一种烧结终点模糊滑模控制策略及其在烧结过程中的应用

烧结过程具有强非线性、时滞和时变等特性。在分析烧结过程热状态的基础上,提出了一种烧结终点的模糊滑模控制策略,将模糊逻辑和滑模控制方法结合起来,并将其应用在某烧结厂烧结机的台车速度控制中。这种控制方法能在线调整参数,对烧结过程中大惯性、大滞后对象进行有效控制,在对象参数变化或存在较大扰动的情况下,能保持较好的控制品质。结果表明:这种方法稳定了烧结生产,为实现烧结过程的智能优化控制奠定了基础。     

广义系统的快速终端滑模控制

研究了一类广义系统的快速终端滑模控制问题。通过非奇异线性变换把广义系统变换成受限等价形式,利用Lyapunov函数的方法,提出了一种新的指数型快速终端滑模控制策略,给出了特殊的指数型终端滑模超曲面,设计了相应的终端滑模控制器,使得闭环系统渐进稳定,实现了滑模运动,保证了系统状态变量以较快的收敛速度在有限时间内到达平衡点。给出了数值算例,说明了设计的可行性和有效性。     

VIENNA整流器PI滑模混合控制与晶闸管软启动研究

针对三相VIENNA整流器采用传统PI双闭环控制时系统参数设计困难、鲁棒性差的问题,提出了一种滑模控制(sliding mode control,SMC)策略。该控制策略外环采用滑模控制器,提高了系统的动态性能和鲁棒性,内环采用PI控制器满足系统稳定性要求并简化了控制系统。此外,为抑制VIENNA整流器的启动冲击电流,提出了一种两段式软启动控制方法。首先,使用晶闸管对直流母线电容进行预充电;其次,在PWM整流过程将直流母线电压给定值设定为以一定斜率增长至期望值的斜坡信号;最后切入直流侧负载。仿真结果表明:采用所设计PI滑模混合控制策略的VIENNA整流器,具有良好的动、稳态性能以及鲁棒性;所提出的两段式软启动控制方法具有良好的抑制冲击电流能力。     

倒立摆滑模变结构控制器的设计与实现

倒立摆是检验控制算法性能优劣的理想装置,滑模变结构控制策略以其滑动模态的完全鲁棒性而备受关注。本文以天龙I型倒立摆为控制对象,研究对其实现有效控制的滑模变结构控制策略。首先建立了倒立摆的数学模型;其次根据模型特点设计了滑模变结构控制器,最后通过仿真和实物控制两种手段,验证了所论控制策略的正确性和可行性。     

三相VIENNA整流器滑模直接功率控制与软启动研究

三相VIENNA整流器传统双闭环PI控制系统存在动态性能较差、参数设计困难的问题。为此,基于直接功率控制(direct power control,DPC)理论,将滑模控制(sliding mode control,SMC)应用到VIENNA整流器中,控制系统内环采用PI控制器满足系统稳定性要求,系统外环选取滑模变结构控制器以改善系统的动态响应特性及鲁棒性。同时,为解决三电平整流器中点电位波动问题,引入平衡因子,采用正负小矢量相互抵消的方法来平衡中点电位。此外,为有效抑制启动瞬间出现的冲击电流,设计了一种三段式启动控制策略,从而实现对整流器的软启动。最后,在Matlab/Simulink软件中搭建三相VIENNA整流器控制系统仿真模型,验证了滑模直接功率控制策略和软启动方案的正确性和有效性。     

模糊自适应滑模控制研究

针对传统滑模变结构控制器(SMC)的抖振现象,提出了一种模糊自适应滑模控制方法.该方法采用模糊逻辑系统来代替传统的SMC中不连续的控制信号,以削弱其由于不连续切换引起的抖振.另外,为了补偿实际应用中系统的不确定性,给出了相应的自适应算法,以调节模糊系统的参数,并给出了算法的Lyapunov稳定性证明.最后,通过对一个感应电机位置控制的数值仿真计算,验证了方法的有效性.     

