球杆系统的阻尼自适应抗扰控制

为了提高球杆系统的稳定性和抗扰性能,设计一种阻尼自适应抗扰控制策略.首先,分析球杆系统的非线性动力学过程,并在平衡点附近建立用于控制策略设计的线性模型.然后,在线性自抗扰控制(LADRC)基础上,提出一种阻尼自适应抗扰控制策略,可以克服不稳定对象的闭环振荡,提升抗扰性能.最后,通过仿真和实验,对阻尼自适应抗扰控制与LADRC的控制效果进行比较.结果表明:相较于LADRC,文中方法的震荡超调、调节时间和抗扰性能等指标更加优异,文中方法具有优越性和有效性.     

一种模型参考自适应控制系统设计方法

提出一种基于精确模型匹配技术的自适应控制系统设计方法,使可调系统闭环传递函数与参考模型一致,利用李亚普诺夫稳定性理论推导出可调参数的自适应规律,它不用求广义误差的各阶导数,它不需要引入增广误差信号或正实概念,结构简单,易于实现。     

模型参考自适应控制系统的一种设计方法

本文采用直接优化性能指标的方法,设计了离散时间的模型参考自适应控制系统,证明了最优调节器的存在性,并分别导出了确定性系统和随机系统的自适应算法.所设计的调节器参数,在一定条件下具有全局收敛性.数值模拟结果表明,所给出的算法是有效的,其控制精度和收敛性质都优于通常的自适应算法.     

克服外扰的鲁棒混合自适应控制系统

提出一种对外界扰动具有鲁棒性的混合模型参与自适应控制系统的设计。利用未受污染的参考模型状态综合控制器,克服了测量噪声的干扰;在控制嚣考虑负载振动的作用,并用自适应作用加以抵消。控制器参数仅在与采样周期成倍数关系的时刻改变,避免了控制器频繁而剧烈的调整。详细的数学仿真说明了本方法的有效性。     

模型参考自适应控制系统设计--输出误差直接自适应控制

本文利用输出误差直接自适应控制算法对一具体对象的模型参考自适应控制器进行设计.首先描述了常规的模型参考自适应控制法,然后提出了一种性能更佳的模型参考自适应控制方案.对两种模型参考自适应控制方案进行了鲁棒性分析.数值仿真结果表明,与常规的模型参考自适应控制法相比,本文所提出的控制方案大大提高了系统的性能,明显减小了震荡,缩短了自适应时间.而且在有界扰动的情况下,本文所提出的改进的控制方案能够更加较好地保证系统的各项性能.     

动态迟滞非线性自适应补偿控制方法

针对典型的动态迟滞特征模型,提出了一种新型的迟滞补偿控制方法.通过乘以一个斜率转换因子, 将具有近似线性特性的理想迟滞模型转化成实际的期望输出模型.采用自适应滑模控制原理求取迟滞补偿控制量,以保证实际的迟滞特性能够达到期望的线性输出特性.仿真实验结果表明,该自适应滑模迟滞补偿方法能够有效地补偿动态迟滞特性.     

Smith预估控制系统抗扰性能的改善

针时常规Smith预估控制系统扰动回调慢的弱点,从控制结构上进行改进,介绍接受扰动量输入的Smith预估控制A系统和加入微分反馈的Smith预估控制B系统。其中,后者符合二自由度控制思想。对二者从理论和工程实现两方面进行分析测试,与常规Smith预估控制系统进行曲线数据对比,给出二者动态性能的具体差别:A系统在扰动和控制通道模型一致的情况下,与常规Smith预估控制系统相比扰动回调时间和动态误差分别减小近70%和85%,B系统分别减小约50%和20%。     

Smith预估控制系统抗扰性能的改善

针时常规Smith预估控制系统扰动回调慢的弱点,从控制结构上进行改进,介绍接受扰动量输入的Smith预估控制A系统和加入微分反馈的Smith预估控制B系统。其中,后者符合二自由度控制思想。对二者从理论和工程实现两方面进行分析测试,与常规Smith预估控制系统进行曲线数据对比,给出二者动态性能的具体差别:A系统在扰动和控制通道模型一致的情况下,与常规Smith预估控制系统相比扰动回调时间和动态误差分别减小近70%和85%,B系统分别减小约50%和20%。     

无人直升机自抗扰自适应轨迹跟踪混合控制

为满足无人直升机高精度轨迹跟踪的控制需求,并降低直升机动力学模型误差对飞行控制器飞行控制效果产生的影响,提出自抗扰自适应直升机混合控制.该控制器的内环控制采用模型跟随自适应控制,通过使用动量反向传播算法(MOBP)对该内环控制参数进行实时优化.通过使用自抗扰控制(ADRC)对直升机的水平速度进行控制.仿真结果表明,该混合控制器能够实现直升机对预定轨迹的跟踪.相对PID和级联ADRC控制,该控制器具有更好的抗扰性和鲁棒性.通过在200 kg级的专业植保无人直升机XV-2上搭载所提出的控制器,使其自主飞行轨迹跟踪控制的均方根误差在0.6 m以内.     

