三相交流主动磁轴承参数设计与特性分析

建立了一种三相逆变器驱动的交流主动磁轴承的悬浮力数学模型,根据实验样机悬浮磁力的要求,给出了实 验样机参数计算过程. 利用Ansoft对该结构磁轴承的磁场和转子受力情况进行仿真验算,并对磁轴承悬浮力非线性和转 子在平衡位置附近的运动耦合性进行了计算分析. 研究结果表明：这种磁轴承机械和磁路结构合理,悬浮磁力满足设计 要求,悬浮力在平衡位置附近具有较好的线性和对称性,二自由度运动几乎没有耦合.     

轴向混合磁轴承工作原理和参数设计

在介绍轴向混合磁轴承结构和工作原理的基础上,阐述了悬浮力的产生机理,用等效磁路法对永磁和励磁混合磁轴承磁路进行了计算,推导出磁轴承吸力方程,导出了磁轴承力/位移系数、力/电流系数和最大承载力的数学表达式,给出了磁轴承气隙磁感应强度、磁极面积、气隙长度、电磁铁参数和永磁体参数等设计和计算方法.     

电磁轴承控制系统的研究与探讨

该文对转子-电磁轴承系统进行了多方面的研究.提出了更为接近实际的控制对象模型;研究了三种线性控制器,并对其相应的系统稳定裕度、动态性能、稳态精度等指标进行了比较;通过研究指出;控制器中含有滞后环节会恶化力干扰通道的动态性能;另外还探讨了提高功率放大器响应速度的意义和途径.该文紧密结合实际,分析深入,对磁轴承控制系统的设计具有很好的参考作用.     

基于新型预设性能控制的LC型逆变器

为了提高LC型逆变器的性能,提出了一种新型预设性能电压控制器。首先,根据电路原理和拓扑结构,建立了LC型逆变器的数学模型;其次,引入有限时间收敛性能函数以克服指数函数收敛时间慢的缺点;然后,以跟踪误差按性能函数描述的轨迹收敛为目标进行电压控制器设计;最后,针对参数不确定性和负载突变等扰动因素对逆变器输出电压的影响,为控制系统设计了扰动观测器。通过MATLAB/Simulink平台仿真实验验证了所提新型预设性能控制策略的可行性和有效性。     

鲁棒保性能切换控制器设计在BTT导弹中的应用

研究一类离散切换系统的鲁棒保性能状态反馈控制器设计问题.利用切换Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,得到了鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件,给出了控制器的参数化表示,并将次优保性能控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束下的凸优化问题.最后将所提理论应用于某型BTT导弹自动驾驶仪设计中,说明了所提设计方法的有效性.     

一类混合不确定系统的对偶自适应控制

在具有未知常数且状态能够精确测量的线性二次型高斯(linear quadratic Gaussian, LQG)问题中,因为参数估计和控制增益存在耦合,所以分离定理不再成立,导致控制律无法获得解析解.为此,提出了一种对偶自适应控制方法,首先建立参数估计的状态空间模型,利用滚动动态规划获得控制增益,用Kalman滤波对未知参数进行估计,解决了估计增益与控制增益相互耦合的问题,进而设计了具有次优性质的控制器.该控制器既能优化控制目标,又能对未知参数进行有效学习.仿真结果表明了所提控制算法的有效性.     

非线性时滞不确定系统的保性能控制

叙述了一类给定线性二次性能指标函数的中立型非线性参数不确定系统的保性能控制问题．这些参数的不确定性是实时变范数有界的,并且状态时滞是一个常量．问题就在于设计一个使闭环系统渐近稳定,且对于所有允许的不确定性和时滞,闭环系统线性二次性能指标都不超过一个给定的上界的状态反馈控制律．基于线性矩阵不等式,Lyapunov方法给出了控制器存在的两个判据．最后给出了一个仿真示例说明该文方法的有效性．     

一类参数不确定线性广义系统的保性能控制

研究了一类含有时变、范数有界参数不确定线性广义系统的保性能控制问题.在给定的二次型性能指标的前提下,基于线性矩阵不等式方法,给出了状态反馈保性能控制律的设计方法.最后,利用LMI工具箱给出数值例子,说明了设计方法的有效性.     

不确定连续系统预设性能非线性PID控制

研究不确定连续系统仅输入输出数据可利用情况下的非线性PID控制问题.在系统参考输入信号和输出信号连续可微的条件下引入预设性能控制理论,并基于预设性能控制的性能函数和误差转换思想设计了简单的非线性函数以组合形成非线性PID控制器,进而从理论上证明其可行性.仿真实验表明,所设计的控制器继承了传统PID的优点,且参数调整更灵活,系统的鲁棒自适应性和抗扰性更好.     