基于TMS320F240的直接转矩模糊控制系统研究

介绍基于数字信号处理器直接转矩模糊控制系统,提出一种采用模糊逻辑在线估算定子电阻的方法,可以提高系统的低速性能和响应。通过观测器对定子磁链和速度估计,采用TMS320F240构成直接转矩模糊控制系统,实验结果表明了该方案的可行性。     

分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制策略研究

针对某型纯电动汽车进行轮毂电机参数匹配设计,建立整车参数化模型;以横摆角速度和质心侧偏角偏差作为控制目标,基于滑模控制理论及罚函数法,提出整车横摆稳定性控制和轮毂电机转矩分配控制策略;选取双移线和鱼钩试验2种典型工况,与无控制和模糊PID控制策略进行对比分析,对控制策略进行仿真验证。结果表明:采用积分滑模控制策略后,双移线试验工况下,车辆横摆角速度最大值为0.17 rad/s,质心侧偏角最大值为-0.038 rad;鱼钩试验工况下,车辆横摆角速度最大值为0.23 rad/s,质心侧偏角最大值为0.049 rad,均小于未加控制时车辆的状态参数,所提出的整车横摆稳定性控制策略能够有效对车辆进行横摆稳定性控制,降低车辆失稳机率。     

一种模糊趋近律转台伺服系统滑模控制器设计

针对飞行模拟转台位置伺服系统中存在的非线性摩擦环节,设计了一种补偿摩擦的模糊趋近律滑模变结构控制器.在常规的滑模变结构控制中引入模糊控制,利用模糊控制器来调整滑模控制的趋近律参数.Matlab仿真结果表明,该控制器优于常规指数趋近律变结构控制器,有效地抑制了摩擦力矩的影响,保证了系统的快速性和鲁棒性,实现了高精度的位置跟踪.     

基于卡尔曼滤波和MRAC的卷绕张力控制

针对纱线收卷系统张力控制存在非线性和时变性以及存在测量噪声等问题，课题组提出了一种卡尔曼滤波和模型参考自适应相结合的张力控制方法。为提高卷绕系统的抗干扰性和稳定性，在张力测量环节通过参考模型设计卡尔曼滤波器有效抑制测量噪声。在纱线张力控制上，采用基于Lyapunov稳定性原理的模型参考自适应的控制策略对张力实时补偿。MATLAB仿真结果表明：基于卡尔曼滤波和Lyapunov MRAC的卷绕张力控制系统具有良好的鲁棒性、自适应性。该控制方法具有一定的应用前景。     

基于滑模变结构的双馈风力发电机网侧PWM变换器控制研究

为提高双馈风力发电并网控制器的控制性能,针对传统PI控制跟踪慢、误差大、稳态性不好的弊端,结合双馈风力发电并网控制器的数学模型,提出一种基于指数趋近律的滑模变结构控制策略对网侧PWM变换器控制进行系统性研究,并和传统PI控制策略进行对比。仿真结果表明:基于指数趋近律的滑模变结构控制策略不仅简化了控制结构,而且提高了系统的响应速度,对于直流母线电压的稳定具有一定的有效性和可靠性。     

基于干扰观测补偿的滑模控制器的设计

针对一类具有未知干扰的输入系统,讨论了一种含有干扰观测补偿的滑模变结构控制设计问题,并采用趋近律的滑模设计方法优化控制律参数,有效地削弱了系统抖振现象,以满足控制系统的鲁棒性和趋近运动动态品质的要求,同时也能改善系统的稳态性能。仿真研究结果表明了该方法的有效性。     

电动轮汽车差动助力转向稳定性控制策略

在建立驾驶员模型、差动转向系统及整车机电系统耦合动力学模型的基础上,考虑了系统存在的不确定因素,分析了驱动转矩和横摆力矩之间的耦合关系。以理想横摆角速度为控制目标,研究了融合模糊逻辑和滑模变结构控制的电动轮汽车差动转向稳定性控制策略。通过模糊逻辑确定滑模趋近律在不同状态下的控制量,以补偿被控系统的不确定性和非线性的影响。仿真结果表明:所设计的稳定性控制器不仅可以有效地解决滑模变结构控制在高频下的抖振问题,而且在不同路面附着系数、不同车速以及侧向风的干扰下均能保证系统具有良好的稳定性。     

