模型参考自适应控制系统设计--输出误差直接自适应控制

本文利用输出误差直接自适应控制算法对一具体对象的模型参考自适应控制器进行设计.首先描述了常规的模型参考自适应控制法,然后提出了一种性能更佳的模型参考自适应控制方案.对两种模型参考自适应控制方案进行了鲁棒性分析.数值仿真结果表明,与常规的模型参考自适应控制法相比,本文所提出的控制方案大大提高了系统的性能,明显减小了震荡,缩短了自适应时间.而且在有界扰动的情况下,本文所提出的改进的控制方案能够更加较好地保证系统的各项性能.     

六自由度机械臂无模型自适应滑模控制

针对强耦合、非线性的六自由度机械臂系统难以建立精确数学模型的问题,提出了一种无模型自适应滑模控制方案。以无模型自适应方法与滑模变结构控制相结合,利用全格式动态线性化方法,将机械臂非线性模型转换为离散的动态线性时变模型,采用各关节的输入力矩和输出角速度来设计控制器,并引入滑模控制保证其收敛性。通过六自由度机械臂的Sim Mechanics模型进行了仿真实验,结果表明,相比于现有的无模型自适应方案,即使在没有建立六自由度机械臂精确数学模型的情况下,所设计的控制方案能实现各关节对理想速度更加迅速的响应和更加精准的跟踪,从而验证了所提出的无模型自适应滑模控制方案的可行性和有效性。     

带有时变时滞和未知死区的纯反馈系统的自适应跟踪控制

针对一类带有时变时滞和未知死区的纯反馈非线性系统,提出一种新的自适应模糊跟踪控制方案。采用自适应反步法设计了一个虚拟控制输入信号;利用模糊逻辑近似解决了系统中的未知函数所带来的困扰;为了处理未知死区干扰,设计了一个自适应模糊控制器,使用中值定理解决纯反馈结构中设计控制器的复杂问题。该控制方案保证闭环系统所有信号半全局一致有界,与此同时,系统的跟踪误差收敛到原点的一个小邻域内。最后,仿真例子证明了方案的有效性。     

汽车油门的自适应控制

本文分析了汽车油门的自动控制问题，给出了油门一车速的一阶近似模型，针对汽车控制的具体特点提出了自适应控制方案，利用李雅普诺夫稳定性理论推导了控制器可调参数的自适应调整律；对自适应控制方案与简单控制方案进行了仿真对比，并给出了真实汽车的控制曲线。     

前向神经网络在自适应控制中应用的研究

论述了前向神经网络自适应控制系统，论证了基于逆向建模的前向神经网络自适应控制方案的可行性，研究提出由该控制方案构成的控制系统不仅结构简单，易于实现，而且具有满意的动态指标．文中还通过一个水槽温度控制系统，进行了神经网络自适应控制仿真，给出了上述神经网络自适应控制方案的具体实现步骤并得出一些结论     

自适应控制在无刷直流电动机调速系统中的应用

采用模型参考自适应控制的思维方式,结合电机专用控制芯片控制和单片机控制的同时简化自适应控制器,提出了自适应控制与PID控制相结合的无刷直流电动机(以下简称为BLDC)调速方案,实验证明该方案能有效地提高系统的稳速性能,并具有很好的适应性和鲁棒性     

基于径向基函数神经网络迟滞非线性自适应控制

提出了一种新的动态迟滞非线性模型．将一定数量不同死区宽度的backlash模型并行相加,作为一个动态系统以仿真执行器中的迟滞特性．利用该模型,采用伪控制方法设计了一套具有未知迟滞特性非线性系统的神经网络自适应控制方案,通过自适应算法来调整干扰项的上限．采用Lyapunov稳定性理论进行了严格证明,仿真试验验证了所提方案的有效性．     

基于综合算法的自适应鲁棒控制

提出了一种基于综合算法的自适应鲁棒控制器。其主要特点是：将广义最小方差控制和极点配置结合起来，籍以提高控制器的鲁棒性。数字仿真证实提高控制器的鲁棒性。数字仿真证实了所提控制方案在控制效果上明显优于通常的自适应控制器。     

有外部扰动的随机纯反馈非线性系统的自适应模糊控制

应用模糊逼近方法研究了一类具有外部扰动的随机纯反馈非线性系统的自适应模糊控制问题。在反推设计的每一步中,利用中值定理解决纯反馈非线性函数问题。通过设计虚拟控制信号和自适应率,解决外部扰动问题。基于模糊逻辑系统的逼近能力,设计了一种新的自适应控制方案,保证了闭环系统的所有信号一致有界,并且跟踪误差收敛到原点的小邻域。最后仿真结果证明了所提出方案的有效性。     

机器人系统的自适应模糊滑模控制算法仿真

针对具有参数不确定性的机器人动力学系统,根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力,提出了一种自适应模糊滑模控制方案．控制结构中采用模糊系统去自适应补偿过程的不确定性,利用Lyapunov定理证明了闭环模糊控制系统的稳定性和跟踪误差的收敛性．仿真结果表明了所提控制策略的有效性。     

