基于神经PID并行控制的发电机调速系统研究

针对柴油机非线性特性明显,在建模中采用传统的PID控制效果较差的问题,提出了基于神经网络和PID并行控制算法。首先,根据神经网络函数逼近的不同类型,设计出基于BP-PID与CMAC-PID两类神经PID并行控制方法。然后,对柴油机启动和船舶电力系统典型试验作了仿真分析,结果表明神经PID船舶发电机组调速系统并行控制是可行的,CMAC-PID控制的柴油发电机组比常规PID控制和BP-PID控制的稳定时间短,具有良好的动态特性,较适合实时性高的场合。     

自适应光学系统的非光滑H_∞控制研究

为了设计出结构简单、低阶次的自适应光学系统鲁棒控制器,提出了自适应光学系统的非光滑H∞控制.采用传统H∞控制方法结合基于Hankel奇异值的模型降阶法,设计了全阶H∞控制器和降阶H∞控制器,控制器的阶次分别为226阶和163阶.采用非光滑H∞控制方法,所设计出的控制器仅为一个常数矩阵与4阶单输入单输出传递函数的乘积.为了验证和比较控制效果,模拟了动态大气湍流波前相位及采用全阶H∞控制器和采用非光滑H∞控制器的自适应光学系统的校正后残余波前相位,仿真结果表明,两个自适应光学系统有着近似的控制效果,证明了自适应光学系统非光滑H∞控制的有效性.     

多联变频空调电子膨胀阀的模糊PID控制

空调制冷系统具有滞后大、非线性等特点,采用普通控制方式时效果不佳。采用模糊PID控制器对系统电子膨胀阀开度进行控制,并设计了模糊控制器,选取了PID控制参数。实践结果表明,该控制方法简单有效,很好地满足了用户的实际需要。     

直膨式空调人工神经网络在线自适应控制器应用研究

直接膨胀式空调系统人工神经网络控制器已经有了一些研究成果,为了解决控制器控制范围和精度的问题,引入在线自适应控制系统。该控制器的控制能力测试采用直接膨胀式空调系统实验装置进行。试验结果表明,基于人工神经网络动态模型的在线自适应控制器进行训练的前提下,该控制器能够将室内空气的干球和湿球温度控制在一定范围内,具有较高的控制精度。     

基于混合H_2/H_∞控制的自适应光学系统设计与仿真

为了使自适应光学系统校正后的残余波前整体倾斜小并且系统的鲁棒稳定性好,提出采用混合H2/H∞控制方法来设计自适应光学系统控制器.为了验证控制效果,通过自适应光学波前整体倾斜校正试验平台仿真了大气湍流波前整体倾斜,对比了采用混合H2/H∞控制器和采用经典积分控制器的自适应光学波前整体倾斜校正试验平台的残余波前整体倾斜以及系统的鲁棒稳定性.结果表明,相对于采用积分控制器的试验平台,采用混合H2/H∞控制器的试验平台同时获得了更小的残余波前整体倾斜和更好的鲁棒稳定性,证明了自适应光学系统混合H2/H∞控制方法的有效性.     

基于DBN-PID的木材干燥窑参数检测系统

针对目前在木材干燥过程中检测参数精度低的问题,设计了一种木材干燥窑参数检测系统。该系统对干燥窑有关参数进行实时采集、调理,经ARM处理器进行数据处理后,将采集的数据通过WiFi无线网络上传至PC机。为改进系统的控制算法,引入深度学习方法,提出了一种基于DBN-PID的控制算法,并与BP-PID算法进行了实验比较。实验结果表明,DBN-PID控制算法应用在木材干燥窑参数检测系统中具有更高的检测精度。为进一步说明DBN-PID算法的性能,还与BP-PID算法进行了仿真比较。仿真表明,DBN-PID算法能够很好的近似非线性对象,具有较强的自适应能力。     

基于双控制器的引信安全与起爆控制系统软件设计

为了提高制导炮弹引信安全性水平,提出了基于双控制器进行引信安全与起爆控制系统设计的方法。设计了硬件结构原理图,确定了双控制器的控制时序,进而设计了双控制器的软件。双控制器分别使用stm32和FPGA,两者实现原理不同,降低了共因失效的危险;重大事件由两者冗余决策,单一控制器失效不至使系统进入危险状态,进一步提高了安全性。测试实验表明采用双控制器进行引信安全与起爆控制系统的设计,在完成基本功能的前提下,提高了引信的安全性。     

