Josephson结阵列中的超混沌行为及超混沌控制

考虑由3个本征电阻电容电感分路的Josephson结串联组成阵列的动力学行为, 并根据线性反馈理论提出控制该阵列中超混沌的方案. 数值模拟结果表明： 由于参数区间不同, 因此该阵列系统可处于周期、 混沌或超混沌状态; 该方案可使阵列中的超混沌状态进入稳定的周期状态, 通过调节反馈强度可获得具有不同周期数稳定的周期状态.     

基于新型控制棒驱动机构的反应堆功率控制

控制棒驱动机构是核反应堆中的重要机械设备,是反应堆和系统保护的组成部分,承担了控制反应堆的启动、功率调节、停堆等工作.为了研究基于新型伺服活塞式水力驱动机构的核反应堆功率控制问题,对新型伺服活塞控制棒驱动机构进行数学建模,进而建立了具有温度反馈效应的核反应堆功率控制系统(Nuclear Reactor Power Control System,简称NRPCS)的状态空间模型.采用鲁棒H∞控制方法设计了NRPCS的状态反馈控制器.用Simulink进行仿真,验证了控制系统的可行性和鲁棒性.     

非线性动态控制系统的全局调节

考虑非线性动态控制系统的全局调节问题,提出了一种状态反馈调节方法,使非线性系统是全局稳定的.当稳定状态误差为0时,系统的解有界,这反映了实际系统要求在完成跟踪任务的同时,系统的内部能正常运行.此外,在给定的假设下利用不变流形理论,得到了非线性控制系统的全局调节问题使状态反馈可解的充分必要条件.对于非线性系统的局部调节问题,使非线性系统满足系统稳态误差为0时,系统的解是渐近稳定的,它意味着在解决调节问题的同时,系统内部也趋于稳定.应用结果表明,该反馈调节方法适用于控制具有参数及结构不确定的非线性控制系统.     

旋转式倒立摆控制策略

基于旋转倒立摆模型,分别应用状态反馈、状态反馈 PID和状态反馈 Fuzzy等控制策略进行控制,通过仿真研究表明这些算法的可行性及有效性.     

机电控制液压冲击器总体工作方案分析

为了在不同工况下高效率破碎工作对象,传统的输出特性单一的液压冲击器已不能满足要求,需要对液压冲击器的输出特性作相应的调节以便在各种工况下处于最优的工作状态;而且还要提高液压冲击器的工作稳定性和降低生产成本,扩大使用范围。近年来,根据控制方法和设计概念的不同,调节液压冲击器输出工作参数的常用方法主要有两种：液压冲击器行程反馈调节方法,改变液压冲击器供油流量的调节方法。     

电光双稳系统中混沌的控制

采用反馈方法研究电光双稳混沌系统的不稳定周期点及分岔点的控制. 根据受控系统的Jacobi矩阵特征值与系统状态间的关系, 确定系统反馈系数, 从而实现对混沌系统不同周期点及分岔点的稳定控制. 数值仿真结果表明: 该方法可实现系统单周期点、 二周期点、 第一分岔点和第二分岔点的稳定控制; 通过在一定范围内调整反馈系数, 可实现如四周期和八周期等多种周期状态的稳定控制.     

永磁直线电机的H∞鲁棒控制系统设计

对矢量控制的永磁直线同步电机构成一个三环系统.为了克服不确定性因素和各种扰动对系统的影响,提高系统的鲁棒性能,在速度环和电流环内设计了H∞状态反馈控制器.将系统设计转化成H∞标准设计问题,然后通过求解线性矩阵不等式设计H∞状态反馈控制器.仿真结果表明,与常规的比例积分调节比例积分调节(PI)控制相比较,提出的控制策略使系统响应速度快,对扰动抑制能力强,对参数变化不敏感,具有较强的鲁棒性和伺服性能.     

含分数阶导数阻尼的线性振动系统的稳定性

我们讨论了两部分内容： 含分数阶导数阻尼的单自由度线性振动系统的稳定性和受分数阶状态反馈控制的线性振动系统的闭环稳定性. 首先从稳定性分析的角度研究了线性振动系统的阻尼表示, 严格证明了介于0和2之间的任意分数阶导数项都可以起到阻尼作用. 进而又研究了采用分数阶控制器来调节线性振动系统的闭环稳定性, 给出了确定控制增益的一般步骤使闭环系统具有渐近稳定性, 得到了分数阶对稳定性增益区域的影响规律. 和经典的速度反馈只能调节阻尼的大小不同, 分数阶状态反馈不仅可以调节阻尼力, 也调节弹性恢复力. 稳定性切换是我们理论分析的主要思路和方法, 研究表明, 它是研究含分数阶导数动力系统稳定性的一种普遍有效的方法.     

基于功率协调控制的统一潮流控制器控制策略研究

介于统一潮流控制器串、并联变流器在调节电力线路潮流过程中存在有功和无功功率相互影响等问题,通过分析其数学方程,建立了串、并联变流器状态反馈解耦控制模型,提出了功率协调控制策略。从功率平衡的角度分析了直流侧电容电压稳定条件,提出了在直流侧电容电压平衡控制环节中增加有功电流前馈分量的控制方法,实现了串、并联变流器对电容电压的动态稳定控制。在解耦控制策略的基础上,设计了串联变流器功率控制环,使统一潮流控制器在调节潮流的过程中达到了有功-无功功率独立控制的效果。通过仿真分析,验证了该控制策略在电力系统潮流调节中的有效性和可行性。     

