一类时滞系统的PID控制器稳定参数集计算

针对工业控制过程中常见的时滞系统，给出了一种快速计算PI控制器所有稳定参数集的方法，推导了系统开环不稳定情形下稳定控制器存在的必要性条件．通过在该稳定参数区域上进行性能指标寻优，可以得到满足控制器设计性能指标要求的PI控制器参数区域．仿真实例表明了该方法的优越性．     

具有传感器故障的关联大系统的可靠控制

考虑了一类关联大系统的可靠控制器设计问题，该系统具有常时滞、参数不确定性和传感器故障．其中参数不确定性满足匹配条件，传感器具有部分失效的模型．目的是设计无记忆分散控制器来镇定该系统．通过解线性矩阵不等式获得此控制器，使得当传感器器发生故障时被控系统能够保持渐近稳定．最后通过仿真的例子，验证该状态反馈控制器的可行性．     

一类非线性系统的模糊自适应控制器设计

针对一类非线性系统，构造了具有高斯隶属度函数的T-S函数逼近器．根据逼近误差和控制要求，运用Lyapunov稳定性理论设计了一种模糊自适应控制器．该控制器不仅可以调节模糊规则参数，同时也能调节隶属度函数的参数．将这种模糊自适应控制器应用到倒立摆系统的跟踪控制，仿真结果表明，它具有良好的控制性能，从而验证了该方法的有效性．     

含多参数的不确定线性时滞系统的鲁棒镇定

应用李雅普诺夫稳定性理论，给出了一类含多参数的参数不确定系统的鲁棒控制器的一种设计方法．通过构造状态反馈矩阵K，使其满足所给的两个条件，以此得到一族鲁棒稳定控制器．最后以数值实例说明了该设计方法的有效性．文中实例表明，该结论具有更小的保守性．     

一种分数阶时滞过程的内模控制器设计方法

针对分数阶时滞过程提出一种内模控制器设计方法。根据分数阶过程稳定的充分必要条件给出了时滞过程稳定的阶次范围,采用内模控制(IMC)原理设计一种分数阶IMC控制器,该控制器仅有1个可调参数,且能利用最大灵敏度指标(Ms)实现参数的解析整定,以保证系统的鲁棒性。仿真结果表明:分数阶IMC控制器设计方法简单,参数整定方便,而且可使系统具有良好的目标值跟踪特性、扰动抑制特性以及克服参数变化的鲁棒性。     

基于受控系统的分岔结构确定控制器参数

通过研究受控混沌系统在Poincare截面上的分岔结构特性，确定了控制器主要参数（如控制刚度、延迟反馈时间等）的取值范围，从而为有效地设计控制器实现控制目标提供了新方法．根据受控混沌系统的吸引子几何结构特征，选择适当的Poincare截面来揭示受控系统的分岔结构，并以3种经典的混沌系统为例，根据受控系统的分岔特性确定控制器参数的范围，实现了不同周期目标态的控制．数值模拟结果表明，此方法简单易行，对各种混沌控制器参数的确定非常有效，具有实用意义和参考价值．     

基于状态观测器的不确定组合大系统的分散变结构控制

基于状态观测器，给出了具有参数摄动、关联影响和外界干扰等不确定因素影响的线性组合大系统的一种分散变结构控制器的设计方法，该控制器设计简单并能保证闭环大系统的全局渐近稳定．     

基于复数编码进化规划的参数非线性模糊PID控制器的设计

针对大时滞、非线性的复杂的工业过程．传统的固定参数PID控制器很难满足实际要求，为此，设计一种无量化因子的参数非线性模糊PID控制器．为优化初始的控制器参数．利用复数编码方法来设计进化规划,即个体的信息由染色体的模和幅角共同确定．这种双倍体形式的个体，相对于二进制编码方法而言，大大拓展了群体的信息量，加快了算法的收敛速度．仿真实验表明：该方法对非线性系统具有较快的收敛速度和良好的响应特性．     

发电机励磁系统的非线性控制研究

本文应用直接反馈线性化理论，为发电机励磁系统设计了非线性控制器，解决了电力系统的非线性特性在励磁控制器设计上的困难，使实现线性化的过程比微分几何法更加简捷．清晰．在此基础上，通过合理的实用化过程，使所设计的非线性励磁控制器达到了分散控制的要求，便于工程实现．用双ＣＰＵ系实现的微机非线性励磁控制器，对电力系统结构和工况的变化均具有很好的鲁棒性，为提高电力系统的标态稳定和暂态稳定水平提供了新的有效的控制手段．     

不稳定和积分时滞过程的Smith预估器设计

针对不稳定和积分时滞过程，提出了一种设计修正的Smith预估器的新方法．首先利用内环控制器镇定不稳定或积分时滞过程，然后通过等效变换将修正的Smith预估器结构简化为内模控制（IMC）结构，并利用内模控制原理和积分平方误差（ISE）指标设计给定点跟踪控制器．最后，根据负载扰动下保持闭环系统稳定的要求，利用最佳相位裕度标准或Nyquist稳定性判据设计负载扰动控制器．多个仿真示例验证了该设计方法比现有的方法具有更好的动态特性与鲁棒性．     

