永磁同步电动机中混沌运动的滑模控制

针对永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,从而危及电机传动系统稳定运行的问题,结合滑模控制原理,提出了基于非线性反馈的滑模控制消除PMSM混沌的方法。该方法以PMSM直轴和交轴电压为反馈控制量,可以将电机状态稳定在任意给定值。该方法是渐进稳定的,克服了电机混沌控制中控制目标为周期点或平衡点的缺点。仿真结果表明了理论分析的正确性和控制方法的有效性。     

具有时变拓扑结构的复杂网络的牵制控制

研究了一类具有时变拓扑结构的线性延迟耦合的复杂网络模型,网络的内、外耦合矩阵都具有时变性,建立了一个新的混沌动力学模型,结合线性反馈控制、牵制控制等方法,运用Lyapunov稳定性理论得到了新的网络同步准则,数值仿真验证了结论的有效性。     

永磁同步电机与异结构系统的混沌同步控制

给出了一种永磁同步电机(PMSM)与异结构系统的混沌同步控制方法.首先通过仿射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型,变换成一种简单的无量纲模型.之后采用相图和Lvapunov指数的方法,分析了PMSM的混沌动态行为.最后基于Lyapunov稳定性理论,设计非线性状态反馈控制器,对PMSM混沌系统与异结构混沌系统进行同步控制.证明了同步系统是渐近稳定的.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于无源性永磁同步电机模糊滑模控制系统研究

结合无源性控制和滑模控制两种非线性控制方法,并引入交流伺服系统,提出永磁同步电机(PMSM)的无源性滑模控制方法。文中分析了PMSM的无源性,并由此推导出矢量控制算法,采用滑模控制方法,设计了滑模速度控制器,从PMSM能量无源性的角度对控制器稳定性进行了证明,控制器参数由Lyapunov函数稳定性理论给出。针对滑模切换函数的高频"抖动"现象,采用模糊控制方法,设计了模糊切换函数,削弱了滑模切换函数的"抖动"。Simulink仿真和dSPACE实验结果表明:控制系统能够稳定运行,具有良好的动、静态性能和抗扰动能力。     

相继投影同步及其在保密通信中的应用

基于李亚普诺夫稳定性理论分析,在适当的条件下,通过自适应牵制控制方法实现驱动响应网络的相继投影同步.与现有的结果相比,此同步方法更加通用和方便.同时,还设计了一种基于混沌掩盖技术的保密通信系统,可实现一对多实时发送信息,具有解密速度快和安全性高的特点.最后,通过数值仿真验证了理论结果的正确性.     

束流传输网络中束晕-混沌的控制与同步方法的若干进展

强流质子加速器的束流传输是国内外关注的一个重要课题.总结了一类规则网络--传统的规则束流输运网络中束晕-混沌的控制与同步方法的研究进展.着重综述混合网络--具有小世界和无标度拓扑结构的的束流输运网络中束晕-混沌的控制与同步方法的研究新进展,介绍线性耦合控制法和噪声驱动法,着重总结全局耦合与局部反馈结合的多目标分区控制与同步方法,该思想方法适用于任何由混沌节点耦合的复杂网络的控制与同步,具有应用潜力.     

广义离散时滞复杂动态网络的同步控制

讨论了一类广义离散时滞复杂动态网络的同步稳定性和牵制控制问题.针对此类系统,首先得到了弱保守性的离散时滞复杂动态网络系统的同步稳定性条件.其次,通过对部分节点设计牵制控制器,使得整个复杂动态网络系统达到同步,从而保证了整个系统的同步稳定性.随后,将控制器的设计问题转化为求解线性矩阵不等式(LM I)的凸优化问题,便于利用现有的优化软件求解.同时,大大降低了问题求解的复杂性.仿真结果验证了方法的有效性.     

由混沌直接输出任意波形的控制方法

提出了一种采用辅助参考反馈控制混沌行为的方法,控制混沌系统直接到达任意波形的途径。该方法只要适当调整反馈系数、辅助参考项及相关参数,就可以使系统直接输出所需要的任何波形。通过确定混沌系统的稳定输出范围,可得到输出任意波形的具体方法,并通过仿真实验证明了该方法的有效性。选择对任意常数、正弦输出、脉冲波输出和间歇稳定波形的数值模拟实验,获得了很好的控制结果。     

基于正交函数网络的不确定混沌系统的控制

提出了基于正交函数网络的不确定混沌系统的自适应控制方法．通过利用计算简单、收敛速度快的单隐层正交函数神经网络，构建了一类不确定混沌系统的控制器．利用李雅普诺夫稳定性定理得到了该网络控制器的权值更新规则并保证了权值误差和跟踪误差的有界性．该控制器不仅能够保证混沌系统以有界误差对指定轨迹进行精确跟踪，也能够使有外部扰动的混沌系统快速跟踪一个指定的轨迹．最后，利用陈氏混沌系统和Lorenz系统进行了系统仿真，结果表明了该控制器在混沌控制中的有效性。     

基于负载观测器的永磁同步电机能量成型控制

针对永磁同步电机(PMSM)负载转矩已知和未知情况,采用能量成型控制方法和负载观测器技术,研究了PMSM的建模与速度控制问题。建立了PMSM的端口受控哈密顿系统模型,给出了闭环系统期望的哈密顿函数,配置了期望的互联和阻尼矩阵,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。仿真结果表明,所提出的方案对负载转矩已知和未知情况具有很好的转速控制性能和负载扰动抑制能力。     

