电容式微机械陀螺闭环驱动系统研究

主要研究了电容式微机械陀螺闭环驱动系统,首先对无自动增益控制闭环驱动系统和自动增益控制闭环驱动系统进行比较分析,然后深入分析三种自动增益控制闭环驱动系统,最后提出了电容式微机械陀螺直流自动增益控制闭环驱动系统.     

闭环增益成形算法的模型摄动

为了给出闭环增益成形算法的模型摄动形式,用小增益理论和H混合灵敏度算法的结果进行推导,发现闭环增益成形算法的模型摄动形式与灵敏度函数的形式相同,该结论对用闭环增益成形算法设计鲁棒控制器时系统所能忍受的模型摄动大小的确定具有指导意义．闭环增益成形算法的优点是设计过程简单,物理意义明显．     

基于Backstepping与闭环增益成形的减摇鳍控制

为提高减摇鳍控制器的鲁棒性,将Backstepping算法与闭环增益成形算法相结合,设计一种非线性鲁棒控制器.采用Matlab的Simulink工具箱分别对相同海况下未进行减摇控制、在设定航速及航速减半状态时采用减摇鳍控制的非线性数学模型进行仿真.结果表明,该控制策略对于减摇鳍非线性控制系统十分有效,具有较强的鲁棒性.该算法的优点是设计过程简单,物理意义明显.     

一种用于振动数据采集的AGC设计

针对随机采集场合中事前难以确定幅值的大小,无法设置最合适的增益的问题,提出了利用卡尔曼滤波实现自动增益控制功能的设计方案。详述了设计方案的硬件原理、实现算法,并进行了实验验证。结果表明,这种设计不仅能实现振动数据采集中的自动增益控制功能,而且不需预设增益初值的情况下可获得宽广的增益幅度动态范围,对高动态范围的数据采集具有重要的实际应用价值。     

基于LS-SVM软传感器的容错控制方法及应用

针对一类非线性系统中传感器卡死、恒增益和恒偏差失效等易发故障,考虑控制系统多存在耦合、非线性、时变、滞后等难以建立精确的解析模型,基于数据驱动技术提出一种软传感器容错控制方法.基于LS-SVM构建了系统软传感器,并利用软传感器的预测输出与实际传感器输出之差获取残差信号;采用SPRT算法进行故障检测,当传感器发生故障时,用LS-SVM软传感器预测输出代替物理传感器的实际输出,从而以软闭环方式实现对传感器故障的容错控制.将所提出的方法应用于一阶水箱液位控制系统,实验结果表明,基于LS-SVM软传感器与SPRT的结合能够可靠及时检测非线性系统中各类传感器故障,而借助于软闭环切换还可对传感器故障实现安全容错.     

用于北斗二代/GPS接收机的低功耗自动增益控制策略

提出一种用于北斗二代/GPS兼容系统的自动增益控制策略, 并采用数模混合的结构实现55 dB增益控制范围及简单的反馈控制环路。此策略通过复用模数转换器的采样结果,自动调整电压控制增益放大器和数控增益放大器的增益。与传统自动增益放大器相比较, 无需功率检测器或者检波器, 大大降低了功耗水平。此增益控制策略在台积电 0.18 μm工艺下进行验证。测试结果显示其建立时间小于1 ms, 仅消耗2 mA功耗, 符合在北斗二代和GPS系统对自动增益控制电路的指标要求。     

直流无刷电机调速系统控制方法的比较与研究

在了解直流无刷电机的结构、运行原理以及调速指标的基础上,分别对直流无刷电机采用单闭环PID调速控制、PWM调速控制以及双闭环PID控制.比较了在三种控制方法下直流无刷电机的运行特性.Matlab/Simulink仿真结果表明,与传统的单闭环PID调速系统和PWM调速系统相比较,本文提出的基于双闭环PID调速的控制系统具有更好的鲁棒性、动静态响应,达到了较好的控制目标.     

1450 mm冷连轧机多变量最优板形闭环控制策略研究与应用

为了提高冷轧带钢的板形控制质量,通过理论计算结合现场生产条件制定了板形闭环控制系统的控制策略。在此基础上,设计了板形闭环控制系统的系统结构,建立了以板形调控功效为基础的多变量板形闭环控制算法。给出了分步求解各个板形调节机构调节量的计算方法,既避免了通过求导方式进行全局最优化计算时产生的矩阵奇异无解的状况,又在最大程度上降低了工作辊弯辊等调节机构输出饱和的情况。在板形闭环控制系统的设计中,给出了板形调节机构的变增益补偿设定环节。开发的冷轧板形控制系统已用于1450冷连轧机的板形控制过程中,经现场应用表明,板形闭环控制系统具有较强的消差能力,为冷轧板带生产实现精确的板形控制提供了必要条件。     

非方阵被控对象闭环增益成形算法及其应用

在被控对象为非方阵的系统中,由于求解控制器时涉及到矩阵求伪逆问题,很大程度上增加了闭环增益成形算法的难度。考虑到此系统的闭环传递函数阵一定是奇异的,将闭环传递函数阵即补灵敏度函数设为奇异阵,设计出鲁棒控制器。将闭环增益成形算法应用于舵阻摇系统。通过观察、分析并比较各仿真曲线,可以看到,航向跟踪效果和减摇效果均较理想。说明设计的控制器具有良好的鲁棒性能和鲁棒稳定性。     

广义预测控制的鲁棒性分析

分析了广义预测控制的状态空间结构,指出其实质是状态反馈;推导了在存在建模误差时闭环系统传递函数与标称系统传递函数之间的关系,并结合小增益定量给出了频率域中闭环系统鲁棒稳定的条件,仿真倒子验证了条件的正确性。