基于微分律的机车单元制动器自适应鲁棒控制

针对机车单元制动器制动时闸瓦位置控制中存在的时变扰动等非线性因素,结合Lyapunov稳定性理论,构造基于super-twisting观测器和微分控制律的自适应鲁棒控制器,并对其应用效果进行研究。设计super-twisting观测器对轮瓦间因挤压产生的时变扰动进行估计并对估计误差自适应模糊逼近以削弱时变扰动;引入微分控制律并通过求解微分方程确定控制器中的鲁棒项。理论分析及仿真结果表明,系统各状态变量闭环输出有界,跟踪误差及滑模面导数一致有界并收敛于0,滑模面常值收敛。系统输出能够快速、稳定且精确跟踪输入,并对外部时变扰动具有较强的鲁棒性。     

基于干扰观测器的移动机器人轨迹跟踪控制

针对移动机器人的轨迹跟踪问题,设计了基于干扰观测器的积分滑模控制器.考虑侧滑与干扰的影响,建立了移动机器人的运动学和动力学模型.基于终端滑模理论设计了自适应滑模干扰观测器,实现了对复合干扰的有限时间逼近.在此基础上设计了基于运动学模型的轨迹跟踪控制器,保证了位置跟踪误差的渐近收敛和角度误差的有界收敛.结合干扰观测器和积分滑模方法,设计了基于动力学模型的速度跟踪控制器.通过仿真验证了所设计控制算法的有效性.     

电动汽车永磁同步电机无传感器FOC DTC混合控制系统

针对电动汽车中永磁同步电机(PMSM)的高效控制问题,提出一种基于磁场定向控制-直接转矩控制(FOC-DTC)混合系统的无位置传感器控制系统.首先,在考虑FOC和DTC的各自优势下,构建FOCDTC混合控制系统,提高系统的稳定性和鲁棒性.然后,融入弱磁控制技术,提高电机高速运行时的控制性能.最后,利用滑模观测器,根据电机αβ轴的电流信息来估计电机转速,实现无位置传感器的PMSM控制系统.仿真结果表明,提出的系统能够准确且稳定地控制电机转速,具有可行性和有效性.     

考虑漏磁的永磁电机磁路建模方法及特性分析

在建立了永磁同步电机2D有限元仿真模型的基础上,采用等效磁路法对4极24槽永磁同步电机的各项特性进行分析.根据表贴式永磁同步电机在空载和负载状态下的磁力线分布情况,分别建立空载状态下的简化等效磁路模型和负载状态下的交直轴等效磁路模型,分析电机磁场分布、电机绕组磁链、电枢反电动势.对于等效磁路模型同时采用节点磁位法来求解分析,在考虑漏磁影响的情况下,对比有限元模型计算结果和简化等效磁路模型的分析,验证该等效磁路模型的可行性.分析永磁体极弧系数对永磁同步电机特有的齿槽转矩特性进行参数化计算,得出极弧系数为0.85时,齿槽转矩最小.     

一类非线性系统的自适应模糊观测器设计

针对一类不确定非线性系统提出了自适应模糊观测器设计方法。该观测器采用模糊系统逼近非线性函数,它不要求被观测对象结构和参数已知的条件,并对估计误差、模糊逼近误差和外扰的存在采用了鲁棒监督项以保证良好的观测性能,该观测器是对非线性广义Luenberger自适应观测器的一种扩展。该方法的有效性得到理论证明和仿真实验的验证。     

直流串激电机速度的滑模控制

讨论直流串激电机的速度控制问题.应用综合方法建立了电机的非线性模型,从理论上推导了滑模控制律,并用仿真和实验验证了其有效性.为实施控制设计了一个用于观测电机负载转矩的Luenberger观测器和一个角加速度估计器;为了减小由于执行中采样造成的稳态误差,提出了一种带有附加PI控制器的改进的滑模控制律.实验结果表明改进的滑模控制律的控制效果明显优于普通PID调节器和普通的滑模控制律.     