基于类前馈解耦的双模糊控制在电站锅炉燃烧系统的仿真研究

为了进一步提高目前电站锅炉燃烧系统的控制性能,在分析了某亚临界锅炉燃烧系统动态特性与影响因素的基础上,将各回路主控制器采用可以适时调整控制器参数的模糊自适应PID控制器,并且根据前馈补偿解耦原理在各耦合回路间增加类前馈补偿的模糊解耦控制器来实现全新的燃烧系统优化设计;通过MATLAB仿真表明,采用文章提出的双模糊控制策略相比常规的模糊自适应PID控制,响应时间缩短了45.2%,超调量降低了53.6%,调节时间减少了32.7%,鲁棒性增强,控制性能有了很大提升。     

基于Riccati方程和LMI算法的H∞控制器的设计与实现

H∞控制是一种重要的鲁棒控制方法,它以H∞范数作为控制性能指标,是一种最优控制方法,目的是求出系统内部稳定的控制器,使闭环传递函数的无穷范数极小,达到控制的目的。以固高公司的直线一级倒立摆为控制对象,实现基于Riccati方程和LMI算法的H∞控制器设计,采用M文件及simulink实现系统建模、控制器的设计,完成系统算法的验证,实验表明,控制器的输出、倒立摆系统的状态变量变化平稳,系统具有较强的鲁棒性,系统表现出良好的动态品质,验证了H∞控制器的有效性。     

永磁直线同步电机位置系统的模糊IP控制研究

针对具有电磁推力大、响应快、易于矢量解耦控制的永磁直线同步电机PMLSM,研究高精度位置伺服控制系统的设计,以满足高速加工与高精度微进给加工的需求。考虑被控对象的变化和外界扰动,控制器的参数难于在线修订,设计了一种模糊/积分-比例IP位置控制器。它将具有并联反馈环节的IP控制器与模糊控制器有效结合,根据位置偏差的变化率进行切换,即存在较大输入指令与系统输出偏差较大时采用模糊控制,而系统输出接近于输入指令时则采用IP控制器,从而发挥模糊控制器对变参数系统的自适应性和IP控制器的快速和准确性优势。仿真实验结果表明模糊/IP控制器在稳态精度和动态性能方面优于单纯的IP控制器和模糊控制器,能够满足变参数控制系统的性能指标。     

改进的保群算法及其在混沌系统中的应用

混沌系统的跟踪控制是近年来非线性控制领域研究的热点之一. 本文提出了一种基于快速下降控制方法的保群算法, 此方法使受控混沌系统能够快速稳定到相空间的一个不动点; 另外提出一种基于滑模控制方法的保群算法, 此方法使受控混沌系统能够快速跟踪一个确定的运动轨迹. 应用这两种新方法分别对两个经典的混沌系统(Lorenz系统和Duffing系统)进行了相应的数值实验, 实验结果表明这两种方法都具用较高的精度和稳定性.     

混沌的模糊神经网络逆系统控制

提出用Sugeno型的模糊推理神经网络建立混沌系统的逆系统模型,并采用逆系统方法进行混沌的控制.这种方法的特点是可以不必建立混沌系统的解析模型,通过模糊神经网络学习混沌系统的运动规律,通过学习获得的规律对混沌进行有效的控制,并且该控制方法可以控制混沌系统以一定精度跟踪连续变化的给定信号.理论分析及针对虫口模型和Henon模型仿真研究证明了该方法的有效性 关键词： 混沌 模糊神经网络 逆系统控制     

不确定动态混沌系统的最优控制

对于混沌系统的控制问题,考虑到控制系统能量限制的要求,首先确立一个二次目标函数,然后给出了求解最优控制律的一个简单方法,该方法通过求解线性二次最优控制问题,获得了混沌系统的最优控制律,避免了求解非线性Hamilton-Jacobi-Bellman偏微分方程(HJB方程)的困难.利用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.对统一混沌系统和Liu混沌系统的仿真结果表明了控制策略的有效性.     

