速度,加速度的变化造成很大的参数不确定性。针对液压转台提出一种基于SIMULINK模型线性化的多输入多输出非线性定量反馈设计方法。其本质是找到液压伺服系统一系列控制特性最差的运行点,直接用它们的频率响应集合来综合非线性定量反馈控制器。这种方法简化了目前的QFT多输入多输出控制系统设计方法,显示了很大的优越性。文中举例说明这种方法的效果。

某型飞机侧向通道EA/QFT鲁棒控制

提出了一种M IM O定量反馈理论与特征值配置相结合的鲁棒解耦控制方法,该方法首先利用特征值配置使系统达到性能指标要求,通过对特征向量的限制实现M IM O系统解耦,然后利用QFT方法使其具备鲁棒性。通过对某型飞机侧向通道的仿真表明:该方法不仅解耦效果良好,而且具有较强的鲁棒性。

全数字式电动执行器系统及其QFT控制器设计

设计了一种新型数字式电动执行器控制系统,该系统扩展了网络通信和遥控调试等功能。受控系统对象模型存在不确定性,同时电动执行器控制系统对给定值有无超调跟踪性能要求,为此设计了基于定量反馈理论(QFT)的二自由度控制器。硬件调试和控制算法仿真实验证明系统的是实际可行的。

电液伺服试验机的QFT控制研究

由于电液伺服试验机系统内存在较强的时变特性和非线性,并且试件等负载特性经常变化,导致系统存在很大的参数不确定性。当被控系统的参数等特性发生变化时,采用固定参数的传统PID控制难以获得满意的控制效果,如果重新调整参数又极大地增加了控制操作的复杂性。为解决此问题,采用定量反馈理论(QFT)的控制器设计方案,对电液伺服试验机系统进行控制。QFT控制器是针对系统不确定性做出的设计,对于控制不确定性较强的系统,该控制器具有独特的优势;在系统的不同频段内,QFT控制器还可以“剪裁”系统的控制性能。对具有参数不确定性的电液伺服试验机系统进行试验辨识,并在系统模型上进行QFT控制器设计和仿真。结果表明:在工况发生变化时,所设计的QFT控制器比PID控制器具有更高的控制精度,鲁棒性更好。

基于QFT的船舶航向控制器设计与仿真研究

论述了基于定量反馈理论(QFT)的船舶航向控制器的设计方法。该方法不仅能保证闭环系统有较强的鲁棒性,还具有良好的动静态特性,特别是在系统的快速性方面较其它设计方法有较大的改善和提高。基于MATLAB的仿真实验表明运用该方法所设计的控制器具有较强的鲁棒性和自适应能力,满足性能指标的要求,具有较高的工程应用价值。

融合GPC和QFT对不确定性系统的鲁棒控制

针对广义预测控制(GPC)与定量反馈理论(QFT)的特点,提出了把两种算法融合的鲁棒控制算法。该方法是在对QFT进行修改的基础上,采用双回路控制。内回路采用QFT控制器实现对系统不确定性的控制;外回路采用GPC控制器,实现对系统的各种性能要求并且提高鲁棒性。该方法可以充分利用两种控制理论的优点。最后的仿真结果显示,融合的算法比单独采用其中的任何一种控制算法所取得的控制效果都好。

基于采样控制系统直接设计理论的QFT设计方法及应用研究

从频域设计角度出发 ,应用离散信号分析方法 ,提出了仿真转台周期时变系统———采样控制系统QFT设计参数的选取方法 ,并应用采样控制系统直接设计方法 ,在不丢失采样时刻之间系统信息的条件下 ,通过对系统进行提升化处理 ,求解等效离散系统 ,使仿真转台伺服控制系统的QFT设计问题转化为采样控制系统混合灵敏度设计问题 ,为仿真转台数字控制器的设计提供了一种新方法。

QFT在航空发动机MIMO鲁棒控制中的应用

利用QFT理论推导出非对角控制器控制律的求解公式,并提供了一个评价最优非对角控制律的工程指标,给出MIMO航空发动机控制系统设计方法和步骤,保证所设计的控制系统具有所要求的鲁棒稳定性和跟踪性能要求。将该方法应用于某型涡扇发动机控制系统设计,仿真验证表明,控制效果良好满足设计要求。

QFT在导弹纵向通道控制中的应用

定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法.导弹飞行过程中,具有较强不确定性,且弹体参数随时间连续变化.文中将QFT控制律设计方法用于导弹纵向通道鲁棒控制律的设计.仿真表明,所设计控制律满足导弹5组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能,能够减小最大攻角.

基于ADRC与QFT技术的滚转导弹复合鲁棒控制

滚转是导弹突破定向能武器攻击的一种有效手段。滚动通道的主要任务是克服外扰的影响,给弹体提供精确的滚转角速度,这里将通过一个自抗扰控制器(ADRC)实现这一目的。针对俯仰-偏航通道,设计了一个基于定量反馈理论(QFT)的控制器,以克服通道间的运动耦合及参数的大范围变化,准确跟踪姿态指令。数字仿真结果表明,这种复合控制器具有很强的鲁棒性及良好的动态性能。

火电厂主汽温控制系统的QFT设计与仿真

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有三参数变动的不确定模型,应用QFT的基本原理,设计了边界稳定的鲁棒控制器,保证了稳态精度5%和过渡过程时间小于1秒。仿真结果表明它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。