TITO系统的非线性鲁棒控制器参数整定

基于Monte-Carlo实验研究了TITO(二输入二输出)系统的非线性鲁棒控制器(NRC)参数整定的规律.提出了以一种Monte-Carlo实验原理为基础的NRC参数整定规律研究方法.该方法以ITAE值和超调量为控制系统性能指标,主要分析NRC参数取值变化对控制系统性能鲁棒性的影响.以若干典型TITO非线性对象为例进行仿真研究,并在大量仿真试验结果的基础上,总结出TITO系统的NRC参数整定的规律.     

基于广义预测的非线性解耦PID控制

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络的非线性多变量PID解耦控制方法。该控制器是由常规PID控制器与解耦补偿器、未建模动态前馈补偿器组成,而PID参数的整定是通过广义预测的方法实现的。同时给出了该控制方法的闭环系统的稳定性和收敛性分析。最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于频域的PI控制器整定方法研究及仿真

提出了一种基于频域的PI控制器参数整定方法。以典型的一阶惯性加滞后系统为被控对象,综合考虑系统设定值响应和扰动响应,以ISE为性能指标,结合求解幅值裕度和相位裕度的简化公式,利用Nelder-Mead单纯形优化方法搜索给定幅值裕度下的最优相位裕度,整定PI控制器参数;通过与几种整定方法对比,验证了该整定方法使得制系统具有良好的控制效果和较强的鲁棒性;对中央空调系统中几种高阶系统模型进行简化,利用该整定方法进行仿真试验,进一步验证该方法的可行性。     

一种新型的模糊PID控制器

文中将PID控制器在工程整定方法的基础上，对PID参数作归一化处理，然后通过模糊控制规则和模糊推理确定对PID的参数进行调节，提出了一种新型的模糊PID算法，从而使PID控制器具有适应非线性、时变，不确定性等复杂难控对象的能力。最后利用某火力发电厂过热气温为对象对该算法进行了仿真研究。结果表明该算法使用可靠、精度高，而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

基于鲁棒整定的球磨机系统多变量PID控制

基于内模控制原理，导出一种多变量系统的PID控制器参数整定新方法，可直接获得控制器的比例项、积分项、微分项系数以及考虑到微分项可实现性的实际微分环节的时间常数。该整定方法应用于严重多变量耦合的电厂制粉系统球磨机控制的仿真研究，结果表明：所整定的PID控制系统具有良好的调节品质，在系统特性变化的情况下具有很强的鲁棒性。     

分数阶控制器参数整定策略研究

对分数维的分数阶系统的研究吸引了越来越多的研究者。分数阶PIλDμ控制器是整数阶PID控制器的一般形式,较整数阶PID控制器具有优越性,但对其整定方法的研究还很少。基于改进的随机搜索方法,实现了分数阶控制器包括积分次数、微分次数五个参数的优化整定,获得了良好的整定效果。仿真实验证明了提出的整定策略的有效性。同时通过比较说明在被控系统有非线形环节的情况下采取分数阶PIλDμ控制器往往能获得更好的控制效果。     

汽轮机调速系统模糊控制的研究

针对汽轮机调速系统的特点，设计了一种简单、实用的PI型模糊控制器，给出了它的解析表达式，分析了它的工作机理，说明了它的优越性；并根据基于增益和相位裕度的线性PI控制器参数的整定规则，给出了模糊控制器参数的整定公式，解决了模糊控制器的参数整定问题，使这种模糊控制器更加实用化。最后，通过仿真实验验证了这种方法的可行性。     

船舶零航速减摇鳍系统建模与仿真

根据零航速下减摇鳍的运动方式,对减摇鳍在非定常流中的受力情况进行分析,建立了零航速减摇鳍的升力模型.利用CFD软件Fluent对零航速下减摇鳍升力进行数值仿真,依据仿真数据通过回归分析方法整定升力模型待定参数.针对升力模型的非线性特性和系统模型的不确定性,设计了基于PSD算法的单神经元控制器.仿真结果表明按该种思想设计的零航速减摇鳍系统取得了满意的减摇效果,且控制器对系统非线性和不确定性具有较好的自适应能力.     

基于动态RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制

针对工业控制领域中复杂非线性时变系统,提出了基于动态RBF神经网络辨识的单神经元PID控制方法。采用动态RBF神经网络辨识器在线辨识系统模型,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制。仿真结果表明,与常规RBF神经网络辨识的PID控制方法相比,该方法具有控制精度高、响应速度快的优点,并且具备较强的自适应性和鲁棒性。     

一种自校正PID控制器设计与仿真研究

介绍了一种基于改进Ziegler-Nichols参数整定方法的自校正PID控制器。给出系统的ARX模型,引入带遗忘因子的最小二乘实时参数估计算法和增量式PID控制算法;给出改进的Ziegler-Nichols整定方法,建立临界增益和临界振荡周期与系统参数之间的关系式。以其在变风量空调系统的变频风机—管道静压控制回路中的应用为例,进行MATLAB仿真。仿真结果显示,自校正PID控制系统能够实时估计被控对象的参数,实时整定控制器参数,适应被控过程的变化,具有较强的实时参数估计和自校正能力。     