基于Lyapunov稳定性理论的星型耦合电动机网络的混沌同步

基于Lyapunov稳定性理论和多个体协调控制,通过设计网络中互联电动机节点之间的耦合函数,实现整个星型耦合电动机网络的渐进同步。从理论分析和数值仿真两个方面,证明并验证了该控制策略的有效性。提出的耦合函数结构简单、控制效果良好,对保证电动机传动系统的协调同步运行具有较好的应用参考价值。     

轮毂电机驱动电动汽车电子差速系统研究

针对轮毂电机独立驱动电动汽车电子差速问题进行了研究.电子差速器要实现当车辆直线行驶时,两驱动车轮的轮速相等,而当车辆转向时,欲使车轮不发生滑移,车轮相对转向中心的角速度相等.为此,考虑车辆转向行驶时轴荷转移、向心力以及轮胎侧偏角的影响,计算每个车轮需要的驱动力矩,以车轮的滑移率为控制目标,提出了基于滑模控制(SMC)的电子差速控制策略,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真.仿真结果表明,此电子差速装置可以实现车辆直线行驶和转弯过程中将滑移率控制在最佳范围内,车辆能够按照预定方向稳定行驶.     

Markov跳变系统的单步约束预测控制

针对离散Markov跳变系统,研究带输出约束的单步预测控制问题。首先设计基于模态的单步预测控制器,驱动系统状态到达相应的终端不变集内,以此保证约束预测控制系统的稳定性,接着进一步讨论了系统存在峰值有界噪声输入情形。其中终端不变集是通过在预测时域外寻求一个虚拟的带约束的状态反馈控制器以保证系统的随机稳定性来获得,为计算方便,控制器的优化问题转化为SDP问题,并得到以LMI描述的优化问题。最后对Markov跳变系统描述的经济学动力系统的仿真结果说明了本控制器设计方法能够在峰值有界噪声输入下保证系统的稳定性,并且使控制变量满足给定的约束条件。     

基于LADRC的主传动系统机电振荡抑制方法

冶金轧机主传动系统中普遍存在的机电振荡现象不但影响产品质量,而且影响控制系统的稳定性.本文在保证控制系统动态性能的前提下,提出采用线性自抗扰(linear active disturbance rejection control,LADRC)技术中的线性扩张观测器(linear extended state observer,LESO)和线性反馈控制方法来抑制主传动系统机电振荡现象.基于简化的两惯性主传动系统机电模型,由扩张状态观测器估计系统状态变量,通过所设计的基于动态误差反馈控制率达到抑制振荡的目的.文中基于被控对象的微分方程,描述了线性自抗扰控制器的设计方法,并以仿真和实验进行验证.研究结果表明,与改进传统双闭环控制及全维观测器控制方法相比,线性自抗扰控制器在抑制负荷变化带来的扰动以及减小连接轴扭矩方面更有优势.     

仿真转台的神经网络复合控制

介绍了一种神经网络复合控制方法，即在不抛弃众多工程技术人员所熟悉的经典控制方法的基础之上，采用神经网络控制来处理系统中的各种非线性及不确定性。给出了神经网络的迭代算法，讨论了系统的稳定性问题，并将该方法应用于高精度三轴飞行仿真转台的实时自适应控制中。实验结果表明了该控制方法的有效性。     

Rossler系统与统一混沌系统的异结构同步

针对异结构混沌系统的同步提出了两种不同的同步方案,研究了两个不同结构的混沌系统:Rossler系统与统一混沌系统的同步。系统参数已知时采用主动控制方法,通过设计适当的主动控制器,实现了响应系统与驱动系统的渐近同步;系统参数不确定或未知时采用自适应控制方法,基于李亚普诺夫稳定性理论,得出了两异结构混沌系统同步的充分条件,设计了相应的控制器和参数自适应律,使得响应系统的状态变量渐近跟踪驱动系统的状态变量,且两个系统的参数估计值渐近收敛于其真值,仿真结果证明了两种方案的有效性。     

积分补偿的滑模控制器设计方法

对于一类具有不确定性扰动的非线性系统,提出了一种积分补偿的滑模控制器设计方法。为消除抖动现象,在切换面的邻近设置一边界层,在边界层外部,采用滑模控制方法驱动系统状态进入边界层。在边界层内部,在传统连续控制的基础上,引入积分补偿作用,以改善系统的稳态性能。对控制系统的稳定性进行了分析,并以倒立摆为对象进行了仿真验证,结果表明该控制方法是有效的。     

一类不确定时延的NCS的保性能控制律设计

采用工业通信网络的网络控制系统（networked control systems,NCS）具有开放性、速度快和强大的软硬件技术支持等优势,但不确定的网络时延对系统的稳定性和控制性能有着很大的影响。在实际的NCS中,不仅要求NCS稳定运行,而且还要求NCS满足一定的性能指标;同时,采用状态反馈是兼顾系统性能和敏感性的最有效的控制方式。针对一类具有不确定时延的状态反馈NCS,建模为不确定的线性时滞系统,利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式（linear matrix inequality, LMI）方法研究NCS的保性能控制问题,给出NCS保性能控制律存在的条件和设计方法,最优保性能控制律的设计。     

基于一种新型动态神经网络的非线性自适应逆控制

根据生物神经元的机能,提出了一种具有动态激励函数的新型神经元模型,由此构成的神经网络(DAFNN)应用在非线性自适应逆控制中时只需要确定隐层神经元个数,从而克服了用NARX回归神经网络时需确定输入和输出延时阶数及隐层神经元个数等多个参数的不足。通过对单输入单输出(SISO)及多输入多输出(MIMO)非线性系统的自适应逆控制仿真研究,证实了DAFNN是一种很好的非线性系统建模和控制工具。