圆锥形电磁轴承动力学模型与控制仿真

圆锥形电磁轴承-转子系统结构简单，但控制复杂，为此，本文首先提出圆锥形电磁轴承系统的五电流差动控制方案，建立系统动力学模型，在此基础上，针对系统参数不确定，并受到不确定性扰动问题，文中采用了一种具有鲁棒特性的时间滞后（TDC）控制规律，通过仿真分析，比较了TDC控制与普通最优PD控制对圆锥形电磁轴承系统性能的影响。     

基于边界层法的电磁轴承滑模变结构控制研究

针对常规滑模变结构控制方法在电磁轴承控制当中引起的抖动问题，将边界层法用于滑模变结构控制器的设计。通过建立电磁轴承动力学模型，基于李亚普诺夫稳定性理论，用饱和函数取代常规变结构控制的符号函数，以有限大的增益近似实现无穷大的增益；最后，对控制器的性能进行了仿真研究，并和常规滑模变结构控制方法进行了比较。结果表明，采用边界层法可以有效减弱抖动对系统的不利影响，实现了转子的快速调整和稳定悬浮，并且具有良好的跟踪精度和强的鲁棒性。     

基于MATLAB的电磁轴承开关功放建模与仿真研究

在分析电磁轴承开关功放的工作原理基础上,应用MATLAB/Simulink中的电力系统工具箱（PSB）建立了电磁轴承开关功放系统的仿真模型,并详细介绍了系统模型的内部结构和Simulink/PSB建模方法。电磁轴承开关功放系统的仿真与实验显示,仿真与实验结果吻合较好,验证了系统模型的正确性,从而为电磁轴承开关功放的特性分析提供了一种可行的研究方法。     

径向电磁轴承的灰色系统控制与数值仿真

应用灰色系统去余控制理论，以径向电磁轴承为对象，提出该轴承的灰色系统控制方法，以实现对转子的稳定控制，并进行了数值仿真。建立了径向电磁轴承转子系统的动力学模型与传递函数，按照灰色系统理论设计了控制系统，由数值仿真结果表明，该转子系统能实现稳定良好的控制效果。     

基于RMMAC的集成主动容错飞行控制

针对主动容错飞行控制系统设计问题,提出一种基于改进鲁棒多模型自适应控制(robust multiplemodel adaptive control,RMMAC)的故障检测与控制重构集成设计方法。建立了飞行器传感器和执行器故障的数学模型,介绍了改进鲁棒多模型自适应控制算法的结构和实现步骤。某无尾飞机重构飞行控制的仿真结果表明,在执行器故障情况下,基于改进RMMAC的集成主动容错飞行控制系统能够快速准确地辨识故障,并依据故障信息更新局部控制器权值,实现控制重构,提高了飞机可靠性、安全性和生存能力。     

一类不确定性系统的重构容错控制

针对一类不确定性系统,进行了重构容错控制算法的研究,通过设计一个虚拟执行器,使故障系统的输出等同于原系统的输出。当执行器部分失效时,提出了一种基于李亚普诺夫理论的重构控制律。当某些执行器完全失效时,提出了一种基于D稳定极点配置和H_∝干扰抑制理论的重构控制律,运用线性矩阵不等式技术寻找可行解,实现了容错的目的。最后,一个飞机模型的仿真实例表明了算法的有效性。     

基于自适应思维进化算法的容错控制仿真研究

思维进化计算(Mind Evolutionary Computation,MEC)是一种新型的智能计算方法,能有效地克服遗传算法中存在的一些缺陷,但也存在着进化速度较慢的不足之处.为了提高思维进化计算的进化速度,在该算法中引入了三个自适应因子,建立了一种自适应思维进化算法(Adaptive Mind-Evolutionary Algorithm,AMEA).基于自适应思维进化算法,构造了一种自适应思维进化容错控制(Adaptive Mind-Evolutionary Fault-T0lerant Control,AMEFTC)系统,可实现控制律的在线重组,使系统在发生故障后仍能维持正常系统的静态和动态性能,从而实现了对系统故障的容错控制,最后通过仿真实例验证了这一控制律重组容错方案的可行性和有效性.     

基于自适应快速终端滑模的航天器容错控制

针对执行机构发生故障时的航天器姿态控制问题,提出了一种基于自适应快速终端滑模的容错控制设计方法。该方法通过选择具有快速终端特性的滑模面,提高航天器容错控制的收敛速率,实现系统有限时间稳定|利用自适应控制方法在线调整控制器参数,消除对故障最小 值信息的依赖。仿真结果表明,与基于普通滑模控制器的容错控制相比,所提出的方法在保证系统鲁棒性和稳定性的同时,三轴姿态角和态角速度收敛时间可分别降低约54.5%和50%,实现快速有效的航天器容错控制。     

基于Matlab/Simulink的航天器姿态动力学与控制仿真框架

搭建了基于Matlab／Simulink的航天器姿态动力学与控制仿真框架；基于该框架和非线性控制设计模块完成了一类带动量轮机构的航天器PD姿态控制器参数优化设计与姿态仿真研究。研究结果表明：1）基于Matlab／Simulink的航天器姿态动力学与控制仿真框架具有可重用性好、继承性强的优点；2）非线性控制设计模块可以有效地完成非线性系统控制器参数优化设计。     

