多变量最小拍控制及其用于抑制机械手振动的研究

本文研究了多变量最小拍控制原理,给出了多变量开环系统最小拍控制值的计算公式,对多变量闭环系统最小拍控制的物理意义作了进一步的论证.着重研究将最小拍控制用于抑制机械手振动的思想和控制方法的建立,并给出了在计算机上伤真及在装置上的试验结果.     

Markov链系统的最小熵控制

本文研究一类重要的非线性随机系统——Markov链系统的最小熵控制问题。采用概率模型描述系统,并给出系统状态的条件概率分布之实时递推估计关系,又在此基础上设计最小熵意义下的控制作用。     

快速数字随动系统的双模控制

本文研究用双模控制实现数字位置随动系统的快速控制。在控制开始阶段偏差大时,采用bang-bang控制,实现快速粗定位;当控制临近结束偏差较小时,采用无波纹最小拍控制,实现限时精定位,从而达到快速、精确定位的目的。本文的控制对象是具有时滞环节的双积分系统。文中给出了:(1)最小拍线性控制区的划定方法;(2)由bang-bang控制切换为无波纹最小拍控制的条件、切换公式;(3)实现最小拍控制的脉冲传递函数D(Z);(4)具有时滞的双积分系统bang-bang控制的开关线方程。所有的理论分析,都通过实例用数字机进行仿真验算。文中给出了数字仿真程序框图和仿真曲线,结果与理论分析相符。     

一种非最小相位系统控制方法

针对非最小相位系统提出了一种非线性控制方法。利用一种非线性函数对常规PID控制的三个控制项分别进行非线性修正,形成一种非线性PID控制器,并结合这一控制器的直观物理意义,在状态平面上通过旋转该控制器来改变闭环系统的负零点个数,以适应非最小相位系统的控制需求。仿真结果表明,与线性PID控制器相比,本文方法在减小负调幅值的同时缩短了系统调节时间,较好地解决了非最小相位的控制问题。     

非最小相位系统预测控制算法的频域设计

在Z域和离散时域研究了非最小相位系统的控制问题,从系统内稳定和渐进跟踪要求出发,提出了一类非最小相位系统预测控制的新算法,该算法通过求取满足闭环系统最基本要求的参考轨迹来实现,设计例子表明了提出方法的有效性。     

倒立摆的输出反馈控制

倒立摆是不稳定的非最小相位系统,其H∞输出反馈缺乏鲁棒性。用带宽设计的观点分析了不稳定非最小相位对象的控制难点,指出非最小相位的控制要求系统的带宽要窄,而不稳定对象的控制则要求带宽要宽。提出用一个宽带宽的回路对不稳定动态部分进行镇定,再对只具有非最小相位的回路设计一个窄带宽的控制器。通过仿真表明,这样的设计具有良好的鲁棒性。     

离散线性时变系统的最优跟踪和最小能量最优跟踪

基于广义逆的理论和Bellinan动态规划方法,本文对离散线性时变系统的最优跟踪和最小能量最优跟踪问题分别给出了两种形式的解,并对最优终端控制和最小能量终端控制作了进一步的详细研究,得到了输出可控性和可达性的充要条件的简洁表达式.作为上述所有解的自然推论,导出了最优和最小能量最优控制问题的解.在每种情况下,还导出了最小跟踪误差和最小控制能量的简洁表达式.     

液压变压器控马达系统特性研究

根据液压变压器控马达系统工作原理和系统动态方程,利用线性化理论,建立并简化了系统传递函数.理论分析表明,液压变压器控马达系统同时具有最小相位系统和非最小相位系统的性质.对于等配流槽液压变压器,当液压变压器控制角小于30°时,系统为最小相位系统;当液压变压器控制角大于30°时,系统为非最小相位系统.仿真结果表明,当液压变压器控制角大于30°时,系统的阶跃响应表现为负响应,系统具备非最小相位系统的特性.通过实验研究,进一步证明了理论分析和仿真分析的结果.研究表明,液压变压器控马达系统不适用于高精度转矩转速控制系统.      

最小拍系统中具有饱和特性控制对象时采样时间的选择

本文提出了在最小拍控制系统中,在阶跃输入的情况下,数字调节器对控制对象的最大强激量与采样时间的关系。从尽可能提高随动系统快速性角度,充分利用控制对象的饱和特性限制条件,推导出了控制对象为一阶、二阶系统时的最小拍控制系统采样时间计算公式并用计算机仿真进行实验研究,证明提出的采样时间计算公式是正确的。为最小拍控制系统提供了确定采样时间的公式计算法。     

多输入多输出电液伺服系统解耦自适应控制的研究

本文提出了一种新的多输入多输出电液伺服系统解耦自适应控制方案,它是广义最小方差自校正控制和参考模型自适应控制相结合的控制方案,能保证良好的动态解耦性能、高跟踪精度和适当的控制信号值.稳定性分析表明:本方案既适用于最小相位系统,也适用于非最小相位系统.使用本方案对一个两输入两输出的电液伺服系统进行了数字仿真和实时控制,取得了很大的成功.控制算法十分简捷,因而它适用于快动态系统.