锅炉汽包水位系统的自适应逆控制

要利用自适应逆控制的自适应性和系统辨识能力,提出了对锅炉汽包水位控制系统的自适应逆控制策略。由被控对象的逆对象组成的局部反馈回路可以有效地克服给水扰动以及汽包水位的另一主要扰动——蒸汽流量的扰动。同时,自适应建模所得的FIR滤波器可以跟踪对象的特性变化,由FIR滤波器所得的逆控制器可以使系统的实际输出在对象特性变化情况下跟踪参考模型的输出。仿真结果显示了自适应逆控制的自适应性和鲁棒性。     

用于可控电子驱动装置的混合自适应控制器设计

设计出一种具有强稳定鲁棒性的混合自适应控制器，首次实现了可控电力驱动装置在机械或电力特性发生大范围和不可测变化时的稳定混合自适应控制。     

基于滑模控制的车辆自适应巡航系统设计

针对自适应巡航系统控制鲁棒性及存在路面扰动、实时扰动等不确定性的问题,提出一种考虑安全车距的车辆自适应滑模控制方法.首先通过建立车辆纵向动力学模型,并将道路坡度作为系统扰动;基于安全车距设计自适应巡航滑模控制器,通过稳定性分析证明该控制器的稳定性;最后,通过与PID控制算法进行对比研究.结果表明:采用滑模控制器的自适应巡航控制系统具有更好的跟踪性能和抗干扰能力.     

柔性关节机械臂的自适应命令滤波输出反馈控制

针对柔性关节机械臂轨迹跟踪控制中存在模型摄动、外界干扰以及部分状态信息不可测等问题，提出一种基于自适应神经网络观测器的命令滤波输出反馈控制方法。首先，给出含不确定性的柔性关节机械臂动力学方程，并选用RBF神经网络设计自适应律，在线逼近由模型摄动及未知干扰带来的不确定性项；然后，设计自适应神经观测器以对系统不可测状态进行实时估计，并将估计值用于反馈控制，解决部分状态信息不可测的问题；最后，基于Lyapunov理论设计反步跟踪控制器，并引入二阶命令滤波器获得中间虚拟控制量的导数，避免反步递推过程中“计算爆炸”的问题。仿真结果表明，当系统存在模型摄动和外界干扰时，所提自适应命令滤波反步控制方法与传统反步控制方法和误差补偿命令滤波控制方法相比，无需连杆的角速度以及电机轴的转角和角速度等状态信息，且轨迹跟踪精度分别提升78%和35%。     

基于RBF神经网络的全向智能轮椅自适应控制

在外界扰动为有界不可测条件下,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络在线逼近全向智能轮椅的非线性逆运动学模型,提出对轮椅轨迹跟踪的直接自适应控制方法.首先,在分析全向智能轮椅平台动力学模型的基础上,设计了基于径向基函数神经网络的全向智能轮椅自适应控制器;并进一步利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了在外界扰动及神经网络权值误差逼近有界的条件下,该控制器在全向智能轮椅轨迹控制中跟踪误差的一致稳定且有界;最后,通过全向智能轮椅轨迹跟踪仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性和稳定性.     

TCSC的自适应鲁棒H_∞控制

研究了含有参数不确定性及外部扰动的TCSC(thyristor controlled series compensation)单机无穷大母线系统的鲁棒H∞控制问题,使用自适应backstepping方法及Lyapunov方法构造出系统的存贮函数,同时设计出鲁棒H∞控制器及参数替换律.在内部扰动中同时考虑了阻尼系数不易精确测量和发电机电势不可直接测量的影响.该控制器不仅保留系统的非线性特性和对未知参数的实时在线估计,而且能够有效抑制干扰对系统输出的影响.仿真结果表明,所设计的控制器能够快速抑制振荡,保证单机无穷大系统的暂态稳定.     

