非线性自抗扰状态PI控制器的研究

针对线性状态PI控制器只适用于单输入单输出的线性系统的不足 ,提出了非线性自抗扰状态PI控制方法 ,将“自抗扰”控制技术的控制思想应用于常规状态PI控制 ,使其适用于单输入单输出的非线性系统的控制。解决了“自抗扰”控制技术中扩张状态观测器的参数问题 ,并对系统的稳定性进行了定性分析。仿真算例表明 ,非线性自抗扰状态PI控制器对对象模型参数摄动和外扰具有良好的适应性和鲁棒性     

非线性自抗扰状态PI控制器的研究

针对线性状态PI控制器只适用于单输入单输出的线性系统的不足,提出了非线性自抗扰状态PI控制方法,将“自抗扰”控制的控制思想应用于常规状态PI控制,使其适用于单输出的非线性系统的控制,解决了“自抗扰”控制技术中扩张状态观测器的参数问题,并对系统的稳定性进行了定性分析,仿真算法表明,非线性自抗扰状态PI控制器对对象模型参数摄动和外扰具有良好的适应性和鲁棒性。     

非线性系统执行器故障隔离的参数区间法探讨

对非线性系统故障隔离的参数区间法进行了研究,将非线性系统故障隔离的参数区间法加以推广,并用以解决非线性系统执行器故障的隔离问题.采用单连接机械人作为仿真对象对参数区间法在非线性系统执行器故障隔离中的有效性仿真验证,通过在单连接机器人模型上的仿真结果验证了该方法用于非线性系统执行器故障隔离的有效性.     

仿射非线性系统的在线自适应模糊神经网络辨识与控制

针对单输入单输出非线性系统的自适应控制问题,提出了一种在线自适应模糊神经网络辨识与鲁棒控制的方法.该方法首先利用广义模糊神经网络学习算法,实时建立对象模型未知系统的逆动态模型,实现网络结构和参数的同时在线自适应.考虑到网络建模误差和外部干扰的存在,还设计了基于控制理论的鲁棒补偿器.仿真结果表明,该方法能对模型未知仿射非线性系统实现鲁棒输出跟踪.     

基于逼近误差的非线性自适应模糊控制

针对一类单输入单输出不确定非线性系统,提出了一种稳定的自适应模糊控制方法·该方法不需要系统状态可测的条件,而是通过设计模糊状态观测器来估计系统的状态·系统的未知非线性项通过模糊逻辑系统进行逼近,且逼近误差满足一定的有界条件,根据李雅普诺夫方法对系统进行分析,得出相应的参数自适应律·该方法不但能保证跟踪误差收敛于原点的一个小的邻域内,而且所涉及到的变量一致有界·仿真结果验证了此方法的有效性与正确性·     

Hammerstein模型非线性环节折线表示辨识方法研究

以单输入单输出非线性系统Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型为对象，研究了一种基于非缄性环节折线近似表示的辨识方法，该法对三位式伪随机序列的构造辨识激励信号，可辨识出非线性静态环节参数和线性动态环节参数的一致估计值。     

SISO非仿射非线性系统的极值搜索控制方法

针对一类状态不可测的单输入单输出非仿射非线性系统,提出了一种基于极值搜索控制的输出跟踪控制方法.该方法利用系统的输出量和极值搜索变量形成反馈控制律,应用平均化方法转化得到系统的平均化模型,并采用奇异值扰动分析方法,证明了所提出的控制方法可保证闭环系统的稳定性和输出跟踪误差的收敛性.将Rossler混沌系统作为仿真对象进...     

单参数Chen系统的Hopf分岔及参数辨识

首先应用非线性动力学理论,分析单参数Chen系统平衡点的稳定性及Hopf分岔的存在性.并通过中心流形定理和范式理论,给出周期解稳定性和方向的表达式.其次,将系统的未知参数看成其状态变量,并根据状态观测器思想和微分方程稳定性理论,提出选择增益函数和构造辅助函数的方法,并设计系统线性组合部分未知参数的状态观测器.最后通过数值仿真验证理论分析的正确性.     

具有双重不确定性非线性系统输出反馈鲁棒控制

对同时具有参数不确定性和随机干扰的非线性系统,通过扩展状态向量,构造间接型输出反馈控制器,运用T-S模糊理论、线性矩阵不等式(LMI)技术和并行分布补偿(PDC)结构,提出了具有双重不确定性非线性系统的鲁棒模糊控制器设计法。以倒立摆系统为被控对象,仿真结果验证了所设计方法的有效性。     

一种单神经元自抗扰控制器

针对自抗扰控制器可调参数多且不易整定的问题,提出了一种用单神经元改进非线性状态误差反馈控制律的算法.利用神经网络的自学习能力,采用一个单神经元构造自适应参数,使参数依据系统误差的变化自动作相应地调整,从而完成参数的在线自整定.仿真结果表明,改进后的控制器调整参数大大减少,而且具有更强的适应性和鲁棒性.     

