基于新息的最小方差对偶控制

针对参数未知且随机变化的系统的最小方差控制问题，提出了基于新息的最小方差对偶控制策略，将系统参数随机变化的最小方差控制问题转化为多个基于新息的单步控制问题，利用卡尔曼滤波对参数进行估计，每步仅需求解一个非常简单的优控制问题，然后把控制加入系统，根据系统的输出获得新息，再重复卡尔曼滤波，最终可实现最小方差控制。仿真结果表明，该控制器具有对偶作用，一方面通过学习可消除系统参数的不确定性，另一方面可使系统输出稳定在期望输出值上，从而能够获得较好的参数辩识结果与良好的控制目标。     

无人直升机纵、横向姿态建模与稳定控制

在实际飞行中设计调整小型无人直升机控制器存在很多危险,为了达到小型无人直升机的姿态稳定控制,设计小型无人直升机试验平台.通过试验,采集控制器输入信号和相应无人直升机飞行姿态角信号,提出了动态系统辨识模型,运用神经网络对所提模型进行了辨识.应用输出反馈实现姿态的稳定解耦控制,仿真结果验证了辨识模型和控制算法的有效性.     

并条机自调匀整广义预测控制的研究

通过分析并条机自调匀整系统被控对象的特点，提出用广义预测控制理论设计控制器，以提高匀整的效果。通过对广义预测控制器和广义最小方差控制器的对比仿真，证明了广义预测控制优于广义最小方差控制，对并条机对象的特点有针对性，符合自调匀整系统的要求。     

基于广义最小方差基准的系统控制器设计

由控制系统性能评估中一种重要的评估方法———广义最小方差(GMV)引出基于GMV基准的系统控制器设计理论。该方法综合了系统误差信号与控制信号,既考虑了系统回路输出与参考信号的吻合程度,又考虑了控制作用的平稳性。误差权与控制权的合理设置是降低系统跟踪误差和确保系统稳定性的关键,文中详细阐述了两权的设置方法。通过仿真实例,依次有效验证了该方法在单回路系统、传统串级系统和并行串级系统中的运用,并与传统的PID控制律作了对比分析,验证了本文方法的优越性。     

传感器带未知输入的离散随机线性系统的分布式融合滤波

对传感器含未知输入和带相关噪声的离散随机线性系统,在没有未知输入的任何先验信息的情况下,设计了线性最小方差无偏状态滤波器。当系统带有多个传感器时,推得了任两个传感器子系统的滤波误差的互协方差阵。进而基于多传感器线性最小方差标量加权融合算法,给出了标量加权分布式融合状态滤波器。仿真研究验证了其有效性。     

车辆主动悬架的自适应控制研究

为了提高车辆主动悬架系统的性能,改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。采用具有在线辨识的最小方差瞬息万变校正调节器,通过对主动悬架实体装置的台架实验研究,使自适应控制器在不同激励信号作用下,都具有很好抑制车体振动的特点,在车辆主动悬架系统中,自适应控制具有设计新颖,实用性强,特别对减振效果要求高的车辆,更能发挥其优点。     

最小方差自适应控制在并条机自调匀整中的应用

首先从力学和统计学的角度分析了并条机在棉条的并条过程中引起测量罗拉位移和振动的的不确定因素。系统的随机性和非线性性影响了传统的自调匀整装置的控制效果。采用最小方差自适应控制技术是解决受控系统不确定性的理想方案。接着介绍了采用广义最小二乘法得到系统统识别模型的原理和方法，并介绍了最小方差自适应调节器的设计步骤及计算机仿真的方法。试运行表明，系统的输出跟踪系统输入的性能得到了较好的改善，系统对随机干扰的抑制能力得到了增强，自调匀整的效果得到了明显的改善。     

多变量系统自校正调节器

本文讨论了一类多变量系统自校正调节器的最优控制律及控制器参数辨识中的有关问题,给出了类似于单变量系统最小方差控制律的一种算法,便于计算,并具有较为简洁的形式。用此算法计算了两个实例的最小方差控制律,并与计算机仿真果进行了比较。     

基于滑模控制的液位系统研究

探讨了滑模变结构控制的设计原理,设计了一种滑模控制器,实现了单输入单输出系统的控制,并利用MATLAB／SIMULINK搭建系统进行仿真,研究了基于滑模变结构控制的三容水箱液位高度控制器对于系统输人的跟踪效果．并与传统PID控制相比较,体现了滑模变结构控制的动态、稳态品质良好,对输入信号跟踪效果理想,鲁棒性好,比传统PID控制更为优越．     

时滞系统的T-S模糊PID控制

以输出误差e、误差积累Σe、误差变化率△e为控制器输入,设计了三输入单输出的T-S模糊PID控制器。针对时滞系统,分别采用传统PID控制器、Smith预估补偿器、T-S模糊PID控制器进行控制并仿真比较,结果表明:T-S模糊PID控制器具有控制精度高、响应快速、适应性强的特点;当时滞系统的时滞发生较大变化时,控制器仍具有很好的控制效果,系统稳定。     

一种新颖的用于单相逆变器的重复控制器

单相逆变器越来越被广泛应用于不间断供电装置和其他工业设备中.为了让单相逆变器能够输出高质量及最低谐波总含量的正弦波电压,提出了一种新颖的数字重复控制算法.在这种方法中,重复控制器嵌套于状态反馈控制中,其中重复控制器能够消除周期性的扰动,跟踪周期或直流参考信号,实现无差跟踪.这里系统地阐述了该控制器的设计方法,并分析了采用该控制器的系统的稳定性.基于设计结果搭建仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性.     

