永磁同步电机参数扰动抑制方法

在电机参数发生扰动的永磁同步电机控制系统中,为提高无差拍预测控制性能,需要对电机参数扰动进行补偿. 文中利用永磁同步电机数学模型分析了参数扰动对无差拍预测控制的影响;针对定子电感和定子电阻的扰动设计了自回归模型,利用前若干控制周期的参数扰动量估计出当前控制周期的扰动量;将估计的参数扰动量补偿到无差拍预测控制的输入端,实现对永磁同步电机的控制. 仿真和实验结果表明提出的自回归模型参数扰动估计方法能够有效抑制永磁同步电机定子电阻和定子电感的扰动.      

一类欧拉-拉格朗日系统的自适应切换跟踪控制

研究一类具有周期扰动的欧拉-拉格朗日系统的自适应切换跟踪控制问题.与相关文献本质不同的是,扰动具有未知周期和上界,导致传统的控制方法无效.首先,利用反推设计方法并结合扰动学习机制,给出状态反馈控制器(含有待调节的控制器参数)的显式形式.然后,设计适当的切换机制在线调节控制器参数.切换发生有限次之后停止,所设计的自适应切换控制器保证闭环系统所有状态都有界并且系统输出跟踪到给定的参考信号.最后,仿真实验验证理论结果的有效性.     

基于模型预测内模的实时控制算法

对具有滞后性、外界扰动和被控对象参数不确定性、快速性要求高的一类单输入-单输出线性系统的非恒值实时控制的模型预测内模的控制算法进行了进一步的分析研究.从理论上分析了该控制算法的系统稳定性条件、稳态控制误差,研究了在逆变电源控制系统中,该控制算法对负载的鲁棒性和对扰动的抑制能力.算法仿真表明:该控制算法能够克服外界扰动和被控对象参数不确定性,系统具有较强的鲁棒性,稳态控制精度高,动态响应速度快.     

用RBF网络控制非线性系统的混沌运动

设计 RBF前向神经网络 ,以 Ott、Grebogi和 Yorke混沌控制策略作为训练网络控制算法的基础 ,通过参数扰动模型输出数据训练网络来产生控制非线性系统的混沌运动必须的小扰动时间序列信号 ,使其成为混沌控制器 ,将嵌入在混沌吸引子中不稳定周期轨道镇定到稳定不动点 .Hénon映射的数值仿真结果证明该方法十分有效 .图 6 ,参 7     

多通道并联无线岸电系统扰动抑制技术研究

输入输出均并联型多通道无线岸电系统可通过模块化叠加实现舰船岸电大功率传输，解决单通道功率受限问题. 但在模块生产、安装及运行过程中难免产生参数差异和扰动，进而将引起岸电输出电压不稳定，影响无线岸电系统可靠运行. 为此，首先给出多通道并联无线岸电系统电路拓扑，建立了以逆变器移相角为输入、目标负载功率为输出的多通道并联无线岸电系统模型，采用能量?相角的方法降低系统阶数，建立系统小信号模型，基于Trapezoidal阶梯双线性逼近法设计了系统控制器，分别研究通道耦合器参数差异、系统直流输入电压扰动、负载扰动三种工况，通过Matlab仿真和实验验证了参数差异及参数扰动下控制器效果，结果表明控制器在三种扰动工况下均有较好的控制效果，保证了多通道岸电系统的稳定运行，该技术对大功率无线岸电系统的设计与应用提供了技术支撑.      

不确定互联电力系统的RBF网络自适应混沌控制

针对互联电力系统的混沌控制问题,建立了一种带有周期性负荷扰动和电磁功率扰动的互联电力系统模型,利用分岔图分析了该模型对各系统参数和外部干扰的敏感性.针对系统内部参数和扰动幅值的不确定性,提出了一种基于径向基函数神经网络的自适应滑模控制方法,实现了参数辨识,使系统输出能渐近跟踪目标轨迹,进而抑制了系统混沌.研究表明,该方法控制时间短、逼近误差小,而且有效地消除了抖振,具有实时控制、鲁棒性高等特点.     