无刷直流电机的变论域模糊自适应PID控制系统设计

为了改善无刷直流电机的调速性能,针对普通模糊PID速度控制器的缺陷,研究了基于变论域思想的自适应模糊PID控制器及其在BLDCM控制系统中的应用.在Matlab仿真平台下,建立了BLDCM的模型,构建了BLDCM的电流、转速双闭环控制系统,其中转速环采用了变论域自适应模糊PID控制器,电流环采用普通PID控制器.仿真结果表明,与常规PID控制器和普通模糊PID相比,采用变论域自适应模糊PID控制器的优势在于:转速输出无超调、响应速度快、控制精度高,具有较强的鲁棒性和自适应能力.     

基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模新方法

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,通过功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统快速高效的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制(APC)与电流斩波控制(CCC)相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能.仿真结果证明了采用C MEX S-函数方式仿真建模的快速性和有效性.     

自整定内模PID控制在非圆销孔加工中的应用

将工业过程控制方法用于微位移压电陶瓷驱动器控制,提出了一种自整定内模PID控制方法.该方法结合内模控制、PID控制和前馈控制,针对非圆销孔加工的特点,采用双环的控制结构,内环主要对控制对象进行等效,提高其动态性能;外环通过时间乘绝对误差的积分(ITAE)优化内模PID的整定参数.鲁棒性分析、仿真及实验表明,系统具有很强鲁棒性,能快速响应,在工作频率低于20 Hz时具有较好跟踪性能,达到了快速跟踪和减少滞环的目的.     

预测函数控制在感应电机调速系统中的应用

针对感应电机调速系统,提出预测函数—内模双环控制。预测函数控制有计算量小、跟踪速度快等优点,内模控制的参数调节方便,且能抑制参数变化在系统性能上影响,将两者原理有机结合,通过分析感应电机数学模型,电流环采用内模控制,转速环采用预测函数控制。仿真结果表明,采用预测函数—内模双环控制后,系统的动态性和静态性能都得到明显改善。     

基于MSP430F149的BLDCM控制器设计

目的用MPS430F149设计一款通用性、控制性较好的BLDCM控制器。方法根据BLDCM的工作原理和430单片机的良好性能进行了详细设计。结果实现了对BLDCM的转速、电流双闭环控制,通过实验测试了控制器性能。结论该款基于低功耗MCU的控制器性能良好,结构紧凑,性价比高,具有一定实用价值。     

模糊时滞系统的状态反馈控制器设计与稳定性分析

在保证闭环系统稳定的基础上,为进一步改进系统的动态性能,将模糊T-S模型方法应用到非线性连续时滞系统的控制器设计中,提出了一种带调节因子的状态反馈控制器的设计方法.首先给出变时滞非线性系统的模糊T-S模型,然后设计出基于观测器的状态反馈控制器,并利用Lyapunov-Razum ikhin稳定性理论给出模糊闭环系统一致渐近稳定的充分条件,最后通过求解一系列线性矩阵不等式得到状态反馈增益矩阵和观测增益矩阵.通过对卡车倒车控制的实验仿真,表明当调节因子选取适当时,闭环系统的超调量和震荡次数都有明显减少,选取不当时,超调量和震荡次数都有所增加.因此,通过改变调节因子的值,可以对闭环系统的动态性能进行适当调节.此外,通过引入特殊矩阵,使得判据中含有较少的约束不等式,从而减弱了结论的保守性.     

一种优化控制变风量空调系统的新方法

采用状态反馈解耦和遗传算法优化控制器相结合的方法提高变风量(VAV)空调系统中室内温度回路的控制精度和品质.采用状态反馈解耦以解除送风温度控制回路与室内温度控制回路之间的耦合,随后采用逆推法找到闭环控制系统特性方程的根与控制器参数的关系,再用遗传算法优化设计控制器的参数.实验结果表明,这些措施有效地提高了VAV空调系统中室内温度回路的控制精度和品质.     

非匹配非线性系统的多模变结构控制

针对存在非匹配不确定性的非线性系统,讨论其输出跟踪问题.根据提出的等价作用的概念,设计了一种简单的滑模观测器,在对系统不确定性进行估计的基础上,给出了此类系统的变结构控制方案,闭环系统在有限时间进入滑动模态.仿真算例证实了理论结果.     

采用逆系统设计和二次型最优控制提高变风量箱的性能

采用逆系统设计方法对变风量空调箱的控制系统,包括控制系统的内环(风量控制回路)和外环(房间温度控制回路),进行逆系统设计.消除了在设计时将非线性系统做近似线性化处理所带来的设计缺陷;同时采用二次型最优控制技术对变风量空调箱的控制器进行优化设计,使控制器的参数达到最优值.逆系统设计方法与二次型最优控制技术相结合能有效地改进和提高变风量箱的控制品质和性能.