基于遗传算法的预期动力学方程优化

为改进非线性控制系统的性能,提出了一种基于遗传算法的预期动力学方程及其参数的优化方法。利用遗传算法提供的通用框架,在控制系统结构和控制器形式确定的情况下,对控制参数进行全局优化。讨论了该方法在M IM O非线性过程控制中的应用。仿真结果表明,该方法能有效改善系统的动态特性,使系统对扰动和噪声具有较好的鲁棒性,在指定的性能指标上取得满意的控制效果。     

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     

欠驱动船路径跟踪的反演自适应动态滑模控制方法

针对欠驱动水面船的路径跟踪控制系统,提出一种反演自适应动态滑模控制方法。该系统由船舶艏摇非线性响应模型和Serret-Frenet误差动力学方程组成,并考虑建模误差和外界干扰力等不确定性。经过简化处理,将原欠驱动系统的控制问题转化为非线性系统的镇定问题。同时,基于反步方法和动态滑模控制理论,设计自适应动态滑模控制器。通过理论分析,证明在该控制器作用下,路径跟踪控制系统是全局渐近稳定的。仿真试验表明:该控制器对系统参数摄动和外界干扰不敏感,具有强鲁棒性和自适应性。     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类包括非线性不确定性、有界干扰、时变参数等的具有纯参数反馈形式的不确定非线性单输入单输出系统,利用反演设计方法同自适应控制相结合的方法,设计了状态反馈鲁棒自适应控制器.该控制器能使系统达到渐进稳定,并能保证闭环系统信号的全局有界性,对非线性不确定性和有界干扰具有一定的鲁棒性,且对不确定性的知识要求不多.从仿真实例看出,所设计的鲁棒自适应控制器具有满意的控制效果,而且控制量在容许控制的范围之内.     

基于集结模型的精馏塔产品质量非线性鲁棒控制

将奇异摄动方法应用于一个二元精馏塔的模型降阶 ,得到了一个用于控制器设计的集结简化模型。考虑到模型的误差和其他不确定性 ,设计了一个基于状态反馈的非线性鲁棒控制器。由于难以实时测量中间状态 ,又设计了一个非线性Luenberger型的观测器 ,使该控制器基于输出动态反馈。应用结果表明 ,该非线性鲁棒控制器对干扰和模型误差具有鲁棒控制作用     

一类线性不确定离散系统的广义l_1鲁棒跟踪控制

针对存在未建模动特性和外部干扰的被控系统,给出了一种同时考虑跟踪误差和控制输入的鲁棒控制器设计方法.结合l1优化方法和有限拍控制原理,首先分析最坏情况系统稳态跟踪误差简洁的表达公式;然后同时考虑系统跟踪误差和控制输入,问题便归结为一个非线性规划问题.采用可行点法处理它,进而得到了控制器.因为这类控制器设计过程中考虑了控制输入,所以它的适用范围更为广阔.而先前的控制器可认为是它的一种特例.     

水轮发电机组的非线性PID控制

为解决水轮发电机组的非线性、时变性和难以精确建模等问题,将一种简单且易于实现的非线性PID(NLPID)控制方法应用到水轮发电机组控制中。NLPID控制器包含的积分行为可以补偿动力系统的各种未知因素。通过构造Lyapunov函数证明了控制系统的闭环稳定性。仿真结果表明:所设计的水轮机发电机组NLPID控制律的抗干扰能力和对系统模型不确定性的适应能力均优于微分几何方法;该方法有利于提高水轮发电机组的鲁棒性和适应性。     

自适应模糊控制器在太阳房室温控制中的应用

自适应控制对由于工况变化、干扰或环境改变引起的对象特性变化能自动辨识,并自动调整控制策略;模糊控制可对复杂及难于建立数学模型的对象或过程实施有效的控制。自适应模糊控制则为解决复杂性、非线性和不确定性系统的控制问题提供了非常有效的方法。本文介绍了自适应模糊控制器在太阳房室温控制中的应用。     

有源静电轴承的滑模控制

为了提高有源静电轴承系统对外部扰动与参数变化的抑制能力,分析了被控系统模型的非线性和不确定性,针对存在的不确定性设计了滑模控制器以提高系统的鲁棒性,并通过引入边界层来抑制非线性控制带来的抖动问题。对滑模控制系统的性能进行了测试,并与采用滞后-超前校正下的系统性能进行比较和分析。实验结果表明,在静电轴承系统中采用滑模控制方法,能够显著增强系统在中频和低频段的力扰动抑制能力,提高对系统参数变化的鲁棒性。     

TCSC非线性自适应鲁棒控制器设计

研究了含有参数不确定及外部扰动的带有TCSC(thyristor controlled series compensation)的单机无穷大母线系统的鲁棒控制问题.针对描述单机无穷大母线系统的非线性三阶模型,将自适应理论和L2增益干扰理论相结合,并用逆推法构造出系统的存储函数,设计出了系统的非线性自适应鲁棒控制器.所设计的控制器不仅能够保证系统状态有界,而且能够有效地抑制外部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在很短的时间内使系统恢复稳定的状态,说明其控制是有效的.