电容电流瞬时值反馈的电流SPWM控制逆变器的研究

随着电力电子技术的飞速发展和各行各业对电气设备控制性能要求的提高,逆变技术在许多领域应用越来越广泛。为了逆变器应用于不同场合,人们对逆变技术要求也越来越高,于是各种适合于不同要求的逆变器的控制方案被提了出来。逆变器的控制方案很多,瞬时值控制是其中的一种。所谓瞬时值控制就是对逆变器的输出中的某一个或几个量的瞬时值进行反馈控制,以此来调节功率器件的开关状态,从而保持逆变器输出稳定的一种控制技术。由于是对系统输出的量进行瞬时值反馈调节,所以采用瞬时值控制的系统具有很快的动态相应和很好的可靠性。目前采用瞬时值…     

统一混沌系统的状态反馈精确线性化解耦控制

首先基于非线性系统的微分几何理论,推导出统一混沌系统坐标变换矩阵和非线性状态反馈表达式,得到了不带输出的统一混沌系统精确线性化模型,然后采用线性系统中最优控制理论,成功地将统一混沌系统的混沌状态控制到某个不稳定平衡点,数值仿真验证了该方法的有效性.     

具记忆状态反馈的输入受限时滞系统模型预测控制器

针对一类具有输入约束的离散线性不确定时滞系统,提出了一种具有记忆状态反馈的模型预测控制器.首先,定义时滞系统的鲁棒性能指标,在考虑时滞状态影响的条件下设计了包含时滞状态的记忆状态反馈控制律,在线优化时将当前控制量作为独立优化变量,与其它作为反馈控制的时域控制序列分开处理,以降低算法保守性,提高可行性.然后,给出了基于线性矩阵不等式凸优化的控制策略以及系统稳定的充分条件.最后,通过仿真实验验证了该控制算法的有效性.     

基于微分几何方法的双馈发电机解耦控制

为了最大限度地捕获风能,使风力发电系统按照最佳效率运行,提高发电质量,提出基于微分几何控制理论的双馈发电机非线性多输入多输出状态反馈解耦控制方案,通过非线性坐标变换和非线性状态反馈,使双馈发电机的磁链和转速两个的子系统实现动态完全解耦.理论推导和仿真实验表明,基于微分几何控制理论的解耦控制方案优于传统矢量控制方案.     

一类产出系统的延迟反馈控制

将两种延迟反馈控制方法应用到具有不同预期决策规则的双寡头垄断生产模型,一种形式的延迟反馈控制法是对系统变量进行延迟控制;另一种是对系统参数进行延迟控制.其控制目标都是通过对系统变量和参数的延迟使系统稳定到不稳定不动点或均衡点.理论推导和数值模拟证明了此方法的有效性,并解析地给出了收敛条件和控制增益所在的范围.实施控制后的生产模型能快速地达到Nash均衡点,这为现实中的企业提供了理论参考及生产依据.     

带有控制结构约束的次优状态反馈律的研究

研究了带有约束机制的次优状态反馈律,主要对终端时间tf=∞系统建立次优状态反馈的数学模型.通过简单控制结构约束的引入,消除状态变量不完全可测所造成的障碍,从而得到了带控制结构约束的次优必要条件及改进后的迭代算法.     

基于变结构的移动机器人侧向控制器的设计

采用基于后推与模糊滑模控制相结合的方法设计了移动机器人的变结构状态反馈控制器,实现了对道路跟踪侧向误差的渐近镇定控制.应用Lyapunov定理推导了移动机器人满足非完整性约束的时变光滑状态反馈镇定控制律;将状态控制区域分为远离奇异点的稳定工作区域与含有奇异点的非稳定区域2部分.设计模糊控制嚣来控制移动机器人的状态从非稳定区域向稳定区域转变,并采用移动机器人Amigobot作为实验平台验证了控制器设计的有效性.研究结果表明:侧向误差较大时,模糊控制器确保移动机器人在稳定区域内沿着模态切换线减小误差;当侧向误差较小时,时变光滑状态反馈控制实现对移动机器人的平稳镇定.在控制器设计中,将移动机器人的平移速度视为渐变参数,根据侧向误差能量函数的变化进行模糊自适应调节.     

单输入线性数字系统最小能量控制

用两种不同的方法推导出单输入线性数字系统最小能量控制的闭环表达式.最优输入由有界可变增益的状态反馈得到.此处的增益与系统的初始状态无关.     

滑模变结构控制在惯性平台稳定回路中的应用

为了与新型高精度惯性平台相匹配,解决传统PID控制的稳定回路抗干扰性能不高的问题,设计了滑模变结构控制器.滑模变结构控制器的主要特点是:当系统状态穿越状态空间的不同区域时,反馈控制器的结构按照一定的规律发生变化,使得控制器对系统的内在参数变化和外在扰动等因素具有较强的鲁棒性,从而保证系统能够达到期望的性能指标要求.MATLAB仿真结果表明,滑模变结构控制器在很多指标上均优于传统PID控制器,特别表现在超调量,动态性能以及对干扰的抑制能力方面,是平台系统的理想控制器.     

一般双线性比例-微分变结构系统中控制律的构成研究

研究了一般双线性比例一微分变结构控制系统中控制律的构成方式。通过定义排序截尾算子Ωm，左旋移位算子Lj和右旋移位算子Rj等构成选排式、循环式和固定式等几种比例－微分变结构控制律。通过状态反馈实现用m个控制量对以（n＞m）个被控量的控制。以一个三阶系统为例，对初位绝对位固定而取不同符号组合时各种比例－微分控制律的控制性能进行了仿真实验，给出了仿真曲线。     

基于期望特性的变结构鲁棒控制器

提出了一种基于期望特性的变结构新型鲁棒控制器的设计方法。该方法融合了状态反馈和变结构控制的特点,所设计的系统具有响应过程的完全鲁棒性,直流伺服系统的仿真实例验证了该方法的有效性。