永磁同步电动机自适应反步控制的建模与仿真

设计了一种基于自适应反步控制的永磁同步电动机非残性速度控制器，采用二阶滤波环节平滑速度指令．在设计非线性速度控制器的同时，进行不确定参数及负载力矩的在线自适应估计。建立了采用该控制器的永磁同步电动机速度伺服系统仿真模型．仿真结果表明，所设计的非线性控制器保证了系统的全局一致稳定性，永磁同步电动机伺服系统获得了很好的跟踪效果，并且对参数不确定性及负载力矩扰动具有很好的鲁棒性。     

一类不确定混沌系统的自适应模糊同步控制

针对一类带有未知非线性函数、参数和外界干扰的混沌系统,通过将一个时变参数引入到带有非线性后件的T-S模糊逻辑系统中,结合自适应方法对未知参数进行在线估计,完成了自适应模糊同步控制器的设计,并实现了驱动-响应混沌系统的渐近同步。一般而言,带有非线性后件的T-S模糊逻辑系统具有更高的逼近能力,可用更少的规则去逼近主从系统中的未知非线性函数,且在同步控制器的设计过程中,参数自适应律的个数与模糊规则的个数无关。因此,该同步方法不仅减少了在线运算量,而且通过直觉推理生成规则少、解释性强的模糊逻辑系统具有更广泛的应用。最后所给数值仿真算例说明了该方法的有效性。     

基于T-S模糊模型的模型参考自适应逆控制

针对非线性系统,提出一种基于T-S模糊模型的模型参考自适应逆扰动消除控制方法。所提方法根据模糊辨识理论与模型参考自适应逆控制各自的特点,将两者相结合。首先,根据模糊系统理论,分别采用模糊对角线划分和递推最小二乘算法进行前提和结论参数辨识,离线辨识得到对象模糊模型和逆对象模糊模型。将辨识出的对象逆设为原始控制器,与被控对象串联;为了分离出系统扰动信号,将辨识出的对象模型与被控对象并联,通过被控系统与对象模型输出做比较,再通过逆对象模型反馈到系统输入端,组成扰动消除环节。用最小均方差算法在系统运行过程中在线调节逆对象模糊模型参数,使其输出误差最小。最后,使用所提方法对一混合非线性系统及输入/输出非线性系统进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于控制Lyapunov函数的鲁棒自适应控制器设计

研究一类含有系统扰动,并且状态项与控制项中同时含有未知参数的非线性系统的反馈稳定问题。利用鲁棒控制Lyapunov函数方法及参数映射技术,讨论了当系统存在I型与II型自适应鲁棒控制Lyapunov函数(ARCLF)时,系统的自适应控制问题,并针对两种情况分别进行了控制器的设计。通过算例验证了所提方法的可行性。     

鲁棒自适应输出跟踪控制在船舶操纵中的应用

针对带有未知控制增益、常参数不确定性以及外部扰动的船舶运动非线性模型，将自适应逆推技术与Nussbaum增益方法相结合，提出一种新的非线性自适应鲁棒控制策略，实现了船舶运动航向渐近跟踪控制。在所得控制器作用下的系统性能不仅能够通过设计参数而得到保证，且可克服控制器奇异值问题。设计过程及数字仿真结果均表明，所设计的自适应非线性跟踪控制器对不确定性具有良好的适应性及鲁棒性。     

新型四维超混沌系统广义投影同步及自适应同步

基于Lyapunov稳定性理论,设计合适的非线性反馈控制器以及参数更新规则,实现一类混沌系统的自适应广义投影同步.该控制器既可以适用于不包含未知参数的广义投影同步,又适用于包含未知参数的自适应广义投影同步.以新型四维超混沌系统为例,考虑含有未知参数和不含有未知参数的两种情况,从而实现驱动系统和响应系统渐近地达到所有状态向量的按照不同比例广义投影同步,同时辨识出系统的未知参数.数值模拟结果表明了所设计控制器的有效性.     