基于可编程逻辑器和VHDL语言的容错电路设计

论述了最新的可编程逻辑技术和硬件描述语言VHDL在数字电路系统的设计和仿真中的应用。这种方法的优点是可以用简单的软件语言代替复杂的电子电路硬件,针对传统的数字电路系统中故障检测电路和容错电路硬件设计较为复杂的问题进行了分析和简化设计。在此基础之上进行了数字系统的三通道/单通道筛选冗余容错电路的设计和仿真。     

基于桥臂电流控制的风力发电并网逆变器研究

在大功率风力发电系统中,并网逆变器控制是实现电能转换与传输的重要环节。针对采用T型滤波器结构的风力发电并网逆变器,提出基于桥臂电流闭环结合前馈补偿间接控制逆变器并网输出电流的控制策略,并根据三相电压源型并网逆变器开关函数的数学模型进行了控制系统仿真研究。仿真实验结果证明采用该控制策略提高了并网逆变器的稳定性和动态性能,同时可以有效抑制并网节点输出电流中的电流谐波。     

基于Simulink的磁悬浮控制系统仿真

在MATLAB/Simulink环境下,对电磁型(EMS)磁浮列车,利用Lagrange方程,结合动力学和电磁学基本理论,建立了单磁铁磁悬浮系统的数学模型,给出了采用线性二次最优控制策略的系统仿真模型,分析了影响该系统动态性能的主要因素.仿真结果表明,所提出的方法是对磁悬浮系统建模和控制进行研究的有效途径.     

基于二次稳定算法的结构主动控制仿真分析

采用二次穗定的鲁棒镇定控制算法解决地震作用下参数不确定系境的结构振动控制同题．通过对两个安装有不同控制装置的多自由度结构的主动控制仿真分析，证实了这种控制算法不仅能有效减小结构的地震反应，同时对结构参数摄动具有很强的鲁棒性。     

分布式仿真系统容错机制研究

就分布式仿真中的容错问题进行了初步的研究和分析。首先针对分布式仿真系统的特点，提出了系统分层模型，就每层中错误类型进行了分析和描述。然后构建了基于HLA的分布式仿真容错系统DSFT(Distributed Simulation Fault-tolerancesy stem)，该系统主要由三部分组成：仿真资源状态监控模块、数据保存模块及错误恢复模块，文章就该系统的相应模块跟RTI的关系进行了分析。最后，就利用网格技术来简化容错系统实现的可行性进行了初步研究。     

基于联合仿真技术的主动悬架自适应模糊PID控制研究

近年来联合仿真技术在车辆控制系统的开发研究中得到了广泛的应用。以某皮卡车为研究对象,首先利用ADAMS/CAR软件建立车辆多体动力学模型;然后在Matlab/Simulink环境中设计了基于自适应模糊PID控制的ASS,定义了与ADAMS/CAR环境下车辆模型的数据交换接口;最后,将设计的控制系统在ADAMS/CAR和Matlab/Simulink环境下通过输入输出接口进行联合仿真。文中对随机路面输入和脉冲路面输入工况下的ASS系统及整车动态特性进行了联合仿真研究,其研究结果为联合仿真技术在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

自抗扰控制在监控精轧宽度控制系统中的应用

针对利用机架间张力调宽的热连轧监控FAWC系统具有大时滞、不确定性、干扰因素多、难以获得精确的数学模型等特点，给出了一种全新的ADRC设计度实现方案。为满足快速性要求，设计了一种去掉TD，由ESO、NF两部分组成的ADRC，而且这两部分没有采用常规的非线性函数。而是用线性函数实现，且阶次比常规方法低一阶，近似误差可归结为扰动量。此外，给出了Simulink的编程实现。仿真结果表明这种方法的有效性。     

基于动态表面理论的车辆制动与悬架协调控制

建立了七自由度车辆非线性动力学模型,车轮制动模型以及非线性轮胎模型,以缩短制动距离和制动时间而不大幅降低舒适性作为控制策略的出发点,将主动制动与主动悬架系统进行协调控制,采用动态表面控制理论,克服了反演设计中激增项问题,依据协调控制思想,分别对制动与悬架系统设计了协调控制器,并对协调控制与非协调控制进行了仿真对比分析。结果表明:对主动制动和主动悬架系统采用协调控制,可在小幅降低舒适性的情况下获得更大的地面制动力,进一步提高了车辆的制动安全性,表明了该控制方法的有效性。     

基于谐波线性化的滞环电流抗扰动控制方法

滞环控制的PWM变换器是强非线性环节,有扰动时加大了控制难度。分析了滞环电流控制原理、谐波线性化方法及系统稳定性,得出滞环电流控制传递函数模型、时滞和环宽与其他参数的函数关系、环宽的计算公式。根据滞环电流控制的特点,提出了将谐波线性化方法和ITAE优化控制、背驰定律结合实现对滞环电流抗扰动控制的方法。MATLAB仿真结果表明,谐波线性化处理后的控制器能够快速跟踪信号,同时具有较强的抗扰动能力,有很强工程适用性。