一种基于混沌序列的加密算法

提出一种基于数字化混沌密码系统的改进算法．通过m序列随机改变混沌映射的参数克服混沌序列的有限状态问题．为了进一步提高输出混沌序列的随机统计特性，利用选择判据引入m序列的随机扰动，使混沌序列不断在各个子空间转换．经过扰动函数的输出混沌序列均匀分布在整个状态空间中．这种加密算法克服了有限精度的缺点，使输出序列的周期增大并可以度量．该方法可以产生具有良好统计特性的密钥流，便于软硬件实现．     

基于GPS的电离层行扰探测

在基于电离层薄层模型的情况下,利用GPS探测技术研究了电离层在2003年3月31日发生扰动的事件.研究结果表明:在2003年3月31日期间发生了两类大尺度电离层行扰(TID),一类可能是由于磁暴期间极光区极光电急流的焦耳加热所激发的,其扰动幅度约为1.4TECU,扰动速度约为350m/s,扰动主周期约为40min,基本是向赤道方向传播的;另一类可能是由东南沿海的热带风暴所激发的,其扰动幅度为1.11 TECU,扰动速度为479 m/s,扰动主周期约为40min,沿西北方向传播.     

动态周期事件触发机制下DC-DC变换器切换鲁棒控制

解决了基于动态周期事件触发切换控制策略的DC-DC变换器系统稳定性问题.事件触发机制可以在提升控制效果的同时节省通信资源.并且在事件触发机制中引入动态变量可以令事件触发条件基于系统的实际情况发生改变,提高了系统的稳定性和鲁棒性.经过对各种触发策略的比较分析,结果表明动态周期事件触发的切换控制方法能够在保证系统性能的前提下有效降低通信负担.最后,通过DC-DC升压变换器仿真实例说明了所建立结果的有效性.     

断续导通模式的Buck变换器反步滑模控制

为进一步提高Buck变换器的控制性能,针对Buck变换器的非线性特性,考虑其在电感电流断续导通模式下的数学模型,采用反步滑模法设计了闭环控制器.基于系统生成器提出了数字控制器的实现方法,分析了其负载扰动和电源扰动特性.与PI控制方式相比较,在Buck变换器的启动阶段,采用反步滑模控制器的系统输出电压的上升速度快、调节时间短、超调小,当Buck变换器的负载和电源参数发生突变时,反步滑模控制的输出电压能够及时调整、扰动幅度小.比较结果表明反步滑模控制的优越性和SG设计开发的有效性,为现场可编程门阵列实现Buck变换器的数字控制器提供了新的设计流程,也为进一步研究其它直流-直流变换器的非线性控制提供了新思路.     

关于ZK-BBM方程的扰动分析

利用多参数形式的行波变换将ZK-BBM方程转化为常微分方程,分析出系统存在关于波速c的连接鞍点的同宿轨线,即ZK-BBM方程的孤立波解曲线;当系统发生阻尼扰动和外激励扰动时,该孤立波解曲线发生重大变化,运用Melnikov方法,给出了混沌的阀值曲线;并且通过数值模拟,给出了系统随扰动参数变化走向混沌的周期倍分岔图。     

劲性水泥土搅拌桩地下连续墙贝叶斯网络分析

分别分析了事件树、故障树和贝叶斯网络的优点和缺点,总结了三者联合应用的必要性,进而改善了贝叶斯网络的构造方法.方法是先将事件树的输出事件和序列事件分别作为故障树的顶事件和中间事件建造系统的故障树,再将故障树转化为系统的贝叶斯网络,然后利用贝叶斯网络的计算优势进行分析;建议贝叶斯网络中的任一非根节点事件出现失效时应按后验概率从大到小的次序对相应根节点事件进行控制.采用文中方法分析了SMW(soil-cement mixingwall)深基坑工程的基坑事故发生概率和造成事故的主要基本事件,证明了该方法的实用性.     

Chen氏混沌系统的周期扰动控制

设计出反馈控制器和自适应控制器对Chen氏系统进行了有效控制;在反馈控制中,从理论上严格推导出将系统分别控制到零点和非零平衡点的控制参数k的范围;在此参数范围内,设计出周期扰动反馈控制器,可以将系统从不动点控制到周期轨道上.在自适应控制中,设计出自适应周期扰动控制器,也可以实现此目标;最后,研究了周期扰动函数对最后稳定周期轨道的影响.数值实验证明这种方法是切实有效的,也证明了周期扰动函数对最终周期轨道的影响.     