一类非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类含有不确定参数和未知扰动的非线性系统，提出一种鲁棒自适应控制方法以确保系统输出稳定地精确跟踪给定的参考信号。控制器的设计分两步进行：首先，在不考虑扰动的情况下，采用一种基于参数映射的Lyapunov设计方法设计系统参数自适应控制器；然后，在该自适应控制器的基础上，采用衰减控制策略设计鲁棒补偿器，实现对扰动的抑制。最后通过数字仿真验证了设计方案的有效性。     

随机扰动下一类混沌系统的同步

基于工程上广为应用的非线性鲁棒观测器思想,在随机扰动存在的情况下,对一类混沌系统成功地实现了同步。响应系统分两步进行设计,首先利用矩阵理论通过线性变换将受扰混沌系统进行扰动解耦,使系统部分状态与扰动无关,然后针对扰动解耦系统设计非线性观测响应系统。同时结合混沌吸引子有界性这一特点,将观测器存在条件化为求解系统的LMI,最终的仿真结果证明了该方法的有效性。     

飞翼无人机机动飞行非线性鲁棒自适应控制

机动飞行能力作为无人机任务扩展的重要保证,受到各国的普遍重视。针对飞翼布局无人操纵能力不足、非线性和耦合性强的特点,提出一种非线性自适应控制方法。在所提的控制结构中,内环线性化解耦消除已知不利的耦合项,外环反步跟踪方法进行航迹跟踪,并采用粒子群补偿器补偿各种扰动和不可建模的耦合项,保证系统对各种扰动的自适应能力,且证明了该控制结构的稳定性。同传统反步控制方法相比,所提控制器增加了内环解耦结构。不同于传统的动态逆解耦控制方法,本文在控制结构中保留气动阻尼项,使得线性化后的系统为弱非线性系统。该结构不仅可以降低外环控制器设计的保守性,而且便于工程实现。仿真结果显示,该控制方案是有效的。     

不确定非线性系统的H∞鲁棒自适应控制

针对带有不确定性和外界扰动的非线性系统,讨论了鲁棒自适应干扰衰减控制器的设计方法。分别在系统是指数无源(当ω≡0,Δg≡0,u≡0时)和满足一定条件下,根据系统不确定性所满足的条件,提出了两种基于Lyapunov稳定性理论的非线性鲁棒控制器的设计方法,所获得的控制器使闭环系统满足H∞鲁棒扰动衰减性能准则。同时这种设计方法避免了Hamilton Jacobi不等式的求解问题,简化了控制器的求解过程,使所获得的控制器结构简单。     

新型超混沌系统的改进自适应广义投影同步

基于Lyapunov稳定性理论,设计合适的非线性控制器以及参数更新规则,实现一类混沌系统以及超混沌系统的改进自适应广义投影同步。该方法可以使得驱动系统和响应系统渐近地达到所有对应状态向量,按照不同的比例进行同相位或者反相位投影同步,同时既可以对响应系统中的未知参数进行辨识,也可以对驱动系统中的未知参数进行辨识,当然,该方法也可以适用于不包含未知参数的混沌系统广义投影同步。以新型的四维超混沌Lorenz系统和超混沌Chen系统为例,数值模拟结果表明了所设计控制器的有效性。     

永磁直线电机失步预防的模糊神经网络控制

提出一种双模糊神神经网络复合控制策略(D-FNNC)以解决永磁直线同步电动机(PMLSM)垂直提升系统因失步而不能稳定、安全运行难题.这种复合控制结构通过改变供电电压或电机运行速度实现失步预防.针对PMLSM的非线性,时变性,易受扰动且无精确数学模型特性,采用模糊控制器FC;利用神经网络控制器(NNC),克服FC存在稳态误差且无自适应能力问题;通过一种复合控制策略(CCS):一个随功角稳定余量增加而逐渐趋于 l的非线性函数将两者结合,以提高系统动态性能,保证稳态精度,并提高系统自适应能力.仿真结果表明,该新型控制策略能有效预防失步发生,使系统时刻保持稳定运行.     