Adaptive Excitation Control with L2 Disturbance Attenuation for Multi-Machine Power Systems

Generator excitation control plays an important role in improving the dynamic performance and stability of power systems. This paper is concerned with nonlinear decentralized adaptive excitation control for multi-machine power systems. Based on a recursive design method, an adaptive excitation control law with L2 disturbance attenuation is constructed. Furthermore, it is verified that the proposed control scheme possesses the property of decentralization and the robustness in the sense of L2-gain. As a consequence, transient stability of a multi-machine power system is guaranteed, regardless of system parameters variation and faults.     

使用可调补偿器的MRACS设计方法

本文在设计模型参考自适应控制系统(MRACS)时,使用了具有自适应参数的可调补偿器,这使在被控对象参数变化范围未知条件下设计抗扰力强的自适应系统成为可能.     

具有光伏并网发电功能的有源滤波器研究

根据有源电力滤波器与三相光伏并网发电的工作原理,设计一种具备光伏并网发电功能的有源电力滤波器.采用箕舌线变步长LMS谐波检测合成方法对光伏并网指令信号进行合并和谐波信号检测,采用广义比例积分控制和快速重复控制算法串联的方式,控制系统的响应能力变快,最大功率点跟踪控制方式采用变步长扰动观测法,通过Matlab/Simulink对系统建模仿真分析,验证该系统的正确性和可行性.     

小型四旋翼飞行器姿态的自抗扰控制

针对存在总扰动的小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计一种基于自抗扰技术的四旋翼飞行器姿态控制方法.首先,利用牛顿-欧拉建模方法建立小型四旋翼飞行器动力学系统模型,将其表示成二阶状态空间方程形式.然后,将系统的总扰动扩张为一个新的状态变量,并设计扩张状态观测器对系统总扰动进行估计.最后,在系统扰动估计的基础上设计非线性状态误差反馈控制律.仿真结果表明,所设计控制器对系统总扰动具有很强的鲁棒性能,实现了姿态的快速稳定控制要求.     

控制幅值受限下一类带扰动的线性系统能控性的研究

研究控制幅值受限下线性系统在某类扰动作用下的能控性问题，给出这类系统的初始状态x0有限时间能控的充要条件；给出了系统完全能控时，状态矩阵A的特征值所要满足的必要条件；最后，对一类特殊系统给出了完全能往的充分条件．     

基于干扰估计的直流电动机间接自适应鲁棒控制

针对广泛存在于直流电动机伺服系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于有限时间干扰观测器的间接自适应鲁棒控制方法.间接自适应控制和有限时间干扰观测器融合在一起,分别处理参数不确定性和不确定非线性,通过李雅普诺夫方法从理论上证明了整个闭环系统的稳定性.仿真结果表明:该方法能准确地对参数和干扰进行估计,且与传统控制方法相比,具有参数及干扰估计精度高、抗扰能力及参数变化鲁棒性强的特点,为提高伺服系统的动态跟踪性能提供了理论依据.     

直喷汽油机燃油共轨系统轨压主动抗扰控制

直喷汽油机共轨管内压力的稳定控制对发动机经济性、动力性及排放性有着重要意义.发动机运行工况复杂,转速变化和喷油量变化剧烈是影响轨压稳定性的主要问题.为研究此问题,建立了共轨系统物理模型,并利用台架实验数据验证了模型的准确性,从机理上分析了系统的动态特性.在物理模型分析的基础上,应用主动抗扰控制原理,设计了包含扩张轨压观测器和前馈控制的轨压控制器,并获得了基础控制参数,主动抵抗转速及喷油量变化带来的扰动,控制轨内压力稳定.在台架和仿真测试中,针对共轨系统中转速和喷油带来的扰动,测试该方法的控制效果.结果表明,控制系统在稳定工况及变工况中,可主动抵抗转速和喷油量变化及控制目标阶跃带来的扰动,控制轨内压力稳定在0.35,MPa内,表明此控制方法具有较好的快速响应性与鲁棒性.     

用户卫星天线跟踪指向自抗扰控制方法

为同时解决用户卫星天线控制系统的鲁棒性、解耦控制和高跟踪速率下的高精度跟踪控制等问题,采用非线性自抗扰控制方法,提出了一种新型的用户卫星天线跟踪指向控制系统.设计该控制系统,无需精确的天线数学模型.采用扩张状态观测器对天线模型实现动态补偿,则在方位和俯仰通道上被简化为两个近似解耦的积分系统.仿真结果表明,提出的天线控制系统具有较高的跟踪指向性能且对干扰及不确定性具有较强的鲁棒性.该控制方法有效地解决了天线跟踪指向控制问题.