高精度电液系统的模糊滑模控制仿真研究

结合模糊逻辑和滑模理论,对带有大转动惯量负载的电液系统实现了高精度的控制。该控制器在系统状态到达滑模面时由模糊逻辑求出等效控制量,有效地削弱了抖振、抑制了外部干扰。为了在没有专家经验时,设计出性能良好的模糊控制器,采用遗传算法优化隶属函数和控制规则。在MATLAB中的仿真结果表明,所设计的控制器表现出良好的性能,满足了系统控制指标的要求。     

基于改进滑模控制的光伏系统最大功率跟踪

最大功率跟踪控制算法是光伏发电系统中重要的研究对象之一,但是跟踪速度和跟踪精度之间的矛盾一直是研究重点。在分析了各种控制算法优缺点的基础上,结合扰动观测法提出了一种改进的滑模控制,并通过Simulink仿真和实验证明了该算法在跟踪速度和跟踪精度上的优势,为光伏系统最大功率跟踪提出了一种新思路。     

乙二醇机组的温度模糊控制器设计与仿真

针对我国通信行业和计算机行业大型机房耗电量大的现状，提出了一种乙二醇机组控制系统。介绍了它的工作原理，阐述了它的总体控制方案，并重点阐述了采用温度模糊PID控制器对室内温度进行调节。仿真和实验结果表明：采用温度模糊控制器的系统运行稳定、可靠性高、节能效果明显，具有广阔的应用前景。     

单片机控制器在卷染机中的应用

】将卷染机的控制系统从直流电机拖动、自耦调压器有级调速改造为交流电机拖动和变频器无级调速。通过对调节对象的理论分析,得到了一种新的控制策略,研制出以单片机为核心的控制器,在不使用速度和张力传感器的条件下,控制系统可自动对被染织物进行恒速与恒张力控制,以利于染色质量的稳定和提高。经实际运行表明,该系统运行可靠,节能增效显著。     

PHCC平台下鲁棒性阻抗控制算法的研究

针对气液联控系统(PHCC)的非线性、系统参数及外界干扰的不确定性,提出基于多滑模控制(MSSC)和函数逼近技术(FAT)的控制算法。利用Lyapunov方法获得闭环系统稳定性,实现了气液联控系统的鲁棒性阻抗控制。在PHCC平台下进行了7 mm/s斜坡往复信号和0.2 Hz正弦信号的阻抗控制仿真研究。仿真结果表明,该控制策略能较好地实现PHCC系统的柔顺控制,并具有较好的鲁棒性,系统在自由运动阶段和柔顺运动阶段均具有较好的跟踪性能。     

在多变量系统中应用智能控制策略的新途径(英文)

讨论了建立在仿人控制特性基础上的方法及算法。文中着重解释了怎样才能把仿人控制策略(诸如真觉推理、控制特征识别及多模控制等)用于多变控制系统的问题。用文中所述方法构成的多变量控制系统在控制性能上具有确定的智能特性:系统直接在线从其运行过程中显示出来的特征获取信息;系统用一种与人处理问题相类似的方式来处理所获得的信息;系统中的控制策略是根据直觉推理来构成多模控制的;系统的控制器结构是分层建立的;为了解决系统中出现的严重耦合问题采用了协调器。计算机仿真结果验证了方法的有效性和可行性。     

基于模糊神经网络的可控串补控制策略

目前已运行的可控串补(TCSC)工程都是采用常规的控制策略,采用各种先进控制策略比如非线性控制策略、智能控制策略能使TCSC的作用得到最大限度的利用.设计的TCSC模糊神经网络控制系统采用TCSC当地测量的频率增量及功率增量作为模糊控制的输入,用一种神经网络模拟模糊推理机的知识模型和推理模型,采取误差反传的方法依据输入量的值和系统当前的状态来设计调整神经网络的连接权值以及隶属度函数的参数,从而调整模糊控制规则和量化因子.通过对系统处于不同运行点受到不同干扰下的仿真,表明所设计的TCSC模糊神经网络控制系统具有良好的鲁棒性.