基于自适应滑模抗饱和控制及其应用

研究了一类具有饱和非线性输入的不确定系统抗饱和控制问题.结合滑模控制理论和自适应控制理论,提出了一种自适应滑模抗饱和控制器,采用饱和函数取代控制器中的符号函数,有效消除了控制器中由符号函数引起的抖振现象,保证了系统良好的鲁棒性.最后结合实际的船舶航向控制问题进行仿真实验,仿真结果验证了该方案的有效性.     

条件技术下静态内模控制抗饱和框架稳定性分析

首先通过MATLAB仿真表明饱和现象给控制系统带来的恶劣影响.在明确发生饱和的本质原因基础上,利用条件技术设计静态内模控制抗饱和框架,并进一步通过仿真实例验证条件技术下的静态内模控制框架的抗饱和效果优于单独采用静态内模控制抗饱和框架.最后利用Popov稳定性判据证明静态内模控制抗饱和框架的全局渐进稳定性.     

多螺旋桨浮空器的抗饱和控制器设计

针对执行机构受不对称约束的多螺旋桨浮空器,采用直接法和间接法设计了抗饱和控制器,通过线性变换将不对称约束转换为对称约束,利用广义扇形条件处理饱和非线性,采用2次Lyapunov方程分析饱和受限闭环系统的L2性能,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的综合条件,并将抗饱和控制器设计转化为LMI的凸优化求解问题,采用现有的YALMIP工具箱进行求解,分别给出采用直接法和间接法设计的抗饱和稳定控制器的仿真结果,以验证2种控制器设计方法的有效性.     

基于最小二乘改进算法的时变系统参数辨识

在系统辨识领域,常规最小二乘法是一种最基本的辨识方法之一.然而,随着观测数据的不断增加,会出现“数据饱和”的现象,造成新观测数据对估计值起不到修正的作用.由于新观测值对未知参数估计的影响要比旧观测值大,采用了渐消记忆和限定记忆最小二乘改进算法,来实现时变过程的参数辨识,并进行了仿真实验.仿真结果表明,它们能够克服“数据饱和”现象,从而改善参数辨识结果     

基于T-S模型的一步输出反馈抗饱和补偿设计

针对一类具有输入饱和的连续时不变非线性系统,提出一步输出反馈抗饱和补偿设计.当系统状态满足一定约束条件时,非线性系统可用Takagi-Sugeno模糊模型精确重构.针对重构后的系统,运用并行补偿技术和输出反馈,提出一个含有抗饱和补偿项的一步抗饱和控制方案.基于李雅普诺夫稳定性理论,导出了闭环系统的稳定判据,同时给出了吸引域估计及其优化模型.对一类混沌鲁里叶系统进行仿真实验,仿真结果证明了本方案的有效性.     

基于条件技术的三自由度内模控制抗饱和设计

在研究二自由度内模控制具有抗饱和功能的基础上,提出了三自由度内模控制抗饱和框架.详细阐述了3个控制器的设计步骤,并分析了系统的渐近稳定性.Q1(s)和Q2(s)采用传统的内模控制原理设计,Q3(s)采用条件作用技术设计.通过Popov稳定性判据证明了系统的渐近稳定性.经仿真表明,三自由度内模控制抗饱和结构具有抗饱和、参考跟踪和抗干扰的功能.     

状态饱和离散时间切换系统的鲁棒控制

为解决状态饱和切换系统的鲁棒控制问题,采用范数方法处理饱和函数,将状态饱和切换系统转化为一般切换系统;进一步采用单Lyapunov函数法镇定切换系统,得到系统渐近稳定的充分条件及系统的吸引域,并将之转化为线性矩阵不等式形式;另外给出两个算例并用Simulink仿真.研究结果表明:满足渐近稳定充分条件的状态反馈控制器设计、切换策略设计可以镇定系统,系统最大吸引域的估计方案是有效的;标称系统有关结果可以被推广到相应的不确定系统.     

IEEE 802.11n系统最优包长和聚合个数调节算法

为了在非理想信道和给定时延约束下提高IEEE 802.11n系统的吞吐量,推导了有传输差错条件下采用聚合后一次成功发送的平均数据量;将该数据量代入描述理想信道DCF系统的Markov模型的饱和吞吐量表达式,得到非理想信道下DCF系统的饱和吞吐量计算式;分析DCF机制下采用数据包聚合方案的平均时延及各退避阶的平均时延,将业务的时延约束转化为对平均时延的限制;在平均时延限制下,提出一种根据信道状态和所得计算式动态调节包长和聚合个数的算法,使系统的饱和吞吐量最大.仿真结果证实采用最优数据包长和聚合个数调节算法的系统饱和吞吐量明显高于用固定包长和聚合个数的方案.     

带饱和执行器非线性时滞系统的自适应动态规划

针对带饱和执行器及状态时滞的一类非线性系统最优控制问题,提出基于迭代自适应动态规划算法的控制方法.用泛函性能指标处理执行器的饱问题,推导出非线性时滞系统对应的哈密顿-雅克比-贝尔曼(HJB)方程.针对其性能指标函数含有状态时滞耦合项和抗饱和函数是非二次型,难以求解HJB方程的问题,采用自适应动态规划算法来获得最优控制.通过收敛性分析证明性能指标可迭代达到最优.对比仿真试验结果验证以上方法的有效和求解的优越性.     