基于贝叶斯决策的柔性作业车间扰动处理方法研究

为解决实际生产过程中扰动事件的多样性和不确定性问题.借鉴贝叶斯网络表示不确定性事物的方法,建立了柔性作业车间生产关系的贝叶斯网络模型;通过分析扰动事件对车间调度的扰动实质,提出了不确定扰动事件处理方法,并构建了扰动处理的3层结构流程图,实现调度系统对扰动的有效响应.仿真结果表明:与传统加工方案调度策略进行对比,基于贝叶斯决策的柔性作业车间扰动处理方法减弱和吸收扰动事件对调度系统的影响约为50%,从而有效地提高了实际生产效率.     

电力系统在周期扰动下的混沌研究

为了研究电力系统在周期扰动下产生混沌的现象,提高电力系统的稳定性,将单机无限大系统转化为周期干扰下的Hamilton系统,并利用Melnikov方法研究电力系统产生混沌的物理条件.推导了Melnikov函数具有简单零点的条件,得出了产生混沌的参数区域,为准确判别混沌振荡提供了计算依据.理论分析和数值仿真表明,如果扰动功率较小,则不会产生混沌;如果扰动功率较大,系统将出现混沌.     

一种具有共存吸引子的超混沌系统的动力学分析

提出了一个具有共存吸引子的新五维超混沌系统,系统无平衡点,因此具有隐藏吸引子.通过Lyapunov指数谱、分岔图、相轨迹图、Poincaré截面、参数盘等动力学分析,系统呈现出从周期、倍周期到混沌、超混沌的动力学行为,同时系统具有对称不变性.在参数不变仅改变初值的情况下,系统出现周期与超混沌吸引子共存、周期与混沌吸引子共存.该系统可以引入两个偏置,使吸引子能同时在两个方向上平移.通过参数盘的分析可见,在平移过程中吸引子类型发生了改变,而且具有超混沌与周期吸引子共存特性.改变初值和偏置两种情况均产生共存吸引子,进一步体现出该系统具有复杂的动力学特性.     

不确定分数阶同步发电机混沌系统的滑模自适应控制及参数辨识

考虑了一种带有周期性负荷扰动和电磁功率扰动的同步发电机系统模型.基于分数阶稳定性原理,对分数阶系统的动力学特性做了仿真分析.针对系统内部参数和扰动幅值的不确定,利用径向基函数神经网络的万能逼近特性改进滑模控制方法,设计了一种基于径向基函数的自适应滑模控制器,实现参数辨识,使系统输出能渐近跟踪目标轨迹,进而抑制分数阶系统混沌振荡.研究表明,该方法控制时间短、逼近误差小,而且有效地消除了抖振,具有实时控制、鲁棒性高等特点.     

开流系统的时空周期脉冲控制

提出了分别利用时间和空间的周期脉冲扰动,实现开流系统时空混沌控制的方法.通过数据模拟,其中空间周期脉冲方法能使系统稳定到预期空间周期态上;时间周期脉冲方法则能实现系统时间周期空间不动点和空间准周期的控制.若将扰动强度λ作为加入扰动后新系统的一个参量,改变λ可再现从空间不动点到时空混沌的演化过程.     

太阳风暴期间的北斗电离层建模优化

北斗卫星导航系统发播地理坐标系下8参数Klobuchar电离层模型提供给单频用户使用,且采用实时观测数据每2 h更新一次模型参数.太阳风暴会造成电离层严重扰动,可能对电离层模型预报精度带来严重影响.本文针对北斗系统电离层模型参数特点,在分析相邻两天周期项参数对改正精度影响的基础上,设计了基于历史周期项参数的模型解算方法,首先利用前一天24 h观测数据解算的余弦周期项参数作为当天模型周期项参数,然后利用当天累积数据,采用最小二乘方法解算余弦幅值项参数.该方法固定对电离层模型精度影响较小的周期项参数,实现利用较短时段太阳风暴期间电离层穿刺点观测数据拟合电离层模型振幅参数,从而达到太阳风暴期间电离层模型改正精度显著提升.采用北斗实测电离层数据,分析比较北斗发播模型结果和基于历史周期项参数模型结果的预报精度,结果表明:太阳风暴期间,北斗系统发播模型结果因受前一天观测数据影响,预报精度大幅降低,电离层负暴期间中国区域平均预报精度比常态降低达40%,而基于历史周期项参数的模型结果在太阳风暴期间的预报精度均与平静期间精度相当,平均预报精度优于70%.     

旋转摆系统的浑沌性质

本文用Melnikcv方法,讨论了旋转摆系统在周期小扰动下的浑沌性质.给出在参数空间中浑沌区域的计算公式,文末,通过有关振动磨削的简单模型,指出了浑沌现象在工程上应用的可能性.