控制系统仿真的新问题;模型不确定性

本文从解决模型不确定性的角度研究了控制系统仿真问题。首先，讨论了把模型不确定性引入控制系统仿真的必要性，然后阐述了一种全新的观点：控制系统仿真应该是鲁棒辨识与鲁棒控制的有机结合。     

网络控制系统结构下的非线性系统建模与仿真

针对非线性系统往往具有不确定性,结构复杂、建模困难和不适于网络条件下仿真研究的问题,提出了一种网络控制系统结构下非线性系统建模与仿真的方法.在对弹簧连接的双倒立摆耦合非线性系统模型及其通信网络进行Matlab/Simulink模块化建模的基础上,利用鲁棒控制器将对象模型的不确定性和网络时延的不确定性进行了综合处理.仿真结果表明,该方法不仅降低了非线性系统建模的复杂性,而且为研究网络控制系统结构下非线性系统的动态特性提供了条件.     

四辊轧机电液IGC系统鲁棒H∞控制器设计

针对某四辊冷轧机，建立了其二自由度机架．辊系动力学模型，并进一步建立其电液IGC（IngapGaugecontr01）闭环控制系统模型．考虑此电液IGC模型的参数不确定性，利用H∞混合灵敏度简化算法设计了辊缝闭环控制器．仿真研究结果及与常规PID控制效果的比较表明，所设计的控制器对于电液伺服系统的参数不确定性具有很好的抑制性能，提高了电液IGC系统的动态性能和稳定性。     

高超声速滑翔飞行器不确定性分析与H∞混合灵敏度控制

针对高超声速滑翔飞行器具有强不确定性的问题,采用鲁棒性强的H∞混合灵敏度方法设计飞行器的控制系统。首先,针对模型包含大量不确定参数, 使用了最坏情况增益(worst case gain, WCG)的灵敏度分析方法对系统不确定性进行分析,得到了可以表示原系统模型不确定性的主要不确定参数。然 后,根据不确定参数分析结果,选取H∞混合灵敏度控制器的权函数并设计了控制器。最后,通过三通道非线性仿真以及参数拉偏仿真,对控制系统的动态性能和鲁棒性进行了检验,验证了控制系统分析与设计方法的有效性。     

一种新的基于模糊趋近律的滑模控制方法

针对一类具有不确定性的非线性系统，提出了一种模糊趋近律滑模型控制策略，将模糊逻辑控制与趋近律相结合，推导出模糊趋近律，该设计方法简单，控制算法容易实现，仿真结果表明，本文提出的方法不仅保留了滑模控制系统所具有的较强的鲁棒性优点，又使控制系统滑动模态的品质得到保证和改善，同时消除了系统的高频颤动。     

600MW火电机组控制系统全仿真模型及建模研究

本文以６００ＭＷ火电机组仿真系统的研究为背景，开发了电站控制系统仿真图形化建模系统，建立了机炉控制系统仿真模块库和全仿真模型。文中介绍了控制回路全仿真模型的组成与设计，讨论了模型自动组态、调试及控制参数自整定等问题。所建立的控制系统仿真模型用于实际仿真机中，实现了ＡＴＣ控制等电站控制中难点问题仿真，取得了满意效果     

不确定非线性系统变结构模糊自适应鲁棒控制

考虑一类不确定非线性系统的鲁棒控制器设计问题，在假设系统不确定性函数结构未知的情况下，利用模糊系统对不确定性函数进行逼近，将获得的模糊系统函数作为系统不确定性界函数。在此基础上，提出了一种变结构模糊自适应鲁棒控制算法，该算法在确保系统的滑动模态超平面为渐近可达的前提下，在线对系统模型的控制增益参数和不确定性函数的界参数进行估计。最后以船舶减摇鳍非线性控制系统为例，进行了变结构鲁棒自适应模糊控制器的设计。仿真研究表明，所提出的算法是有效的。     

一种多分辨率仿真模型构建方法

针对人在回路仿真推演中高层级指挥员下达作战任务与仿真系统模型指令之间的分辨率鸿沟，提出了一种基于行为树的多分辨率模型构建方法。通过改进行为树语法，实现了低分辨率作战任务解聚为高分辨率仿真系统指令；通过设计嵌入行为树的决策模型，解决了模型指令执行过程中面临的资源不确定性、执行效果不确定性问题。设计了夺取制空权作战场景，验证该方法的有效性。     

