具有非线性不确定参数的电液伺服系统自适应backstepping控制

针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器,同时在控制律中加入阻尼项,从而补偿外界干扰对控制性能的影响;基于Lyapunov稳定性方法,设计了参数自适应律,并且在自适应律中引入充分光滑投影算子,实现对电液伺服系统中不确定参数漂移的抑制作用.搭建了AMESim与MATLAB的联合仿真平台,对所设计的自适应backstepping控制器进行仿真,作为对比,设计了不带有非线性参数估计的自适应backstepping控制器和PID算法.仿真表明,本文所设计的控制器具有良好的跟踪性能和补偿非线性不确定参数变化的能力.

吸气式高超声速飞行器鲁棒反演控制器设计

针对吸气式高超声速飞行器气动/推进/结构弹性耦合控制问题,提出了鲁棒反演控制器设计方法。采用反演和动态逆方法设计虚拟控制量和实际控制量,通过引入一阶低通滤波器来获取虚拟控制量的导数,解决了虚拟控制量求导复杂问题;为了增强控制器的鲁棒性,采用充分光滑投影算子对模型非匹配不确定项进行估计和补偿,同时避免了可能出现的参数漂移问题。仿真结果表明,该控制器对模型气动参数拟合误差、攻角和升降舵偏角摄动、气动弹性影响具有鲁棒性,对速度指令和高度指令具有很好的跟踪效果。

四旋翼飞行器自适应反演姿态控制器设计

针对四旋翼飞行器的非线性、强耦合控制问题,提出了一种自适应反演控制器设计方法。通过引入一阶低通滤波器来获取虚拟控制量的一阶导数,避免了虚拟控制量的复杂求导计算。采用充分光滑的投影算子对模型非匹配不确定项进行估计和补偿,放宽了传统投影算子对已知不确定项的上、下界的要求,同时抑制了"参数漂移"。仿真结果表明,该控制器具有良好的控制效果和鲁棒性。

一种基于自适应反演算法的火电单元机组协调控制策略

为了克服火电单元机组的本质非线性和不确定性对控制系统品质的影响,解决它在大范围变工况时的协调控制问题,该文针对综合考虑锅炉-汽轮机-发电机动态特性的单元机组整体模型,计及系统参数的不确定性,基于自适应反演算法和协调无源性理论,设计了一种非线性协调控制策略。首先经过适当简化处理,将机组整体模型分解为两个低阶子系统;在子系统Ⅰ中,利用反演法得到主蒸汽阀门开度控制器,然后基于协调无源性理论设计励磁控制器;在子系统Ⅱ中,通过逐步递推设计燃料控制器。同时,基于李雅普诺夫稳定性方法,交错设计了模型不确定参数的自适应律,并通过在其中引入充分光滑投影算子,避免了系统不匹配参数可能发生的漂移问题。在实际工程应用中,为了获得良好的调节品质,总结了该控制器参数的设定规律。最后,针对某600MW单元机组非线性模型的仿真分析及在火电单元机组全范围仿真机上的变负荷实验均表明,文中提出的协调控制策略不仅保证了闭环系统的渐近稳定,而且具有较强的负荷指令跟踪性能、抗干扰能力和鲁棒性。

单元机组的非线性自适应反演综合控制

针对同时考虑参数不确定性和外界干扰的单元机组整体模型(锅炉–汽轮机–发电机模型),提出了一种基于自适应反演法和协调无源性理论的非线性综合控制策略.首先,针对预处理后的被控对象各子系统,采用反演法得到汽门控制输入,然后以高压侧电压为控制目标对励磁部分进行优化设计,最后逐步递推设计燃料控制器.在控制律设计过程中,为克服模型参数的不确定性,避免可能出现的参数漂移,通过引入充分光滑投影算子设计了参数自适应律.同时,借助在控制律中添加阻尼项,以有效抑制外界干扰对控制品质的影响.仿真分析和变负荷实验的结果表明,本文所设计的综合控制策略同时优化了单元机组的有功和无功响应特性,使其具有良好的负荷跟踪性能、抗干扰能力和对模型不确定参数的鲁棒性.

拟增生算子方程的广义最速下降逼近的收敛性

证明了广义最速下降逼近强收敛于定义在一致光滑实Banach空间的真子集匕的局部有界拟增生算子的零点的一充要条件,相关的结果处理含φ-强拟增生算子的非线性方程迭代解的收敛性.所得的结果推广和统一如Xu和Roach,Xu、Zhang和Roach,Chidume,Zegeye和Ntatin,徐宗本和蒋耀林,Chidume,Zhou等人的相应结果.