非线性系统自适应控制算法研究进展

非线性系统的自适应控制已成为当前控制领域的重要研究方向。通过总结近年来在非线性系统自适应控制方面所取得的成果,对非线性系统自适应控制器的一般形式和设计方法进行了分析与探讨。最后对非线性系统自适应控制的发展趋势进行了展望。     

基于自适应控制的切换系统的状态反馈设计

切换系统的各项研究作为控制领域和工业领域的的热点问题受到了学者们极大的关注,而自适应控制能够自动地补偿系统在建模误差、参数变化和输入信号方面非预知的变化,比常规控制器有更好的性能。采用自适应控制来设计切换系统的状态反馈跟踪问题,具有较高的研究价值。自适应控制的自适应律通过李亚普诺夫方法得出。通过飞船迎角跟随的仿真实例来验证切换系统在自适应控制下的效果。     

基于RBF神经网络的非线性磁悬浮系统控制

磁悬浮系统是一个典型的不确定、非线性系统.由于磁悬浮系统的复杂性很难建立精确的数学模型,采用RBF神经网络(RBFNN)对非线性磁悬浮系统进行辨识,再根据神经网络自适应控制原理设计了非线性磁悬浮系统的神经网络自适应状态反馈控制器与自适应PID控制器,并利用MATLAB进行了仿真.仿真结果表明,神经网络自适应控制能很好地控制本磁悬浮系统;神经网络自适应控制器对于此非线性磁悬浮系统位置具有良好的控制效果,该控制系统具有较好的稳态特性和控制特性.     

电弧炉电极调节系统的自适应控制

研究了电弧炉电极调节系统的自适应控制问题。首先得出了电极调节系统的模型,然后将系统非线性的传递算子用线性的传递函数序列等效表示,在此基础上得到了模型参考自适应控制的方案。仿真结果表明,自适应控制比ＰＩＤ控制有更好的动态性能,对弧长扰动的抑制能力大大增强。     

带随机输出噪声的参考模型自适应系统

讨论了带随机输出噪声的线性时不变对象的参考模型自适应系统。提出一种适用于这种系统的混合自适应控制律,证明该系统所有信号的有界性,计算机仿真验证这种新的混合自适应控制律在存在随机输出噪声的系统中的性能。     

一类非线性Markov跳跃系统的自适应跟踪

研究一类非线性Markov跳跃系统的自适应跟踪问题．首先给出了定性描述该系统跟踪控制器的充分条件，然后给出了在系统不确定情况下的自适应跟踪控制律．最后通过一个数值算例说明了所设计的自适应跟踪控制律的性能．     

电动汽车混合储能系统的自适应协同控制

针对电动汽车混合储能系统在采用协同控制方法时受超级电容等效电阻和电池内阻引起的输入电压波动影响等问题,提出了一种自适应协同控制策略。首先,基于直流变换器理想状态空间平均模型设计了协同控制器,并对其稳定性进行了分析;其次,基于超级电容等效电阻和电池内阻建立了系统的精确数学模型,定义了自适应观测函数和基于Lyapunov函数的自适应控制律,并对负载及输入电压进行估计;进一步,选取了协同控制宏变量并推导出自适应协同控制的占空比函数;最后,在MATLAB/Simulink中搭建了混合储能系统的仿真模型,验证了自适应协同控制的有效性。仿真结果表明:自适应协同控制只有轻微的超调和因负载变化造成的电流波动,且响应速度较快,约为4 ms,电流跟踪误差不超过1%。与协同控制和滑模控制相比,自适应协同控制系统有更好的稳定性和抗干扰能力,能有效提高电动汽车混合储能系统的稳定性和鲁棒性,保证功率分配策略的有效实施。     

非线性时滞系统的自适应Backstepping控制

自适应Backstepping控制是当前自适应控制领域的前沿课题之一,在改善系统过渡品质方面表现出较大的潜力,它可以解决的一类系统不再满足长期以来难以克服的＂匹配条件＂。本文介绍了自适应Backstepping控制的基本方法及其在非线性时滞系统中的应用,该领域的国内外研究现状,存在的问题和可能的研究方向。     

基于Matlab的无刷直流电机自适应控制系统的研究

在分析无刷直流电机(BLDCM)的数学模型的基础上,建立了控制系统的Simulink仿真模型,提出了无刷直流电机调速系统单神经元自适应控制方法.该方法在调速系统中,电流环采用滞环电流控制,转速环采用单神经元自适应控制器控制,实现了双闭环自适应控制的调速系统.仿真结果表明:这种新型的控制方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PID控制具有更好的动、静态特性.     

基于Matlab/Simulink电动汽车驱动系统离散MRAC研究

讨论了电动汽车驱动系统的离散自适应控制问题.首先得到电动汽车驱动系统离散化的数学模型,在此基础上探讨了其自适应控制系统的设计,推导出了离散模型参考自适应律.仿真研究表明自适应控制系统具有良好的性能.     

