分程控制系统的原理、设计及应用

本文介绍了分程控制系统的原理,并结合实例,介绍了两个执行器异向动作的分程系统方案设计方法,对从事过程控制的生产、教学和科研有一定参考价值.     

一种新型的分程控制模式

从分程控制应用出发,分析了模拟仪表分程控制系统和基于CENTUM CS的分程控制系统的构成及特性,阐明了系统的特点.     

一类非线性网络控制系统的控制器设计

针对一类非线性网络控制系统,提出了一种新型自适应模糊滑模预测控制方法,采用带有时间超前非线性状态预估器的新型的滑模控制(SMC)方案,补偿网络诱导时延,而后利用模糊自适应系统来逼近非线性环节,并基于Lyapunov稳定性理论设计自适应律,保证系统的稳定性. 以网络环境下空间飞行器的姿态控制为例进行仿真,结果表明,所提出的方法不仅实现了高精度的姿态稳定控制,且系统对不确定参数、网络诱导延时及外界干扰带来的影响具有很好的鲁棒性.     

一种改善分程控制系统调节品质的策略

分程控制系统是典型流量控制,广泛用于过程控制系统。本文在详细分析了以扩大可调范围为目的的分程控制系统存在的控制扰动问题,提出采用信号重叠法控制策略,从而解决流量突变带来系统扰动,在解决理论和实现技术上的难点后,最后给出改善品质的分程控制策略和系统控制参数选取方法。     

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.     

一种用于非线性系统的神经网络自适应控制系统结构

本文提出了一种用于非线性系统的神经网络自适应控制结构。仿真计算表明它具有较好的跟随性和抗干扰性指标，对系统参数的变化具有较强的鲁棒性。在系统结构和寻优方法上，它不依赖于被控对象的数学模型，所以本文提出的系统结构对于非线性系统的设计、综合具有比较普遍性意义。     

基于逆系统方法的非线性系统故障调节

针对一类多输入多输出非线性可逆系统,提出一种基于逆系统原理的故障调节方法.该方法通过设计被控对象的自适应观测器来估计执行器故障,并根据故障估计值,基于逆系统方法产生附加控制律对逆系统进行调节补偿,使得被控对象和经调节后逆系统的串联仍能保持为无故障时的伪线性系统模型,从而在无需改变系统正常控制器参数的情形下,方便地实现对执行器故障的良好性能容错目标.     

基于非线性动力学特性的控制设计策略

通过对动力学中的非线性现象及其控制方法的探讨,研究了动力学中的非线性分岔特性,以经典的倒立振子/台车系统为例,考虑系统非线性特性,当控制变量的偏差大于某一值时,线性反馈控制难以使系统回复到原平衡位置.针对变结构控制的特点,基于动力系统中的非线性分岔特性和中心流形理论,提出了一种基于非线性的全局稳定的变结构控制策略,并可构造出相应的变结构控制器.以极限环及不稳定焦点为例进行了数值仿真,结果表明该控制设计策略具有良好的全局稳定性.     

变分Lyapunov函数方法与脉冲控制系统的实际稳定性

主要利用变分Lyapunov函数方法,通过建立一个变分比较原理,得到了关于脉冲控制系统两个测度实际稳定的比较结果.     

步进电机控制系统的设计

系统采用AT89C51单片机控制步进电机的各种运行方式, 可实现步进电机正反转控制, 三拍、六拍工作方式设定, 步进电机无级调速.程序采用模块化设计, 通过键处理程序实现各功能设置, 操作简单, 易于掌握.     

一类分离变量控制系统的镇定控制器设计

研究了一类非线性连续可分离变量控制系统的镇定问题．基于Lyapunov稳定性理论和M-矩阵的性质，构造出了几个镇定控制器，其中一些控制器仅与系统的部分状态变量有关，所构造的控制器可确保反馈后的闭环系统是渐近稳定的和指数稳定的，这些充分性判据在工程实际应用中具有一定的指导意义．     

VSC-HVDC输电系统的非线性控制器设计

在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统（VSC-HVDC）的非线性模型的基础上,运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法,将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型。再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律。在此基础上设计了系统的非线性控制器。对所提出的非线性控制器和传统的PI控制器分别进行了计算机仿真研究。结果表明：在VSC-HVDC系统遭受扰动或故障后,所设计的非线性控制器比传统的PI控制器能更快更好地使系统恢复到正常状态,有效改善了系统的动态性能。     

基于Mamdani分离变量法的倒立摆模糊控制系统设计

针对倒立摆系统中因多输入单输出而产生的模糊规则爆炸问题,采用一种基于Mamdani分离变量的模糊控制方法,从而大大减少了模糊控制规则数。仿真结果表明,该方法能使摆杆摆角控制精度较小,且小车位移能跟踪输入信号,成功控制了单级倒立摆系统。     

一类非线性系统的自适应控制律设计

对一类具有三角结构的非线性系统进行自适应控制律的设计,该系统具有不相等的系数,然后证明了该控制能保证系统在平衡点的稳定性     

具非线性控制变量系统的等时区域

严格证明了，当控制区域有界闭集时，状态变量为线性而控制变量为非线性的系统的等时区域是有界凸闭集，从而用等时区域方法能彻底解决这类系统的时间最优控制问题。     

具有时滞的中立型非线性控制系统的镇定与控制问题

讨论了具有滞后的中立型定常非线性控制系统的镇定与次优控制问题,利用有关方法讨论了这类控制系统的镇定理论方面的有关问题,并且也得到了该系统的滞后量及线性项范围的估计公式     

基于加速进化编程的非线性模糊控制系统的优化设计

根据从对象中采集到的输入输出数据,采用加速进化编程算法优化模糊控制规则库中的各参数。该方法可以方便地调整模糊控制规则和隶属函数的参数。并提出了基于该算法的模糊控制系统的设计。用优化好的控制器去控制一个典型的非线性系统—球棒系统,仿真实验表明,控制效果和鲁棒性均达到了令人满意的效果。     

大跨度预应力钢结构屋盖体系设计

介绍广东现代国际展览中心大跨度预应力钢结构屋盖体系结构设计，重点论述该结构体系的计算模型处理、结构设计方法和结构体系优化设计，得到一些有意义的结论。     

神经网络在非线性系统控制中的应用

以一个工程中实际的问题为例，具体介绍了MATLAB环境下神经网络技术在控制系统中的应用，并进行榜真实验，与采用其它控制器的仿真系统控制效果进行对比。