一类切换非线性系统的自适应反步滑模控制

针对一类系统状态不可测且存在未知非线性项和扰动的切换非线性系统,结合自适应反步设计和滑模控制方法并引入模糊逻辑系统(FLS)以及高阶滑模微分器,设计一类新的自适应反步滑模控制方法,对控制方法进行算例仿真。结果表明,该方法能够对被控系统的状态信号和未知扰动进行有效的观测逼近,实现了系统输出信号对参考信号的快速跟踪,被控系统的稳定性、所有信号的有界性以及控制方法的有效性均得到验证。     

无人机神经网络重构控制

针对无人机可重构飞行控制系统提出一种基于径向基神经网络的模型跟随自适应逆重构控制方法,其核心是建立内外控制回路,内回路运用自适应逆控制,使得系统不受外部扰动和测量噪声的影响。外回路采用神经网络模型跟随自适应控制结构,使用神经网络和比例混合控制器,对参考模型和系统输出之间的误差进行自适应调整,利用误差来改变神经网络控制器的参数,使得系统达到满意的动态性能。并通过一个具体重构仿真结果证实了该方法的有效性。     

含时滞扰动非线性系统的输出反馈自适应控制

研究了一类含变时滞扰动不确定系统的输出反馈自适应稳定问题.假定不确定性满足所谓的匹配条件且标称系统的传递函数矩阵是严格反馈正实的.基于Lyapunov稳定性理论和Lyapunov-Krasovskii型泛函设计出了一种自适应输出反馈控制器,并证明了此控制器使得闭环系统最终一致有界.最后给出一个仿真例子说明结论的有效性.     

执行器故障参数不可测飞行系统的模型跟踪重构控制

针对具有二阶动态特性的执行器故障的飞控系统,在故障参数不可测、并伴有外界未知扰动和建模误差等不确定因素的情况下,克服已有的大部分模型跟踪重构控制所采用的自适应律都存在的双线性问题,研究一种新的直接自适应重构控制方案.在已有的重构控制器基础上,对状态反馈的形式进行改进,并利用Lyapunov稳定性定理,证明了在自适应重构控制器的作用下,故障后系统的跟踪误差渐近地收敛于零.仿真结果证明,存在不确定因素的飞控系统发生不可测的执行器故障后,本文给出的自适应重构控制器能够很好的对故障系统进行重构,证实了所提出的算法的有效性.     

一类欧拉-拉格朗日系统的自适应切换跟踪控制

研究一类具有周期扰动的欧拉-拉格朗日系统的自适应切换跟踪控制问题.与相关文献本质不同的是,扰动具有未知周期和上界,导致传统的控制方法无效.首先,利用反推设计方法并结合扰动学习机制,给出状态反馈控制器(含有待调节的控制器参数)的显式形式.然后,设计适当的切换机制在线调节控制器参数.切换发生有限次之后停止,所设计的自适应切换控制器保证闭环系统所有状态都有界并且系统输出跟踪到给定的参考信号.最后,仿真实验验证理论结果的有效性.     

自适应反演控制在一类非线性系统中的应用

针对一类不确定性上界未知的非线性系统,提出一种自适应反演控制方法.建立了一类带有外界扰动的不确定非线性系统的数学模型.将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统,采用反演思想,并用自适应更新律对非线性系统不确定性上界进行估计,设计了自适应反演控制器并证明了李亚普诺夫稳定性.采用所设计的控制律使非线性系统的输出能跟踪期望的轨迹,具有一定的鲁棒性.用数值仿真验证了所设计控制器的良好跟踪性能.     

非线性非最小相位系统的半全局自适应输出反馈控制

讨论了含有参数不确定性或未知扰动的非最小相位的非线性不确定系统的半全局自适应输出反馈控制问题。当未知参数在一紧集上取值 ,且以线性形式出现时 ,利用Lyapunov方法和逆推 (backstepping)设计方法 ,给出了该类系统的输出反馈半全局自适应控制器的设计     