DMC算法在监控层嵌入到DCS层组态软件中的技术

提出了预测控制算法在监控层嵌入到DCS层组态控制软件中的应用技术。论述了该技术及其应用在某热电厂CFBB过热汽温控制中的技术方案,包括汽温对象特性描述及常规控制方案分析,改进的汽温控制方案设计。该方案将喷水减温执行机构的非线性特性的增益调度补偿、具有前馈-反馈结构的DMC预测控制和DMC-PID串级预测控制等先进控制技术综合应用,获得了良好的现场工业应用实验效果。     

基于格子流体力学模型的交通拥堵反馈控制方法比较

【目的】寻找抑制拥堵、控制交通排放的可行方案。【方法】在交通流格子流体力学模型的基础上,考虑道路上所有车流对当前车流的作用,构造平均场反馈控制方法;考虑最近邻单元车流量差的正弦变化,提出非线性正弦反馈控制方法,并通过线性分析得出其稳定性条件。最后通过数值模拟验证,对比这两种反馈控制方法,以及考虑最近邻单元流量差的Ge反馈控制方法和考虑下游车流流量差的Redhu和Gupta延时反馈控制方法对抑制交通拥堵的作用。【结果】4种控制方法都能抑制交通拥堵。从数值模拟结果看,控制效果较好为平均场反馈控制方法、非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法;从实际应用的角度来看,非线性正弦反馈控制方法、Ge反馈控制方法及Redhu和Gupta延时反馈控制方法比较容易实现。【结论】控制效果较好且较容易实现的方法为非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法。     

一种简单的机器人鲁棒自适应轨迹跟踪控制算法

针对不确定性存在情况下的机器人轨迹跟踪 ,提出了一种鲁棒自适应轨迹控制算法 .控制算法是全局按指数收敛的 ,不需要知道机器人动力学模型 ,结构简单 ,计算量小 ,能使轨迹误差收敛到一任意小的区域内 .利用Lyapunov直接法分析了控制算法的稳定性和鲁棒性 .两关节直接驱动机器人的实验研究验证了算法的有效性 .     

Robust direct adaptive fuzzy control for nonlinear MIMO systems

For a class of nonlinear multi-input multi-output systems with uncertainty, a robust direct adaptive fuzzy control scheme was proposed. The feedback control law and adaptive law for parameters were derived based on Lyapunov design approach. The overall control scheme can guarantee that the tracking error converges in the small neighborhood of origin, and all signals of the closed-loop system are uniformly bounded. The main advantage of the proposed control scheme is that in each subsystem only one parameter vector needs to be adjusted on-line in the adaptive mechanism, and so the on-line computing burden is reduced. In addition, the proposed control scheme is a smooth control with no chattering phenomena. A simulation example was proposed to demonstrate the effectiveness of the proposed control algorithm.     

基于CARIMA模型的PFC与GPC的等价性

建立了新型的模型预测控制方法——预测函数控制(PFC)与传统的广义预测控制(GPC)的联系.首先推导了基于含有色噪声的自回归增量滑动平均(CARIMA)模型的预测函数控制的控制律,然后通过选取不同的基函数获取PFC控制律的形式并与GPC控制律进行比较.从而证明了在一定的基函数的选取方式下,基于CARIMA模型的PFC算法和GPC算法是等价的.揭示了PFC与GPC两者之间深刻的内在联系,为PFC的工程应用提供了理论保证.     

基于神经网络的永磁同步电机的鲁棒控制

提出一种基于神经网络的永磁同步电机的鲁棒控制策略·基于此策略设计了神经网络PID速度控制器,使速度控制器能实时在线调整,由一种混合型神经网络作为辨识器,利用神经网络的学习特性实现对永磁同步电机系统不确定性的鲁棒控制·为了加快响应速度,提高响应性能,采用多步预测性能指标函数下的反传算法·仿真和实验结果表明,所提出的控制方法明显优于一般永磁同步电机系统的控制方法,具有较强的鲁棒性·     

非线性系统模糊滑模控制器的设计

提出一种非线性系统的具有自学习模糊控制机制的改进滑模控制方案,该方案能综合模糊控制和滑模控制的优点来取得快速、精确的响应和保证系统的鲁棒性,并采用自学习机制来修正模糊规则库,同时提供了稳定性证明．最后针对一类非线性系统进行了仿真,并给出了系统输出及输入控制量波形．结果表明,此法具有响应快、稳态性能好的特点     

逆变电源重复控制技术的研究

针对逆变电源控制系统，提出了一种基于重复控制技术的控制方法．重复控制是一种基于内模原理的控制策略．在逆变电源带非线性负载时，它是对输出电压波形进行改善的一种有效手段．分析了重复控制的基本原理，讨论了系统的稳定性和收敛性，并给出了相应的证明．在此基础上，针对重复控制器各个部分，提出了详细的参数选择设计方案．仿真结果表明本方案正确、可行．     

火电厂锅炉主蒸汽压力的阶梯式广义预测控制

在分析火力发电厂锅炉主萧汽压力动态特性及其串级控制方案的基础上，采用阶梯式控制策略，实现了锅炉主蒸汽压力的广义预测控制，并给出了预测控制方案的工程实现和控制效果。     

基于仿真和预测的无模型控制问题研究

无模型控制是解决难以精确建模问题的有效控制思想。针对料道温度对象设计了两级无模型控制方案,提出了基于预测的控制器设计方案和基于物理仿真的模糊控制查询表的设计方法。所设计的方案已经在实际控制系统投运,获得了良好的效果。