可状态反馈线性化系统静态抗饱和设计

针对具有输入饱和受限的可反馈线性化系统,提出了一种静态抗饱和补偿方案.运用微分同胚及坐标变换理论,将非线性系统转化为新坐标系下可控、可观测的线性系统.在不考虑输入受限的条件下提出静态状态反馈控制,为改善系统性能,引入了静态抗饱和补偿器.当系统出现输入饱和时,补偿器开始工作,起到了抗饱和的作用.基于拉格朗日函数,提出了闭环系统的吸引域及优化后的吸引域.仿真结果证明了该控制方案的有效性.     

基于MATLAB的正弦稳态电路仿真

MATLAB软件编程简单、计算效率高、绘图功能强大,在《电工基础》课程教学中引入MATLAB仿真可以弥补传统教学的不足。本文研究了MATLAB函数编程和虚拟实验两种仿真方法,并通过正弦稳态电路的实例探讨了MATLAB仿真和虚拟实验两种仿真方法的应用。     

基于OPC技术的MATLAB实时过程控制系统

使用OPC技术将MATLAB与现场过程设备连接,实现了MATLAB仿真在现场设备的实时控制.通过MATLAB的S imu link实时读取数据和控制设备.利用MATLAB在工程计算方面的强大能力和组态软件在现场实时数据采集和监控系统方面的优势,使MATLAB仿真不再只局限于传统的离线计算和纯数字的仿真,而易于在实际系统上实现先进算法.以单神经元PID算法为例验证了系统的可行性.     

基于MATLAB的工厂供电系统仿真

介绍了MATLAB6.5版本中电力系统工具箱的功能,通过仿真实例分析,说明了该工具箱在电力系统仿真中的应用。依据一个工厂的供电系统电路模型要求,利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了该系统的仿真模型,得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由断路器自动跳闸隔离故障的仿真结果,并分析了这一暂态过程。MATLAB6.5在工厂供电系统仿真中的应用表明,MATLAB电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。     

MATLAB／SIMULINK在动态系统仿真中的应用

总结了MATLAB／SIMULINK的特点,在此基础上,通过实例介绍了建立系统仿真模型的方法,可见利用MATLAB／SIMULINK进行系统仿真简单,方便,形象,具体,是系统仿真较好软件之一。     

基于TrueTime的网络控制系统仿真平台的构建及其仿真分析

TrueTime是基于MATLAB/Simulink的网络控制系统仿真工具箱,是目前使用较为广泛的网络控制系统虚拟仿真工具。介绍了一种基于TrueTime的网络控制系统仿真平台,并用基于TrueTime的弹簧-阻尼系统仿真模型为实例,说明该仿真平台的构建方法,同时通过与MATLAB的阶跃响应曲线对比,证明该仿真模型可以很好地模拟网络环境。针对网络控制系统中网络时延和数据包的丢失这两个主要问题,通过对仿真结果的分析,验证网络时延、数据丢包等因素对网络控制系统控制性能的影响。     

基于MATLAB的《电机与拖动基础》课程教学

针对电机的电磁关系复杂和工作特性变化多的特点,将MATLAB仿真软件应用于电机与拖动基础课程教学中,介绍了MATLAB软件的相关功能,给出了仿真实例。教学实践表明,使用MATLAB仿真软件可以帮助学生更好地理解教学内容中的重点和难点,使课程中许多抽象的概念形象化具体化,调动了学生学习的积极性,提高了学生的理论水平,保证了教学效果和教学质量。     

MATLAB／Simulink S-function在三相异步电机教学中的应用研究

针对三相异步电动机教学过程中较深的理论知识不利于学生理解与掌握的问题,对MATLAB／Simulink S-function在三相异步电机教学进行了应用研究,MATLAB环境下Simulink与S-function有机结合搭建了三相异步电动机的仿真平台,仿真结果验证了该方法的有效性。     

MATLAB5.2版的Simulink在仿真中的应用

介绍了ＭＡＴＬＡＢ５ ．２ 版仿真软件的主要功能及Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 的主要特点;用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 建立双闭环直流调速系统的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 模型对系统进行仿真,指出了Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｋｉｎｋ 内部还有很多值得探索和研究的地方有待进一步去开发和完善     

斯蒂芬逊型六杆机构运动分析与仿真

采用解析法推导斯蒂芬逊型六杆机构各杆件的位移、速度和加速度表达式,并将其转化为适用于MATLAB仿真的矩阵数学模型。运用MATLAB/Simulink软件中Embedded MATLAB Function模块编写该机构中速度矩阵的M函数并结合其它模块对其进行运动学仿真。通过Simulink仿真可以获得该机构的运动曲线,直观地描述了机构的运动规律并为其动力学设计部分提供依据。     

电力推进负载模拟系统时延仿真分析

分析了电力推进负载模拟系统的原理,采用MATLAB实时仿真工具RTW和多功能数据采集卡PCI-1711实现负载模型到模拟变流器的控制.基于MATLAB/Simulink对模拟系统的时延影响进行了仿真,分析了负载模型时延对模拟电机转矩控制的准确性和稳定性的影响.通过建立模拟电机转矩控制的闭环传递函数和频域的Bode图,进一步分析了时延影响,采用修正闭环增益的方法对时延进行了补偿,达到与理想时延下近似的控制效果,并得以仿真验证.