基于CMAC和PID的非线性耦合系统解耦控制研究

为了实现多变量非线性耦合系统的解耦控制,提出了一种基于CMAC与PID的复杂关联自适应解耦控制策略,并给出了详细算法。该控制策略采用PID控制器和CMAC控制器共同构成一个复合控制器,多个复合控制器通过多输入多输出线性神经网络,实施对复杂非线性耦合对象的控制作用。由于神经网络的自适应特性,可使得耦合系统逼近参考模型,实现解耦控制。仿真结果表明,该控制策略实现了耦合系统的解耦控制,并且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。因此采用此控制策略能够实现多变量非线性耦合系统的解耦控制。     

三电平逆变器直接转矩控制系统研究

阐述了三电平逆变器直接转矩控制的基本原理、拓扑结构和控制策略,提出了一种简化的三电平逆变器异步电机直接转矩控制方法,利用Matlab/Simulink建立仿真系统,仿真结果验证了系统设计和控制策略的正确性。     

基于电平标量合成的通用多电平控制策略

分析了基于电平对象的多电平控制策略--2电平矢量拓展法在控制逻辑结构上的冗余,精简了其控制结构,并在新的电平标量意义下提出了新的基于电平对象的多电平控制策略--电平标量合成法.该方法具有控制复杂度小,并且适用于多电平系统的优点.同时,还针对调制过程中可能出现的电平溢出问题,提出了零序分量补偿的解决方案.仿真结果证明了电平标量合成法的可行性和通用性,也证明了零序分量补偿方案可以进一步增大可调制区域的范围.     

应用三电平逆变器的PMSM控制系统的建模与仿真

在分析三电平空间矢量脉宽调制技术和永磁同步电动机数学模型的基础上,采用转子磁场定向控制策略设计了一套应用SVPWM三电平逆变器的PMSM矢量控制系统.利用Matlab/Simulink仿真软件,建立了系统的仿真模型.该模型综合了PMSM的变频调速、矢量控制、SVPWM技术和三电平逆变器.仿真结果表明,系统能够得到良好的动静态性能.     

组合多电平式APF直流侧电压平衡控制策略

H桥级联式多电平变流器用于有源电力滤波器(APF)时,H桥功率单元直流侧电容电压的平衡制约着系统补偿的性能.通过对应用两电平变流器或H桥级联式多电平变流器的APF的研究,提出了更有利于实现多电平APF直流侧电容电压平衡控制的组合式多电平变流器拓扑;以新的多电平拓扑为基础,提出了2电压环的直流侧电压控制策略,解决了多电平有源电力滤波器直流侧电压平衡问题.仿真实验证明,该组合式多电平变流器拓扑是有效实用的,直流侧电容电压平衡控制策略也具有良好的控制效果.     

基于二电平矢量拓展的通用多电平控制策略

选择电平作为参考对象,研究了对电平数和相数都具有通用性的多电平控制策略,提出了二电平矢量拓展法,并进一步分析解决了新控制策略中的电平离散意义、整余分量分解、二电平分析、桥臂开关分组等关键问题.该控制策略物理意义明晰、实现简易,控制策略的复杂度不随电平数或相数的增加而增大,对于系统电平数及相数的变化都具有很好的通用性.最后,在Matlab环境中搭建了三相五电平逆变系统模型,仿真结果证明了该控制策略简单可行.     

模糊神经网络技术用于结构主动控制的研究

提出了一种基于神经网络调整规范化因子的模糊神经网络控制策略，并以表面布置压电片的梁结构为控制对象进行了仿真．实验结果表明，该控制策略适用于不精确被控对象模型和非线性系统的控制．     

基于Fuzzy-PI的薄膜烘干过程中张力控制

针对牵引张力的非线性时变特征建立张力模型,采用Fuzzy-PI控制策略实现薄膜牵引过程的恒张力控制,利用Matlab对控制策略进行仿真验证,设计了张力闭环系统。仿真与实际运行结果证明:本系统具有良好的动态性能与稳态精度。     

湿式双离合器自动变速器换挡控制与仿真分析

建立了湿式双离合器自动变速器(dual clutch transmission,DCT)换挡过程系统动力学模型,针对湿式双离合器系统的高度非线性、难以建立精确数学模型等特点,设计了多规则因子模糊控制器。制定了湿式双离合器换挡过程控制策略,该控制策略通过综合控制发动机和离合器压力来完成换挡过程中的动力切换。基于Matlab/Simulink软件平台,建立了湿式DCT传动系统的仿真模型,对换挡过程进行了仿真。结果表明,该控制策略能够满足DCT换挡过程的要求,并且控制器的跟踪性能良好。最后,讨论了换挡控制的影响因素。     

SVC与发电机励磁的非线性PID协调控制策略

针对电力系统的强非线性和不确定性,应用非线性控制理论,基于非线性跟踪微分器及PID校正思想,设计了一种用于静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁的非线性PID协调控制策略.该控制策略具有不依赖于被控系统知识的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,且结构简单,易于实现.利用Matlab/S-function 仿真表明,SVC与发电机励磁的非线性PID控制策略能有效地提高电力系统暂态稳定性.     