基于自适应脉冲微扰实现混沌控制的研究

提出了自适应脉冲微扰控制混沌系统的方法.在参量脉冲微扰中引入自适应控制策略，设计出可以产生合适的脉冲强度的自适应控制器来实现混沌控制.采取这种方法对混沌的Rssle r连续系统和Hnon离散映射实施仿真控制，能够将系统稳定到不同的周期轨道或不动点上 ；并且，数值仿真结果还表明该控制方法具有较强的鲁棒性. 关键词： 自适应 脉冲微扰 混沌控制 鲁棒性     

不确定动态混沌系统的最优控制

对于混沌系统的控制问题,考虑到控制系统能量限制的要求,首先确立一个二次目标函数,然后给出了求解最优控制律的一个简单方法,该方法通过求解线性二次最优控制问题,获得了混沌系统的最优控制律,避免了求解非线性Hamilton-Jacobi-Bellman 偏微分方程(HJB方程)的困难.利用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.对统一混沌系统和Liu混沌系统的仿真结果表明了控制策略的有效性.     

不确定混沌系统的径向基函数神经网络反馈补偿控制

对不确定混沌系统控制问题, 研究了一种基于径向基函数神经网络(radial basis function neural network, RBFNN)的反馈补偿控制方法. 该方法首先用RBFNN对混沌系统的动力学特性进行学习, 然后用训练好的RBFNN模型对混沌系统进行反馈补偿控制. 该方法的特点是不需要被控混沌系统的数学模型,可以快速跟踪任意给定的参考信号. 数值仿真试验表明了该控制方法不仅具有响应速度快、控制精度高, 而且具有较强的抑制混沌系统参数摄动能力和抗干扰能力.     

鲁棒PDF控制策略在永磁同步电机系统中的设计及仿真

对电机控制系统的经典反馈设计方案是建立在简化的受控对象模型基础之上,而实际模型参数的变化会引起控制系统性能的改变。本文针对实际应用的永磁同步电机,为了保证电机控制系统的强鲁棒性,通过对其系统灵敏度的理论推导,给出了一种新的控制器参数设计方法。该设计方法以系统灵敏度为评价指标来度量系统的鲁棒性,结合应用于二阶控制对象的伪微分反馈控制器结构,来削弱控制对象参数值的改变对控制系统性能的影响。并建立了精确的永磁同步电机仿真模型,将该方法应用于其速度控制。仿真结果表明在该控制方案下,在永磁同步电机的转动惯量和定子电阻值变化时具有较小超调量变化(小于4%)的响应特性。同时与普通PID控制对比分析,验证了用该方案设计的PMSM调速系统具有较高的抗参数变化的鲁棒性。     

一种提高RS422通信BIT可靠性的设计方法

电动静液作动器是飞机操纵系统的关键部件,要求有较好的速度平稳性。系统内存在泄漏非线性和摩擦非线性等影响速度平稳性的因素。滑模控制可以有效抑制系统内非线性因素的影响,但是由于抖振现象的存在限制了速度平稳性的进一步提升。针对固定切换增益的滑模控制方法的不足,提出一种基于变结构滤波器的自适应滑模控制方法。采用变结构滤波器估计系统状态信息,估计的系统状态信息用于构建滑模面,采用自适应切换增益来导出控制率,有效减小了抖振幅度。仿真结果证明了自适应滑模控制方法的有效性,采用这种方法提高了电动静液作动器的速度平稳性。     

连续时间稳定线性系统的混沌反控制研究

从混沌反控制定义的本质出发,利用传统的控制方法,研究了连续时间稳定线性系统的混沌反控制问题.通过巧妙地引入跟踪控制,成功地实现了连续时间稳定线性系统的混沌化.该方法无需计算系统的Lyapunov指数,大大降低了混沌反控制的计算量,从而在实际中也更易于应用 关键词： 线性系统 混沌 反控制     

近程巡飞弹姿态控制优化仿真研究

近程巡飞弹姿态控制系统是一个非线性、时变性及耦合性的复杂控制系统,是近程巡飞弹武器系统型号研制的关键技术之一;传统的PID控制在不同巡飞状态下调节稳定性较差、响应时间慢、影响姿态控制的稳定性和机动性;针对近程巡飞弹姿态控制系统中PID控制参数不可调,自适应、抗干扰性能较差等问题,引入了自适应模糊PID控制方法,使系统在不同巡飞姿态和干扰条件下能够实时整定PID的三个控制参数,提高系统的控制性能;在此基础上设计了近程巡飞弹的姿态角控制回路,并以俯仰角为例,在Matlab/Simulink平台下建立仿真模型,进行仿真实验;仿真结果显示,采用自适应模糊PID的控制方法,系统控制性能更好,抗干扰能力和自适应能力优于传统PID控制,减小了巡飞过程中姿态角的波动情况。