一类非线性系统的自适应模糊观测器设计

针对一类不确定非线性系统提出了自适应模糊观测器设计方法．该观测器采用模糊系统逼近非线性函数，它不要求被观测对象结构和参数已知的条件，并对估计误差、模糊逼近误差和外扰的存在采用了鲁棒监叔项以保证良好的观测性能，该观测器是对非线性广义Luenberger自适应观测器的一种扩展．该方法的有效性得到理论证明和仿真实验的验证．[第一段]     

基于SMC的无刷直流电机的矢量控制

传统的无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)的控制方式通常采用转速PI控制,转速电流PI控制等控制策略,这类控制方法简单,但同时也存在一些转速误差较大,转矩抖动明显等问题.为解决这些问题,采用矢量控制策略,并提出积分滑模算法(Sliding Mode Control,SMC)代替电流q轴分量PI调节算法.通过搭建该调速系统仿真模型及实验分析,与传统PI控制算法相比,该系统转速跟踪误差小,转矩抖动明显减小,系统动态响应快,鲁棒性强.     

直流无刷电机电流环改进型滑模变结构控制

针对直流无刷电机负载运行时换相转矩脉动明显的问题,设计了一种改进型电流滑模控制器。利用滑模控制跟踪速度快、鲁棒性强的特点确保电流快速跟踪,抑制换相转矩脉动。同时对于滑模控制器存在的抖振现象,采用分段式积分滑模面和修正指数趋近律进行抑制,进一步减小电流抖动。仿真结果表明:改进的滑模控制器能有效地减小换相转矩脉动,使系统的鲁棒性更强,提高了直流无刷电机控制系统的动静态性能。     

多输入多输出非线性系统的间接自适应模糊跟踪控制

针对多输入多输出非线性系统,把自适应模糊控制和自适应模糊辨识结合起来,提出了一种间接自适应模糊控制方案.由跟踪误差和辨识误差给出了参数调节规律,两种误差同时调节参数改善了系统性能.应用推广的模糊逻辑系统来估计多维未知函数,补偿器可抵消模糊逼近误差和外部扰动.控制方案保证了系统的稳定性,实现了跟踪.     

应用非线性干扰观测器的反推终端滑模飞行控制

针对飞机机动飞行时模型非线性、气动参数和力矩干扰不确定性的特点,提出一种基于非线性干扰观测 器的反推终端滑模控制方案. 该方案利用非线性干扰观测器逼近系统不确定性,取消了不确定性上界已知条件. 反 推设计过程中结合动态面控制设计虚拟控制律,能避免计算复杂性问题,通过引入快速终端滑模控制策略,提高了 系统收敛速度和稳态跟踪精度. 采用Lyapunov 稳定性理论证明了闭环系统所有信号一致终结有界. 对某战斗机进 行6 自由度机动飞行仿真,验证了该控制方案的有效性.     

基于径向基函数神经网络的无人直升机吊装系统滑模减摆控制

针对存在非线性、强耦合、外部未知有界干扰和建模不确定性的平面运动下无人直升机吊装系统,研究了一种基于径向基函数神经网络(radial basis function neural networks,RBFNNs)和干扰观测器的无人直升机吊装系统滑模减摆控制方法。首先将系统模型转换成仿射非线性形式,利用RBFNNs逼近系统不确定性,设计干扰观测器估计神经网络逼近误差与外界未知有界干扰的复合值。然后基于RBFNNs和干扰观测器设计了滑模减摆控制器,并用Lyapunov方法证明闭环系统稳定性;最后通过仿真验证了所设计控制器的有效性。     

六相永磁同步电机控制系统仿真与分析

本文首先分析六相永磁同步电机的结构及其工作原理,推导出自然坐标系下和两相旋转坐标系下的数学模型,并且在Simulink中仿真实现六相永磁同步电机数学模型及其矢量控制。仿真结果证明了所建数学模型的正确性,表明六相永磁同步电机矢量控制系统具有动态响应速度快、稳态精度高、转矩脉动小等优点。     

