炉温滑模变结构控制系统的研究

针对ＧＪ型光辐射加热炉在对不同材料加热时,其数学模型参数变化范围较大的特点,提出了采用滑模变结构控制代替常规ＰＩＤ控制的方法,并对炉温变结构控制系统进行了仿真研究,研究结果表明,采用变结构控制的炉温控制系统,不仅有很好的动态特性,而且具有较强的鲁棒性,对对象参数摄动具有很好的自适应能力,这将大大增加辐射加热炉的应用范围。     

过程控制系统的变积分系数Fuzzy-PI控制器设计

针对过程控制系统存在的非线性、纯滞后和负荷变化频繁的实际情况,提出了一种变积分系数的Fuzzy-PI控制器设计方法在系统的整个响应过程中模糊控制均存在,同时引入变系数的积分因子,构成Fuzzy-PI控制器.仿真结果表明,具有变积分系数的Fuzzy-PI控制器的过程控制系统既具有较快的动态响应,又有较高的稳态精度,而且整个响应过程具有很好的鲁棒性.     

液压伺服驱动位置环变结构控制系统的设计

针对液压伺服驱动的轧机位置环控制对象的结构和参数在轧制生产过程中都有一定摄动的特点。利用离散滑模变结构控制方法设计了其控制器,仿真研究结果表明,变结构控制系统与常规的ＰＩＤ控制系统相比,其快速性大为提高,且对被控对象的结构和参数变化具有较好的鲁棒性和适应能力,从而为提高整个轧机厚控系统的精度奠定了基础。     

多变量不确定系统近似解耦鲁棒控制器设计

基于奇异值性能指标,对多变量系统的输入,输出间耦合及系统的不确定性提出了近似解耦鲁棒控制器的设计方法,该方法采用近似解耦,利用灵敏度函数矩阵和余灵敏度函数矩阵的奇异值。在整个频率范围内同时考虑稳定鲁棒性和解耦鲁棒性,给出了同时满足稳定鲁棒性和品质鲁棒性的目标函数,最后对一个实例进行了系统仿真研究、证实了此方法的有效性。     

网联混合动力汽车跟驰场景的预测能量管理控制

针对网联混合动力汽车跟驰场景下能量管理控制中燃油经济性和驾驶安全性综合优化问题，利用车-车及车-路通信，设计了一种基于前车速度预测-本车速度规划的预测能量管理控制策略。前车速度预测器由长短时记忆神经网络构建，神经网络内部超参数通过粒子群优化算法离线优化确定；基于预测的前车速度，求解以跟车距离、车速度、加速度及直接影响驾驶舒适性的车辆冲击度为成本函数的优化问题获得预测域内本车的速度规划；进一步利用序列二次规划算法求解车辆燃油经济性和驾驶安全性综合优化的能量管理控制问题，得到最优功率分配控制策略。多种驾驶工况下的仿真验证了所提出的预测控制策略的有效性及车辆安全跟驰下较好的燃油经济性。     

电子节气门的自适应前馈-反馈复合控制器设计

针对具有复位弹簧和摩擦本征非线性特性的电子节气门系统,设计了一种自适应前馈-反馈复合控制器,以实现节气门的高精度位置跟踪控制。复合控制器由前馈控制器、非线性自适应补偿器和PID反馈控制器组成,是基于Lyapunov稳定性理论和自适应Backstepping技术推导获得的。因此,所设计的控制器既具有PID控制只使用输出位置检测信号反馈的优点,又避免了控制非线性系统时传统PID增益参数确定的标定与试凑。控制器的有效性通过仿真给出了验证。     

输出测量延时系统基于降阶观测器的鲁棒控制

针对具有输出测量延时且状态不完全可测的一类非线性不确定系统,研究了基于降阶观测器的鲁棒输出反馈控制策略。首先给出了渐近稳定降阶观测器的构造,然后根据Lyapunov-Krasovskii泛函稳定性理论给出了系统存在基于降阶观测器的鲁棒镇定控制器的充分条件。最后给出了一个数例以及一个液压伺服驱动的冷带轧机厚度系统实例的仿真研究,仿真研究结果验证了所提出控制策略的有效性。     

分布式发电系统并网逆变器输出功率的自适应控制

针对分布式发电系统中三相电压源型PWM并网逆变器控制问题,考虑滤波电感及其寄生电阻在实际中会发生不确定变化的情况以及外部干扰的存在,提出了并网逆变器输出功率的自适应控制方案,通过控制逆变器输出电流实现对输出功率有功和无功分量的解耦控制,实现了并网系统单位功率因数运行,同时保证直流母线电压的平稳。理论分析和仿真结果证明了所采取的控制策略的可行性和有效性。     

液压伺服并联机器人的自适应鲁棒跟踪控制

针对液压伺服并联机器人存在参数不确定性及外界干扰的特点，通过构造一合适的储能函数，设计了一种自适应鲁棒跟踪控制器，利用所选取的评价函数，可以将外界干扰有效地抑制在任意希望的给定指标以下。所设计的闭环系统对参数变化具有完全的自适应性，并实现了系统轨迹的渐近跟踪，仿真结果表明了该方法的有效性。     

直驱永磁风力发电机最大功率跟踪的鲁棒控制

针对直驱永磁同步风力发电系统,考虑实际中存在的系统参数不确定性和外界干扰,研究了直驱永磁同步风力发电机最大功率跟踪控制问题。利用转子磁场定向矢量变换技术和鲁棒backstepping非线性控制技术及干扰抑制技术设计了一种鲁棒轨迹跟踪控制器,通过控制定子电流的转矩分量调节风电机转速,实现系统最大风能捕获和稳定运行。理论分析和与其他控制器的仿真比较结果均表明,所设计的控制器可以保证额定风速下系统参数存在不确定性和外部干扰时,风力发电系统仍能够实现安全可靠地最大获取风能的运行。