含非线性因素的模型参考自适应控制

研究了含非线性因素的位置伺服系统,提出一种适合快速、高精度位置伺服系统的非线性参考模型的自适应控制算法。使其对含有某些非线性特性的被控对象的控制效果优于线性参考模型的自适应控制算法。     

二自由度平面机械手的T-S模型模糊自适应控制

为解决二自由度平面机械手的控制问题,提出基于Ｔ－Ｓ模糊模型和并行分配补偿（ｐａｒａｌｅｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｏｍｐｅｎ－ｓａｔｉｏｎ）法的模糊模型参考自适应控制方法。并提出采用初始条件补偿回路,消除参考模型和实际系统之间由于初始条件不同所引起的误差和实际系统参数变化引起的部分不能被自适应调节律消除的误差。根据李雅普诺夫稳定性理论,求得反馈控制律、稳定条件和调节律（自适应律）。最后,对连续系统情况进行了仿真验证。所提方法可用于解决一类非线性系统的控制问题。     

基于永磁同步风力发电系统的自抗扰控制

以额定风速以下风能的最大捕获为目标,针对基于永磁同步风力发电系统反馈线性化模型设计了一种自抗扰控制器。所设计的自抗扰转速控制器包括扩张状态观测器和非线性状态反馈控制律,前者将扰动作为扩展状态,后者将估计转速与给定转速之差通过非线性函数变换推导出控制律,并在Matlab/Simulink下搭建仿真模型。仿真结果表明,风速在额定风速以下时,自抗扰控制方法能有效实现风力发电机组的最大风能捕获。     

流-刚-弹耦合系统姿态稳定性与控制

建立了一类流 -刚 -弹耦合系统动力学模型 ,给出了系统的控制律 ,利用现代数学和大系统分析方法 ,在无穷维函数空间中 ,研究了上述流 -固 -控耦合复杂系统的姿态稳定性。     

新型静止无功发生器ASVG及其不对称专家PID控制

论述了ASVG的工作机理和在系统电压对称时的动态数学模型 ,并针对系统电压不对称时ASVG的运行与控制问题 ,分析了系统电压不对称时的被控对象模型 ,提出了恒电压不对称专家PID控制方法 ,给出了系统有1 5 %的负序电压时的仿真结果 .结果表明 :该控制方法可以有效地减少系统电压不对称对装置的影响 ,且装置起动过程超调和输出电压波动小 ,控制灵活 ,具有鲁棒性     

系统S-粗状态规律的推理-预测

给出系统S-粗状态规律的概念,及其规律的生成; 利用干扰因素与系统属性之间的逻辑推理形式, 给出系统S-粗状态规律的动态推理形式, 提出S-粗状态规律的动态推理识别定理。基于以上结果, 给出S-粗状态规律预测模型, 并给出应用。     

一类脉冲不确定组合系统的分散保成本控制

研究了一类互联项与孤立子系统均含不确定性的脉冲组合大系统的分散保成本控制问题,其不确定性满足匹配条件,给定二次型成本函数,采用李雅普诺夫稳定性理论得到了状态反馈分散保成本控制律存在的充分条件．提出了通过求解参数Riccati矩阵方程获得分散保成本状态反馈控制律的设计方法．通过算例仿真,验证了所提方法的有效性．     

对象参数摄动时分散控制系统的镇定

在工程技术领域里，有许多系统是需要采用分散控制的。本文对一类分散控制系统，讨论了对象参数有摄动时系统的镇定问题，得到了一个充分条件。应用这个条件，有可能通过对系统不存在参数摄动时的控制律的修正，而使分散控制系统在参数摄动时可仍保持稳定。     

多变量模糊预测控制在板形板厚综合系统中的应用

针对板形板厚综合系统,提出一种基于遗传算法的多变量模糊预测控制新方法,该方法通过模糊预测来建立多变量系统的模糊模型,给出了辨识参数。同时,利用遗传算法优化控制,仿真结果表明该方法是有效的。     

分数阶灰色累加生成算子性质研究

数据序列满足灰指数规律是灰色预测模型的建模条件,灰色系统理论通过累加生成方法弱化数据随机性,通过累加生成算子使得原始数据序列满足近似指数规律;分数阶累加生成算子是建立分数阶灰色预测模型的基础,利用Gamma函数给出一阶累加生成算子推导出整数阶累加生成算子与分数阶累加生成算子的详细步骤,并证明了分数阶灰色累加生成算子满足不动点定理、信息优先原理、交换律和指数律等重要性质;通过数值实例给出了分数阶累加生成算子的数据变化趋势,并验证了分数阶灰色累加生成算子满足不动点定理、交换律和指数律性质;研究方法与分数阶灰色累加算子性质有助于丰富分数阶灰色算子理论,为分数阶灰色预测模型奠定理论基础。