小型涵道风扇无人机自适应解耦控制律设计

为解决小型涵道风扇式无人机俯仰通道和滚转通道之间的惯性耦合问题,采用简单自适应控制(simple a-daptive control,SAC)方法对无人机姿态角速度控制回路设计模型参考自适应控制器,使该控制回路在受到不确定扰动和参数摄动的影响下,仍能稳定跟随参考模型输出;同时对所构造参考模型进行串联前馈解耦,以使无人机跟随参考模型同步解耦,进而实现对无人机姿态角速度和自身姿态角的有效控制.仿真结果显示,该控制律能使无人机姿态稳定跟踪参考模型输出,并且有效抑制了被控对象参数摄动带来的不利影响,控制系统具有较强的自适应性和鲁棒性.     

模型参考控制在两级驱动伺服系统中的应用

基于计算机硬盘的两级驱动伺服系统，采用模型参考控制改善VCM伺服环的输出，并将其回馈给MA伺服环作为输入，利用MA高频宽、响应快等优点，调节VCM输出及位置误差信号，获得较为理想的复合输出结果。实验仿真结果验证了本文控制算法的有效性。     

Duffing混沌振子微弱信号检测方法研究

研究了采用Duffing混沌振子检测微弱正弦信号频率的可行性并分析了检测性能,提出了利用混沌振子输出方差极值对来检测微弱正弦信号的方法。首先根据混沌振子周期策动力与待测信号频率相等时,系统输出方差值最大这一性质,研究了采样频率对检测结果的影响。实验结果表明,通过增大采样频率并增加数据序列长度,在信噪比-45 dB时可以检测出信号。然后,将此性质应用于与周期策动力有随机相位差的正弦信号检测中,发现在二者频率接近或相等时,系统输出方差值发生跳变,出现一个极大值和一个极小值对,通过这一新的特性可以检测出与激励信号有相位差的信号频率。最后将此方法成功应用于调幅波的频率检测中。     

D/A转换输出连续性研究

当把D/A输出作为控制系统的输出控制信号时,输出曲线的连续性在很大程度上决定了控制系统的控制精度,细分D/A输出,能够使输出曲线更为连续。介绍了细分D/A输出最小增量使输出曲线更为连续的传统方法,给出了细分D/A输出最小增量的新思路,指出了使用3个D/A转换器,细分连续2个D/A转换输入数据的增量,能使D/A的输出曲线比单个D/A转换器的输出更为光滑连续。     

基于多通道噪声消除的两级主动噪声控制算法研究

提出在传统的自适应降噪算法的基础上进行改进,发展为两级主动噪声控制( T-ANC)算法,将纯净信号作为参考信号。第一级滤波器的输出是近似的算法输入噪声,将其作为第二级滤波器的参考信号,从而在第二级滤波结束后,得到复原的纯净信号。仿真实验表明,本文提出的算法,有效的弥补了传统的主动噪声控制算法中噪声相关信号作为参考通道难以获取的情况,取得了较高的信噪比增量和降噪量,主观感受音质改善明显。     

基于自动频率跟踪的虚拟数字锁相放大器

为避免传统设计中待测信号与参考信号之间的道间干扰,以及信号传输过程中引入的噪声,设计了一种基于LabVIEW开发平台的虚拟数字锁相放大器（DLIA：Digital Lock-In Amplifer）。通过引入自动频率跟踪模块,大大降低了待测信号与参考信号频率的失配程度。同时,在经典的正交相敏检波算法基础上,通过对输出信号进行优化处理,得到了良好的输出波形。实验结果显示,待测信号的信噪比R_SNR可小于-20 dB,可检测的最小幅值达10 μV,自动频率跟踪模块的锁频误差小于0.02%,信号幅值的测量误差小于0.05%。该设计的自动频率跟踪能力的虚拟DLIA具有良好的测量稳定性。     

基于粒子群优化的BP神经网络模型参考自适应控制系统

将粒子群优化的BP神经网络作为模型,参考自适应控制系统的控制器,把参考模型输出与系统实际输出的均方误差作为PSO-BP神经网络的适应函数,通过PSO算法强大的搜索性能使自适应控制系统的均方误差最小化.仿真实例结果表明,基于粒子群优化算法的BP神经网络自适应控制系统收敛快、精度高,有较好的网络的泛化和适应能力,能够很好地控制系统的输出跟随参考模型的输出.     

强电磁环境下电子变压器局放信号抗干扰研究

强电磁环境下,当前电子变压器局放信号抗干扰方法大都采用数字陷波器法,适应性和稳定性较差。为此,提出一种新的电子变压器局放信号抗干扰方法。首先构造电子变压器局放脉冲,分析压缩感知理论,由此提出电子变压器局放信号存在的问题,然后以能量输出最小化为原则设计滤波器,求解压缩域投影加权向量,利用自适应方法抵抗非期望信号(电磁信号与高斯白噪声信号的投影干扰),使投影滤波器输出的干扰最小,接近期望输出,实现抗干扰处理强电磁环境下电子变压器局放信号。实验结果表明,所提方法具有很高的抗干扰性能。     

一类非线性系统的鲁棒自适应输出反馈控制

论文研究了一类输入输出模型表示的非线性系统的鲁棒自适应跟踪问题 .文中考虑的系统除了如文献 [1 ]所具有的参数不确定性以外 ,还引入了非参数不确定性 ,进而设计出一个鲁棒自适应控制方案 ,实现了对一般给定的参考信号的半全局渐近跟踪 .