小波神经网络在过程控制中的应用研究

非线性过程的建模和控制问题尚无通用的模型结构和方法可用于过程控制.结合小波和神经网络方法进行过程控制的通用模型和方法的研究,提出了一种仅用尺度函数逼近的小波神经网络模型,并用它来实现非线性预测控制方案.该模型能用线性最小二乘方法进行拟合,因而具有易于实现和通用的优点.由于简化了在线优化方法,所提出的非线性预测控制方案已在线实现.用该方法进行了两个非线性系统的模型辨识和一个双线性系统的控制仿真,模型的通用性、辨识和控制方法的简单易用和仿真结果表明,所提出的方案对过程工业和非线性、高阶系统有很好的实用性,有着比标准PID控制器好得多的控制效果.     

Application research of wavelet neural networks in proces control

非线性过程的建模和控制问题尚无通用的模型结构和方法可用于过程控制。结合小波和神经网络方法进行过程控制的通用模型和方法的研究,提出了一种仅用尺度函数逼近的小波神经网络模型,并用它来实现非线性预测控制方案。该模型能用线性最小二乘方法进行拟合,因而具有易于实现和通用的优点。由于简化了在线优化方法,所提出的非线性预测控制方案已在线实现。用该方法进行了两个非线性系统的模型辨识和一个双线性系统的控制仿真,模型的通用性、辨识和控制方法的简单易用和仿真结果表明,所提出的方案对过程工业和非线性、高阶系统有很好的实用性,有着比标准ＰＩＤ控制器好得多的控制效果。     

发电机励磁控制的Gain Scheduling设计

针对电力系统的非线性特性 ,提出了一种实用的非线性控制设计方法——增益规划 (Gain Scheduling,GS)。选择电磁功率 Pe,机端电压 Vt作为状态划分变量 ,将系统运行域分为若干区 ,在各区内的选定运行点上基于局部线性化模型设计底层控制器 ,如线性最优励磁控制器 (L OEC) ,通过对运行域内其它点实施模糊插值运算 ,得到上层全局的GS控制规律。数字仿真结果表明 ,GSEC能很好地适应系统运行点的变化 ,较固定增益的 L OEC具有更好的控制性能 ;并且可以离线设计 ,在线计算量和存储量均不大 ,利于实际应用     

模糊PI参数自适应永磁同步电机矢量控制系统的研究

利用控制对象的非线性、参数时变性的特性,将基于模糊推理的模糊PI控制器加入到永磁同步电机控制系统中,在MATLAB／Simulink中建立相应的仿真模型．仿真结果显示,该系统具有反应速度快、超调小、动态性能好等优点．     

非线性非最小相位系统伪线性复合控制

将多变量非线性控制理论中的伪线性化方法，应用于具有非线性、非最小相位特性控制系统的控制规律的设计，实现了被控对象的状态反馈线性化。针对具体的控制要求，将伪线性化方法与其他控制技术相结合，可以形成复合控制策略。基于流体动力机械控制系统的仿真结果表明，复合控制策略能有效改善被控对象的动态性能，增强其适应参数变化的能力，具有较好的速动性和鲁棒性。     

采用功率内环和电压平方外环的电压型PWM整流器

根据电压型PWM整流器在同步旋转dq坐标系中建立的整流器功率控制数学模型,基于功率前馈解耦,解决了有功功率和无功功率互为耦合问题.为克服整流器电流控制策略、直接功率控制策略及非线性控制策略的不足,提出了采用功率内环、直流电压平方外环电压型PWM整流器的新控制策略.由于采用直流电压平方外环,提高了整流器直流电压跟踪和功率跟踪能力,使系统具有响应快、稳定性好、抗负载扰动能力强及结构简单的优点.给出了系统控制器的设计方法.通过正常负载及负载扰动情况下的计算机仿真,证明了新控制策略的可行性.     

利用RBF神经网络实现聚合反应的内模控制

文中研究基于径向基(RBF)神经网络算法的内模控制策略在苯乙烯本体聚合反应相对分子质量分布控制领域的应用。利用神经网络对非线性系统的逼近能力，把内模控制推广到聚合反应过程质量指标控制这一非线性系统中。针对建模过程中存在的稳态误差，在训练数据中增加了部分静态数据，有效的提高了模型的验证精度，大大改善了由神经网络构成的内模控制器的控制精度，消除了系统余差。仿真结果证明，基于神经网络算法的内模控制策略达到了较好的控制质量。     

基于观测器的倒立摆变结构控制

针对单级倒立摆这一非线性系统，在对它的非线性模型进行线性化处理的基础上，利用滑模变结构控制方法设计了控制律，同时考虑到其实际物理过程，设计了非线性观测器用于控制律中状态变量的估计。最后在Matlab／Simulink上进行了仿真实验，实验结果说明了该方法的有效性。     

高速列车受电弓非线性控制研究

对接触网的刚度进行非线性最小二乘拟合,建立了弓网系统非线性模型,采用微分几何理论对弓网间接触力波动进行控制,提出一种输出-干扰解耦方法,通过适当的非线性坐标变换,将非线性系统转化为线性系统,并施以最优控制,仿真结果表明,控制效果良好.     

基于参数自调节模糊-PID的PMSM矢量控制系统仿真

针对永磁同步电动机,设计了参数自调节模糊-PID控制器,并在Simulink环境下对基于参数自调节模糊一PID的PMSM矢量控制系统进行仿真。结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态特性良好,调速系统具有响应快速、超调量小、鲁棒性好、抗干扰能力强等优点,验证了系统设计的可行性。