电站仿真器PID控制参数的模糊整定

在归纳总结目前使用较广泛的一些控制系统参数整定方法的基础上，通过对热工过程对象特性的研究，提出一种基于模式识别的模糊整定方法，以此在电站控制系统中的汽温控制等回路上进行了仿真整定试验，并将其应用于东北电力局６００ＭＷ电站仿真器的控制系统参数整定，效果良好，证明了本文提出的整定方法的可行性     

基于LS-SVM的非线性鲁棒自适应飞行控制器设计

为解决因参数不确定,受外界未知扰动等非线性影响的飞行控制问题,以反馈线性化理论为基础,将最小二乘支持向量机引入控制结构,设计了一种基于在线逆误差补偿的非线性鲁棒自适应飞行控制器。经分析推导得出最小二乘支持向量机的自适应权值调整率,并应用Lyapunov稳定性理论证明飞行控制系统闭环渐进稳定。针对某型飞行器,通过构建平均气动模型误差方程模拟实际飞行环境下的不确定非线性影响,开展了6自由度飞行仿真对比试验,仿真结果证明所设计的控制器具有良好的指令跟踪能力和较强的鲁棒性。     

Fuzzy Logic Based Adaptive Control of Constrained Flexible-link Robot

ＦｕｚｙＬｏｇｉｃＢａｓｅｄＡｄａｐｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＦｌｅｘｉｂｌｅｌｉｎｋＲｏｂｏｔＷＡＮＧＬｉＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａ...     

混沌系统基于T-S模糊模型的控制方法

将模糊控制技术应用于混沌控制中，可以克服反馈线性化等传统方法对参数完全精确已知的限制；用T-S模糊系统来逼近非线性系统，它的IF-THEN规则后件由线性状态空间子系统构成，进而可以应用模糊系统的控制理论求得模糊控制器，用此非线性控制器来控制非线性系统，以求良好的控制效果；模糊规则后件部分以局部线性方程形式给出的T-S模糊模型可以通过调整相关参数很好地逼近混沌系统，基于该模型采用平行分散补偿技术设计出具有相同规则数目的模糊控制器，控制器所有参数可以通过求解一组线性矩阵不等式一次性得到。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于动态面的自适应模糊输出反馈控制

针对一类具有未知死区和控制方向的非线性系统,基于I型模糊系统的逼近能力,提出了一种稳定自适应模糊输出反馈控制方案。该方案将动态面技术和输出反馈控制相结合,避免了过参数化问题,从而无需引入调节函数。通过理论分析证明了闭环控制系统所有信号半全局一致终结有界;且选取适当的设计常数,跟踪误差可收敛到一个小的邻域内。仿真结果表明了该方案的有效性。     

基于径向基网络的前馈反馈自适应控制器

对于非线性被控对象,当存在未建模动态,参数摄动或对象动力学特性时变时难以实施有效的控制,为此,我们利用径向基函数神经网络,并将前馈和反馈控制方案相结合,提出一种鲁棒性强、实时性好、能控制非最小相位系统的神经网络前馈反馈自适应控制器。仿真结果表明了该方案的优良特性。     

干旱期供水水库运行策略优化分析

比较分析了标准运行策略及限制供水规则运用于干旱期水库供水系统运行策略模拟分析方面的特征;针对建立的基于供水限制规则的干旱期水库运行策略分析数学规划模型,为了克服多面体搜索法和线性逐步迭代法在模型求解过程中的不足,提出了将混合规划模型看作为供水限制控制参数的隐性非线性函数,而其非线性函数关系则由线性混合整数规划模型表达的新概念,并阐述了可解决该类问题的混合线性规划分枝定界法与模矢搜索法相结合的求解技术,最后以实例计算验证了该方法的有效性。     

一类非线性系统的多故障检测方法研究

针对一类非线性系统,提出了一种基于最优滤波的多故障检测观测器设计方法。引入神经网络逼近系统非线性部分,由Lyapunov稳定性理论设计神经网络权值调整规则.采用对等空间方法设计最优滤波矩阵滤除干扰故障噪声,从而对目标故障进行检测和跟踪。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。     

扑翼微型飞行器非线性H∞姿态控制

给出了扑翼微型飞行器姿态控制系统的数学模型,并提出了一种新颖的非线性H∞控制方法。飞行过程的复杂性使得姿态控制极具挑战性,主要困难是系统表现为非线性、时变参数以及各种干扰。为此提出了一种全局非线性H∞控制策略,系统控制综合是基于李亚普诺夫理论而非求解HJI偏微分方程。该方法克服了时变参数及未知干扰对系统的影响。证明了控制器的全局渐进稳定性并将其用于扑翼微型飞行器非线性H∞姿态控制系统的仿真,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

电弧炉电极调节系统的离散时间自适应控制研究

讨论了电弧炉电极调节系统的离散时间自适应控制问题。首先将电弧炉主电路的电弧弧长与电弧电流的非线性函数关系用分段线性函数表示,得出了电弧炉电极调节系统分段线性化的数学模型。在此基础上进行了电弧炉电极调节自适应控制系统的设计,推导出了递推的离散时间模型参考自适应律。仿真研究表明自适应控制系统具有良好的跟踪特性,并能够有效地抑制抖动,其性能明显优于PID控制系统,以上研究为新型电极控制系统的研制提供了新的方法。