对象具有纯滞后的离散MRACS设计

本文基于MRACS设计理论,从控制器接在滞后环节后的方法入手,利用连续系统从模型取状态和MRACS的新结构方案的设计思想,导出了实用的MRACS的参数自适应算法。系统控制器控制状态取自y_m(k+D)(模型未延迟输出),从而增加了系统控制的快速性。自适应律中所需的状态不是直接取自对象输出,从而减少了输出端扰动对参数适应过程的影响。计算机仿真结果表明该算法是正确的。     

基于解耦和DOB的DMC在机炉协调控制系统中的应用

针对超临界机组协调控制系统具有强耦合以及存在大量不可测扰动等特点,提出一种基于解耦和扰动观测器的动态矩阵控制方案.首先对被控对象进行动态解耦,降低各通道间的耦合作用;然后对广义被控对象各主对角线通道分别进行扰动观测器设计,用于估计扰动的大小,并对多变量动态矩阵控制输出进行补偿.以基于Modelica语言建立的600 MW超临界机组协调控制系统作为研究对象,仿真结果表明,该控制方案具有良好的抗扰性能,克服了常规DOBDMC抑制扰动时DOB产生的过度补偿作用,有效抑制了由变量耦合及不可测扰动的影响,从而提高了系统抑制扰动的能力.     

基于自适应逆推设计的STATCOM非线性鲁棒控制

针对受内部及外部扰动影响的含STATCOM(StaticSynchronousCompensator)的单机无穷大系统 ,使用自适应逆推方法构造出系统的存贮函数 ,进而同时获得非线性L2 增益干扰抑制控制器及参数替换律·该控制器不仅能够抑制干扰对系统输出的影响 ,而且由于在内部扰动中重点考虑了阻尼系数的不确定性 ,因此该控制器对系统参数变化也具有很强的鲁棒性·同时 ,该方法的设计过程系统、简明 ,易为工程人员所接受·仿真结果表明自适应逆推方法设计的控制器拥有更优越的性能     

基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统设计

在前馈控制器设计思想的启发下,提出了一种基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统。该控制系统首先把非线性过程近似为一个线性的ARX模型和一个基于神经模糊系统的线性化误差模型(FNNM)组成的合成模型,把线性化误差模型的输出看作可测量的"扰动",然后再引入前馈控制器,利用被控制过程的输入、误差模型的输出、线性ARX模型输出和系统输出值之间的误差以及被控制过程的合成模型的梯度信息对控制器参数进行在线调节,从而获得较好的控制结果。将提出的基于线性化误差模型的自适应控制系统用于简单不可逆放热反应的连续搅拌型化学反应器CSTR中,并与传统的PID控制器进行比较。仿真结果表明:这种基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制器和PID控制器相比,能得到更快、更好的控制效果。     

一维波方程非同位误差反馈调节

采用自适应的方法研究了带有分布谐波扰动的一维波方程的误差反馈调节问题.假设谐波扰动的频率已知,振幅未知,量测输出为左边界位移与跟踪信号之间的跟踪误差及误差导数.首先,通过构造调节器方程将原始系统变为辅助系统,将分布的谐波干扰变为边界扰动信号.其次,仅利用可量测的误差信号设计自适应状态观测器及未知参数的更新律,从而估计出...     

多变量非线性系统的模糊自适应输出反馈H∞控制

针对一类多输人多输出非线性不确定系统，提出了一种模糊自适应输出反馈控制方法．该方法不需要系统状态已知的条件，而是设计模糊观测器来估计系统的状态，证明了所提出的模糊自适应控制方法不但保证闭环系统的稳定性，而且在系统状态不可测的条件下，输出跟踪误差取得H^∞跟踪控制性能，通过仿真研究表明了所提出的方法的有效性．     

具有有界扰动的时变非线性系统的鲁棒控制

考虑一类具有有界扰动的时变非线性系统的鲁棒输出调节问题．利用递推设计方法设计出一种新的鲁棒控制器，该控制器不要求知道有界扰动和系统时变参数的上界．采用该控制器，能保证闭环系统信号的全局有界性，并且通过控制器参数的适当选择，可使闭环系统输出充分接近零．仿真例子表明所设计鲁棒控制器的有效性．