参数未知的不同结构混沌系统的自适应同步

针对一类混沌系统，研究了参数未知的不同结构混沌系统的自适应同步问题。基于Lyaponuv稳定理论，给出了自适应同步控制器的系统设计过程，以及同步控制器和参数自适应律的解析表达式。对于两个参与同步的不同结构的混沌系统，只要其维数相等且状态变量可测，就可以利用所提出的控制策略达到全局渐近同步。方法简单，无需试凑。以Lorenz系统和Lu系统的自适应同步控制为例，说明了该方法的有效性。     

一类非线性互联大系统的近似最优扰动抑制

研究一类受外界扰动非线性互联动态大系统的最优扰动抑制问题。根据有限时域二次型性能指标,提出了一种基于逐次逼近思想的大系统近似最优扰动抑制方法。利用该方法将由原系统得到的高阶耦合的非线性两点边值问题简化为一族解耦的线性两点边值问题序列。证明了该序列的解一致收敛于原非线性互联大系统的最优控制。通过截取最优控制序列的有限次逼近值,可以得到非线性互联大系统近似最优扰动抑制控制律。最后通过数值仿真表明了该方法的有效性。     

一种新型的非线性随机大系统自适应镇定方法

研究了一类具有严反馈形式并含有Wiener噪声扰动的非线性随机大系统,其互联项满足线性增长约束。利用微分几何的理论,应用Backstepping算法,基于Lyapunov稳定性理论,选择了适合这类组合非线性系统的状态观测器,设计了自适应输出反馈分散控制律和自适应律,使得闭环,互联的非线性随机大系统实现了概率意义下的全局稳定,仿真结果表明了控制算法的有效性。     

具有扇区非线性输入的混沌系统函数投影同步

研究了具有扇区非线性输入且含有模型不确定和外部干扰的混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和滑模变结构控制方法,设计了统一的滑模控制器和自适应更新规则,使得混沌驱动系统和响应系统按照期望的函数尺度因子矩阵实现同步。所设计的控制器不受扇区非线性输入、模型不确定性和外部干扰的影响, 具有很强的鲁棒性。以超混沌系统为例的仿真实验证明了该方法的有效性。     

陈氏混沌系统的脉冲鲁棒同步

针对存在扰动的两个陈氏混沌系统同步问题,提出应用脉冲控制的方法来实现鲁棒同步。使具有不确定扰动的陈氏混沌同步误差系统渐近镇定到平衡点,并且获得其充分条件。最后,通过数值实验来证明所提出脉冲控制方法对陈氏混沌系统鲁棒同步是有效的。     

扩散炉基于Laguerre函数模型自适应预测控制

主要报告了扩散炉采用Laguerre函数模型自适应预测控制的结果 ,并对这种自适应控制的原理及其算法作了简要概述。基于Laguerre函数模型自适应预测控制系统对扰动和对象参数、结构的变化及非线性具有较强的适应能力。在扩散炉控制中的应用结果表明 ,即使在出现强扰动的场合 ,该系统也具有良好的控制品质     

基于无模型自适应控制的锌层厚度预估模型

针对锌层厚度控制过程中存在时变大滞后、非线性和多变量干扰而难以实现精确控制的问题,提出基于无模型自适应(MFA)结合Smith预估反馈控制方法.采用MFA预估算法可以实现Smith预估模型的参数偏差在线估计,并且不依赖预估模型的时间常数和延迟时间.从LabVIEW仿真数据结果可以看出,此控制策略对比增益自适应Smith控制算法,不仅能够有效地解决锌厚控制中系统高阶非线性问题,能有效克服不确定系统参数的扰动,并能有效处理系统时变大滞后问题.     

参数不确定混沌系统的反步变结构控制

针对一类存在不确定性或者输入扰动的严参数反馈形式非线性混沌系统,提出一种基于反步法的自适应变结构控制器。结合反步法和变结构控制,在第1步到第n -1步,用递推方法来选取Lyapunov函数,运用自适应反步法设计,在第n步(n阶系统) ,选择适当的滑动面来确定变结构控制器,以实现系统的全局调节或跟踪。仿真结果表明,所提出的控制器对存在输入扰动和参数不确定时具有强鲁棒性