帶有伸縮器和飽和器的一類非線性系統(tǒng)模糊自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)

針對(duì)一類嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng),利用后推法設(shè)計(jì)一種無(wú)超調(diào)跟蹤控制律.對(duì)于階數(shù)小于4的對(duì)象,給出了控制律參數(shù)應(yīng)滿足的充要條件;對(duì)于階數(shù)更高的對(duì)象,給出了求解一個(gè)充分條件的方法.該控制律適用于零與非零初始條件,且參考輸出不限制為階躍信號(hào).通過(guò)兩個(gè)數(shù)值仿真例子驗(yàn)證了所提出控制律的有效性.

針對(duì)具有未知參數(shù)的受擾非線性系統(tǒng),提出了一種帶有死區(qū)修正的自適應(yīng)魯棒l2設(shè)計(jì)方法。根據(jù)參數(shù)的先驗(yàn)信息,通過(guò)將光滑投影算法、死區(qū)修正技術(shù)與參數(shù)自適應(yīng)律結(jié)合起來(lái),既抑制了參數(shù)的漂移、減小了計(jì)算負(fù)擔(dān),又使估計(jì)參數(shù)達(dá)到了最小。當(dāng)外界干擾為零時(shí),算法能夠保證跟蹤誤差漸近收斂于任意設(shè)定的死區(qū)。當(dāng)外界干擾不等于零時(shí),系統(tǒng)滿足l2干擾抑制性能指標(biāo)。仿真結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明了算法的有效性。

閥門定位器是一個(gè)非線性、時(shí)變及未知模型系統(tǒng),普通pid無(wú)法滿足應(yīng)用過(guò)程中快速、高精度要求.文中提出將常規(guī)pid控制方法和模糊技術(shù)相結(jié)合的的控制方式.在分析系統(tǒng)滿足ziegler-nichols條件的基礎(chǔ)上,運(yùn)用其設(shè)定方法對(duì)pid參數(shù)進(jìn)行了歸一化處理,并對(duì)處理后的單個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)控制算法.實(shí)驗(yàn)證明該控制算法控制效果明顯優(yōu)于普通pid.算法計(jì)算量小、調(diào)節(jié)可靠、自適應(yīng)性強(qiáng),能夠滿足工業(yè)應(yīng)用需要.

提出了一種非線性系統(tǒng)自適應(yīng)狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)系統(tǒng)工作點(diǎn)的變化在線配置極點(diǎn),選取合適的反饋增益矩陣,無(wú)論如何選取狀態(tài)觀測(cè)器的初值,都能保證觀測(cè)器在大范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。理論分析了存在模型誤差和噪聲干擾時(shí)觀測(cè)器的魯棒性。在cstr上的仿真結(jié)果證明,用該方法設(shè)計(jì)的觀測(cè)器能夠穩(wěn)定收斂到狀態(tài)真值,并且對(duì)模型失配和噪聲干擾有一定的抑制能力

由于分布式電源逆變并網(wǎng)發(fā)電與有源電力濾波器(activepowerfilter,apf)在結(jié)構(gòu)功能上具有相似性,本文提出了結(jié)合綠色分布式電源的有源電力濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使apf除了能夠?yàn)V除諧波外,還可以向負(fù)載供能,拓展了apf的應(yīng)用范圍,有利于電網(wǎng)的綠化和供能的多元化.分布式電源通過(guò)逆變升壓整流來(lái)維持apf直流側(cè)的電容電壓的穩(wěn)定,而不需要消耗電網(wǎng)中的能量.針對(duì)畸變電壓的工況,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)dq檢測(cè)算法;在apf控制上采用了自適應(yīng)模糊控制的策略,不僅能快速跟蹤諧波電流,而且具有較強(qiáng)的魯棒性.仿真結(jié)果驗(yàn)證了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性和可靠性,證明了本文所提算法的有效性和正確性.

本文以磁懸浮球系統(tǒng)為研究對(duì)象,基于該系統(tǒng)的線性化模型,通過(guò)backstepping設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了一類自適應(yīng)控制器,所設(shè)計(jì)的控制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn),控制輸入易于得到等優(yōu)點(diǎn),仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該控制器的有效性。

本文主要研究了一類同時(shí)具有時(shí)變參數(shù)不確定性和外部干擾輸入的離散線性系統(tǒng)有限時(shí)間狀態(tài)穩(wěn)定性問(wèn)題,用線性矩陣不等式給出問(wèn)題可解的充分條件.