非线性不确定系统的鲁棒自适应Backstepping控制

针对一类有界扰动不确定非线性系统,讨论了鲁棒自适应ε输出跟踪问题．利用Backstepping方法和鲁棒控制技术,对存在未知参数和动态不确定性的非线性系统设计了一种自适应输出反馈控制器．基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅保证闭环系统状态全局一致有界,而且使系统的跟踪误差收敛到一个很小的邻域内．仿真结果表明了所设计方法的有效性．     

突变负载下永磁同步电机控制系统的仿真建模

永磁同步电动机(PMSM)在负载突变工况下,系统控制性能会下降。针对该问题,提出基于瞬时转矩反馈的永磁同步电动机控制系统仿真新方法。根据Matlab/Simulink中模块与函数相结合的思路,设计并搭建基于I_d=0的永磁同步电动机转速、电流双闭环控制系统仿真模型,引入瞬时转矩闭环反馈,使控制系统对负载突变迅速反应,存在更强的鲁棒性。通过仿真模型验证所提方法的合理性,实验验证所建立的电机控制系统仿真模型的准确性。     

具有H∞性能的线性时滞系统的未知输入观测器设计

以一类线性时滞系统为研究对象,研究了当观测误差与未知输入不能完全解耦时的未知输入观测器的设计问题.基于时滞系统Lyapunov稳定性方法,给出了观测器的存在条件,提出了含有内部时滞与不含有内部时滞两种观测器的设计问题.基于时滞系统的H∞控制理论,以线性矩阵不等式的形式设计了所提观测器.给出了观测器的设计方法,数值例子说明了方法的有效性.     

欠驱动舰船系统的跟踪控制

针对欠驱动系统的跟踪控制问题,在被跟踪目标指数收敛情形下,利用基于膨胀的时变变换和非自治系统的级联控制方法,将非线性误差系统的镇定问题转化为两个简单线性时变级联系统的镇定问题,并设计了全局–K指数收敛的跟踪控制律. 所给跟踪控制律亦适用于参考轨迹为直线或圆情况下的一般跟踪控制问题. 数值仿真验证了控制方法的有效性.     

非线性不确定离散时变时滞系统的积分滑模控制

研究一类非线性不确定离散时变时滞系统的滑模控制问题,构造状态观测器估计所研究系统的状态,在估计状态基础上设计积分滑模面,使整个动态过程对于外部干扰具有完全鲁棒性.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术给出了滑模动态系统渐进稳定的充分条件.设计相应的滑模控制器,并在控制器中引入饱和函数消除系统的抖振,利用仿真实例验证所提出方法的有效性.     

基于遗传算法的模糊滑模控制在永磁直线电机位置控制中的应用

针对永磁直线电机控制中的推力扰动及参数变化问题,设计了一种改进的自适应模糊滑模变结构控制器(AF-SMC).利用遗传算法优化模糊变量的隶属度函数曲线.仿真和实验结果表明,与经典PID算法和一般模糊滑模控制算法相比较,新的算法具有更好的响应性能和抗干扰能力,抖振降低.     

基于PLC的直流电机转速模糊控制系统设计

针对直流电机转速的精确控制问题,以西门子S7-300可编程逻辑控制器(PLC)为平台,构建了一种基于模糊逻辑的转速控制系统.首先,根据电机的设定速度和实际反馈速度,获得电机速度的误差和误差变化量,并将其作为模糊控制器的输入.然后,通过由PLC编程实现的模糊化、规则判断和去模糊化过程,输出电机脉冲宽度调制(PWM)控制信号的占空比,以此实现电机转速的精确控制.实验结果表明,在不同的转矩负载下,提出的控制系统都能够快速且精确地启动电机到设定的转速,具有可行性和实用性.