无人飞艇的鲁棒航向控制系统设计

将线性矩阵不等式(LMI)方法应用于静不稳定飞艇的鲁棒航向控制系统设计中,该飞艇模型具有参数不确定性。首先,给出了飞艇的横侧向运动模型。并且,采用了多面体集合的形式来描述对象的不确定性。然后采用LMI方法,将飞艇航向控制系统的设计简化为一个基于多面体系统的凸优化问题。由于该方法存在着一些设计裕度, 因此可以利用这种裕度来实现多目标控制。根据该方法设计出的闭环控制系统由内环的增稳系统和外环的PI控制器组成。最后,提供并分析了飞艇航向控制系统的仿真结果。     

定量反馈理论和神经网络的融合控制与仿真

针对自旋导弹的不确定性和强非线性,提出了将定量反馈理论QFT与神经网络控制相融合的控制器的设计算法.采用基于神经网络的PID控制算法,获得初始控制器,克服QFT初始控制器设计的盲目性,然后采用QFT设计对系统进行调整.综合考虑了对象的不确定性范围和对系统性能指标的要求,实现了自旋导弹俯仰通道鲁棒控制器的设计,并对该自旋导弹控制系统的模型进行非线性仿真.仿真结果表明,与基本QFT控制器相比,所设计的系统具有良好的稳定鲁棒性和性能鲁棒性,可以用于同类具有大的不确定和强非线性控制系统的设计.     

基于Duffing方程不确定性模型的混沌控制

研究了基于Duffing方程不确定性模型的混沌控制 ,在Lyapunov控制律中引入控制补偿 ,能使控制稳定且具有一定的鲁棒性。仿真表明了算法的有效性     

基于神经网络的一类非线性系统的变结构控制

在已知名义系统的基础上 ,将小脑关节模型控制器 (CMAC)神经网络用于一类状态反馈可线性化的多输入多输出连续时间非线性系统的变结构控制中。利用自适应技术估计了估计误差的大小 ,减小了系统的不确定性 ,并利用模糊控制技术调整了变结构增益 ,改善了系统的性能。在很弱的假设条件下 ,应用Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统内的所有信号为均匀最终有界。算法在导弹控制系统中的应用进一步证明了本文方法的有效性。     

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。     

一种基于H∞理论的滑模变结构控制器设计

为避免未建模误差对系统性能的影响,采用滑模面的频域整形方法提出了一种基于Ｈ∞理论设计滑模面的变结构控制器,并将其运用到一泵控马达伺服系统中。仿真结果表明这种控制器对建模误差有很强的鲁棒性。     

高精度飞行仿真转台的鲁棒自适应控制

针对高精度直流伺服系统,提出一种基于Lyapunov直接法的鲁棒模型参考自适应控制方法.在算法中,通过调节增益系数,以适应系统中参数的变化,通过引入鲁棒补偿项,实现对摩擦环节的补偿,使得在具有参数不确定性和未知非线性摩擦特性的情况下,跟踪误差渐进收敛于零.并以三轴转台为例,进行了数值仿真,其结果表明该方法的有效性和鲁棒性.     

50MN自由锻造水压机电液伺服控制系统建模仿真

大型锻造水压机的电液伺服控制系统的可靠性和鲁棒性直接影响着水压机的使用、人身安全和锻件质量。针对50MN自由锻造水压机负载的不确定性,建立其电液位置伺服系统的数学模型,设计出动态鲁棒补偿器并结合传统的PID控制方法,利用MATLAB/SIMULINK软件仿真,结果表明动态鲁棒补偿器在水压机电液伺服系统中的应用很好地抑制了外负载干扰,提高了电液控制系统精度和稳定性。     

井控训练仿真器研制

采用井涌的动态数学模型及计算机仿真技术，研制了一种新型的井控训练仿真器。文中详细地介绍了该仿真器的系统组成及软件功能，并分析了多媒体技术在井控仿真中的应用。     

循环流化床(CFBC)锅炉系统仿真演示器的研制

以某７５ｔ／ｈ循环流化床锅炉为对象，开发了包括流化床数学模型，硬件接口与Ｈｏｎｅｙｗｅｌ模块自动控制系统在内的仿真演示器。它应用了清华大学在流化床模型，动态物料平衡及风烟流体网络方面研究的长期研究成果，能够比较正确地反映和演示流化床锅炉的实际运行及控制情况。该系统的研制成功也为进一步研究燃烧控制策略打下了基础     

综合服务通信系统资源控制建模与分析

基于QoS资源控制是保证网络综合应用服务质量的必要手段。深入讨论了基于QoS最优综合服务通信系统(ISCS)模型及其最优资源控制策略和评价方法。建立了ISCS最优动态资源控制系统模型。针对资源控制重要部件buffer，又提出了面向buffer资源控制策略，并取得了良好的模拟结果。