反向响应时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对反向响应时滞系统,将Smith预估控制和内模控制相结合,提出一种二自由度
控制方法. 设定值跟随控制器采用Smith预估器形式,可使系统具有良好的设定值跟随特性,
而干扰抑制控制器则采用内模控制器设计方法,可改进系统的干扰抑制性能和鲁棒性,克服
传统Smith预估器的不足. 通过两种不同的方法(直接分解和全通分解),把过程对象的传递
函数分解为最小相位部分和非最小相位部分,相应导出了两种不同控制器的设计方法,并给
出了系统满足鲁棒稳定性的充要条件. 理论分析和仿真对比研究表明,该方法可使系统具有良
好的设定值跟随性能、干扰抑制性能和鲁棒性.     

电磁力控制柔性转子系统的稳定性和响应研究

该文对电磁力控制柔性转子系统的稳定性和响应进行了研究，推导了非线性电磁力与转子位移和线圈组电流的关系式，提出了描述电磁力动态特性的特征函数，以及提出将扰动法和ＲＯＵＴＨ－Ｈｕｒｗｉｔｚ理论相结合分析转子系统稳定性的方法。     

基于有限元法的异步变频电机失磁运行转子的涡流损耗计算

针对异步变频电机转子涡流损耗比较严重的问题,提出了应用一种基于有限元法的电机失磁运行转子计算方法,该方法能够通过节点计算和励磁绕组的分割对转子的涡流损耗进行有效计算.利用实验对有无转子情况下的转子与定子损耗进行了分析,发现该计算值与实验值具有很好的一致性,并对该电机的运行装态下转子磁场进行了测试,电场强度和磁通密度分布都是非正弦的,这反映了转子d、q轴结构差异的影响.     

多状态时滞线性离散切换系统的二次稳定保成本控制

本文基于线性矩阵不等式(LMI)理论研究一类具有不确定和时滞的线性离散切换系统的二次稳定保成本控制问题. 利用多Lyapunov函数构造线性矩阵不等式,基于状态的切换规则给出了这类系统二次稳定保成本控制的充分条件,以及切换规则和切换控制器的设计方案. 数值计算验证了文中结果的有效性.     

高速转子轴承过早失效的原因分析

通过对转子的空间受力分析，得出轴承的支承反力由两部分组成，其一是由主动外力引起的静反力，其二是由转子转动时产生的惯性力引起的附加动反力，指出附加动反力正是高速转子轴承非正常过早失效的主要原因之一，并从理论和实践应用角度提出了消除轴承附加动反力的措施，为机械传动中转子轴承的设计和制造提供了依据。     

T-S离散模糊控制系统的稳定性研究

本文主要研究对离散模糊控制系统的二次稳定性条件，放松以前的文献结果的条件．这些条件使用S-procedure，利用模糊控制系统的前提部分的信息，扩大了这类模糊控制系统，在一个矩阵里表示各个模糊子系统的相互作用，用线性矩阵不等式求解，从而保证了稳定性。     

基于模糊自整定PID控制的磁悬浮轴承控制器

将模糊控制与PID控制相结合,研制了以AT89C55为核心的磁悬浮轴承控制器,并用C51编制了相应的数控软件.通过实验证明系统具有良好的控制效果.     

一类非线性大系统的间接自适应分散神经网络控制

针对仿射非线性大系统,采用分散控制的思想,利用模糊神经网络辨识方法对各个子系统建立NARMA模型,运用自适应控制、滑模控制方法消除各子系统间的非线性关联项及不确定的外部干扰,并使用神经网络的辨识结果来调节控制器参数,形成间接自适应分散神经网络控制器.最后,将本文提出的控制方法运用于互连双倒立摆仿真中,结果表明所提出的算法是有效的.     

带执行器饱和的单输入系统不变椭圆的一种解析描述

给出了一个椭圆为执行器饱和单输入系统的收缩不变集的一个充分必要条件.该条件利用二次不等式的形式给出.该二次不等式的系数由反馈增益矩阵,系统矩阵和椭圆形状所确定.如果该椭圆是不变椭圆,通过解该二次不等式可以得到该椭圆的最大半径.给出的方法直接并且是解析的.在一定的条件下,该二次不等式可以转化成线性矩阵不等式,从而可以用有效的数值方法求解.数值例子验证了方法的有效性.     

二次型离散系统的最优化条件

本文给出了线性二次型最优离散系统的必要条件，同时还给出了二阶离散系统最优闭环极点的充分必要条件，所得的结果有益于闭环极点的最优离散系统的设计．     

基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制——一种参数化方法

给出了基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制的一种参数化方法.基于Syl-vester矩阵方程的参数化解,建立了状态反馈控制矩阵和闭环特征向量矩阵的参数化形式.所提出的方法中包含了部分特征结构配置,这种参数化方法提供了所有的设计自由度.在控制系统设计中,可以利用这些自由度取得希望的系统性能.一个仿真例子显示了所给方法的有效性.