船舶航向控制器的設(shè)計(jì)一直是各國(guó)學(xué)者的研究重點(diǎn),隨著技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)船舶航向控器設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高,加之水面狀況越來(lái)越復(fù)雜,傳統(tǒng)的pid控制很難達(dá)到滿意的效果?；谀：赃m應(yīng)pid控制在改進(jìn)傳統(tǒng)pid控制的基礎(chǔ)上,采用一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的方式,與常規(guī)的pid控制器相比,不但控制效果得到了很好的改善,而且還具有更好的抗干擾能力。

研究了一類隨機(jī)非線性系統(tǒng)的逆最優(yōu)增益設(shè)計(jì)問(wèn)題,系統(tǒng)中除了方差未知的wiener噪聲之外,還含有markov跳躍參數(shù).首先,給出此類系統(tǒng)逆最優(yōu)增益設(shè)計(jì)問(wèn)題可解的一個(gè)充分條件.其次,針對(duì)一類具有嚴(yán)格反饋形式的隨機(jī)非線性系統(tǒng),利用積分反推法,給出了依概率全局漸近穩(wěn)定和逆最優(yōu)控制策略的設(shè)計(jì)方法.其中,所設(shè)計(jì)的lyapunov函數(shù)和控制策略與模態(tài)顯式無(wú)關(guān),克服了由于markov跳躍模態(tài)引起的耦合項(xiàng)所帶來(lái)的設(shè)計(jì)困難.最后,通過(guò)仿真驗(yàn)證了控制策略的有效性.

研究了一類狀態(tài)可測(cè)仿射非線性系統(tǒng)的擾動(dòng)抑制問(wèn)題,針對(duì)局部漸近穩(wěn)定的非線性系統(tǒng)受到未知有界的周期性擾動(dòng),以h∞狀態(tài)反饋標(biāo)準(zhǔn)控制方法為基礎(chǔ),給出這類問(wèn)題的設(shè)計(jì)方法,得到了控制器的參數(shù)化描述.

本文用系統(tǒng)仿真的方法探討了汽車空調(diào)蒸發(fā)器過(guò)熱度的自適應(yīng)控制,分析了自校正pid自適應(yīng)控制在蒸發(fā)器過(guò)熱度控制中應(yīng)用的基本原理;對(duì)采用自適應(yīng)控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計(jì)算,結(jié)果表明,制冷效果得到了明顯提高,對(duì)環(huán)境參數(shù)變化引起的系統(tǒng)工況波和很好的調(diào)節(jié)作用。

“帶自適應(yīng)控制的分段線性插值法”作為一種簡(jiǎn)單、控制精誠(chéng)度高的控制方式，適用于一些控制精度要求較高，而設(shè)備自身又不帶閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的控制對(duì)象，料流調(diào)節(jié)閥控制一直是高爐無(wú)料鐘爐頂系統(tǒng)的控制重點(diǎn)，難點(diǎn)之一，在以往的高爐控制系統(tǒng)中雖然采用了多種方式對(duì)料流調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，但大部分效果卻不盡人意，本文作者總結(jié)了多年相關(guān)方面的控制經(jīng)驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)某大型高爐的無(wú)料鐘爐頂系統(tǒng)控制中，采用了“帶自適應(yīng)控制的分段線性插值法”對(duì)料流調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，初步取得了較好的結(jié)果。

主要研究了一類時(shí)滯切換系統(tǒng)有關(guān)非線性執(zhí)行器飽和的控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。對(duì)于具有執(zhí)行器飽和的時(shí)滯切換系統(tǒng),設(shè)計(jì)了狀態(tài)反饋控制器,構(gòu)造了共同的lyapunov函數(shù),并利用完備性定義給出了切換系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件,最后用schur引理將定理的充分條件等價(jià)地轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式的形式。

針對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)非線性、時(shí)變和負(fù)荷經(jīng)常變化等情況,常規(guī)pid控制方法難以有效地對(duì)其進(jìn)行控制的問(wèn)題,提出了基于模型參考的模糊自適應(yīng)控制方案。并在matlab環(huán)境下進(jìn)行了改變?cè)O(shè)定值的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果證明,系統(tǒng)滿足控制要求,模型參考模糊自適應(yīng)控制方案是可行的。

設(shè)計(jì)了smith預(yù)估的模糊自適應(yīng)pid控制器。結(jié)合smith預(yù)估控制、模糊控制和傳統(tǒng)pid控制的優(yōu)點(diǎn),利用模糊推理實(shí)現(xiàn)對(duì)pid參數(shù)的在線自動(dòng)調(diào)整,最后將它應(yīng)用到中央空調(diào)冷溫水二次泵變流量的系統(tǒng)中。仿真試驗(yàn)表明,基于模糊自適應(yīng)pid控制的冷溫水變流量二次泵的自適應(yīng)能力有所提高,響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)性能也有所改善。

針對(duì)模型參考自適應(yīng)控制的區(qū)域穩(wěn)定性問(wèn)題,采用lyapunov直接法分析參數(shù)收斂與系統(tǒng)跟蹤誤差之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)誤差項(xiàng)與參數(shù)估計(jì)項(xiàng)之間能量轉(zhuǎn)移過(guò)程的描述,說(shuō)明常規(guī)的區(qū)域穩(wěn)定自適應(yīng)控制器尚未充分考慮因估計(jì)參數(shù)振蕩引起系統(tǒng)失穩(wěn)的可能性。為此,提出一種簡(jiǎn)潔有效的區(qū)域穩(wěn)定控制器設(shè)計(jì)方案,根據(jù)系統(tǒng)跟蹤誤差大小動(dòng)態(tài)引入增益動(dòng)態(tài)調(diào)整的魯棒控制項(xiàng),有效消除了控制中潛在的不穩(wěn)定因素。基于siso非線性系統(tǒng)的仿真研究驗(yàn)證了所提方案的有效性。

采用一種建立在連續(xù)輸入輸出論域上的模糊控制器，避免了普通模糊控制器由于論域的離散化而存在的量化誤差。通過(guò)采用分級(jí)模糊控制的方法進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的控制精度和收斂品質(zhì)。同時(shí)還給出了一種自適應(yīng)控制算法，利用它可以調(diào)整模糊規(guī)則以適應(yīng)系統(tǒng)的時(shí)變性。利用該文的模莫糊控制器對(duì)典型非線性時(shí)變系統(tǒng)-vvvf液壓電梯的實(shí)時(shí)控制結(jié)果表明；這種模糊控制器魯棒性好，控制精度高，自適應(yīng)能力強(qiáng),具有很高的實(shí)用價(jià)值。

研究受l2范數(shù)有界未知擾動(dòng)影響的一類馬爾可夫跳躍線性系統(tǒng)的基于觀測(cè)器的故障診斷濾波器設(shè)計(jì)問(wèn)題.應(yīng)用h∞優(yōu)化技術(shù),給出并證明了隨機(jī)穩(wěn)定并滿足一定性能指標(biāo)的殘差產(chǎn)生系統(tǒng)的存在條件.通過(guò)求解線性矩陣不等式可求得故障診斷濾波器設(shè)計(jì)的解析解.

針對(duì)目前污水處理廠的污泥回流系統(tǒng)存在控制效果差、不穩(wěn)定、能耗高等缺點(diǎn),提出了基于自適應(yīng)模糊控制的污泥回流系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況和操作經(jīng)驗(yàn),給出了污泥回流系統(tǒng)的具體硬件結(jié)構(gòu)及工藝流程,總結(jié)出自適應(yīng)模糊控制器的控制規(guī)則并確定了相應(yīng)的控制參數(shù)。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,該自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)使生化池混合液濃度穩(wěn)定在設(shè)定值附近,同時(shí)保證了較好的出水效果,并且抗擾動(dòng)能力強(qiáng),提高了污泥回流的效率,節(jié)約了能源。

單神經(jīng)元pid自適應(yīng)控制器在vav系統(tǒng)中的控制應(yīng)用——本文全面介紹了變風(fēng)量系統(tǒng)的構(gòu)成以及當(dāng)前變風(fēng)量系統(tǒng)的控制現(xiàn)狀．引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)．設(shè)計(jì)了單神經(jīng)元自適應(yīng)pid控制器．為變風(fēng)量系統(tǒng)的局部控制提供了一些新的途徑深入研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變風(fēng)量系統(tǒng)控制及其鋸耦...

基于凸組合技術(shù)和線性矩陣不等式方法,考慮了一類非線性切換關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的分散狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定問(wèn)題,大系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)項(xiàng)由線性和非線性兩部分構(gòu)成,在低維子系統(tǒng)的單個(gè)子系統(tǒng)均不能被鎮(zhèn)定且存在非線性干擾的情況下,得到了切換關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)穩(wěn)定的一個(gè)充分條件。并將其轉(zhuǎn)化為求解線性矩陣不等式問(wèn)題,相應(yīng)給出了算法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),進(jìn)而設(shè)計(jì)出了切換關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的分散控制器和分散切換策略。

利用lmi方法,針對(duì)不確定時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒模糊控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性,提出了基于t-s的模糊模型,得到了使系統(tǒng)漸近穩(wěn)定且具有h∞-擾動(dòng)抑制度的模糊狀態(tài)反饋控制器存在的充分條件,此充分條件以線性矩陣不等式的形式給出,因而具有數(shù)值易解性.