检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘慧贤东南大学

学位级别：博士

随着电力电子技术、微电子技术、DSP技术和现代电机控制理论的发展，采用高性能控制策略的全数字化永磁同步电机伺服系统得以迅速推广。由于交流永磁同步电机为强耦合的非线性多变量系统，经典线性控制方法不能满足高性能系统的控制要... 详细信息

随着电力电子技术、微电子技术、DSP技术和现代电机控制理论的发展，采用高性能控制策略的全数字化永磁同步电机伺服系统得以迅速推广。由于交流永磁同步电机为强耦合的非线性多变量系统，经典线性控制方法不能满足高性能系统的控制要求。因此非线性控制算法在永磁同步电机伺服系统中的应用引起了国内外学者的广泛关注。\n 论文首先介绍了当前交流伺服系统的发展概况，简要分析了当前永磁同步电机伺服系统典型的一些控制算法的特点及存在的问题。然后在分析永磁同步电机数学模型的基础上，讨论了永磁同步电机伺服系统的矢量控制方案，同时介绍了本文使用的实验平台。论文的主要工作概括如下:\n (1)在永磁同步电机伺服系统的实际应用中，总是存在不同的扰动作用。如果采用的控制器不能有效地消除扰动影响，就会造成系统性能的下降。与一般纯反馈控制方案相比，在控制器设计中加入前馈补偿控制是抑制扰动的更有效方法。而且实际系统中，扰动一般是不能直接测量的，所以需要利用扰动观测器技术提高系统的抗扰动性能。我们对典型的扰动估计技术-扩张状态观测器(ESO)和扰动观测器(DOB)进行了研究。采用仿真手段，分别研究了系统在正弦和方波这两种形式较复杂的扰动作用下，两种扰动观测器的扰动观测效果。结果表明，ESO和DOB都能够精确观测出扰动。最后，分别将自抗扰技术和比例加扰动观测器应用于永磁同步电机调速系统，通过实验数据分析了观测器参数变化对系统性能的影响。\n (2)研究了永磁同步电机伺服系统的速度调节问题。为了优化PMSM调速系统的控制性能，速度环采用了预测函数控制器(PFC)。控制器的设计包括两个步骤:首先，采用一个简化的线性模型来预测永磁同步电机系统q轴电流;接着，通过引入二次型性能指标得到滚动优化的控制律。与抗积分饱和的PI控制相比，仿真和实验结果都表明了PFC算法的有效性。\n 然而，需要指出的是在强扰动存在的情况下，该PFC控制系统的抗干扰性能不够突出。因此，为了提高抗扰动能力，提出了两种改进方案。\n (3)第一种方案是基于预测函数控制和扩张状态观测器(ESO)的复合控制器，在PFC反馈控制的基础上，引入了ESO来观测系统存在的集总扰动并进行前馈补偿，即PFC+ESO。与标准PFC和抗积分饱和的PI控制比较，仿真和实验结果都验证了该方法的有效性。为了更好地优化PMSM伺服系统的控制性能，第二种方案考虑了基于扰动模型的预测函数控制方案，引入扰动观测器(DOB)对系统的扰动进行观测。与前面复合PFC+ESO方案不同的是，在预测模型中引入了扰动估计，进而在优化性能指标的过程中可以得到更准确的控制律，从而得到了更好的控制效果。仿真和实验结果表明系统的抗扰动性能得到了进一步提升。\n 以上工作从前馈补偿方面提高了系统的抗扰动性能，另外的工作是从反馈控制角度进行研究。分别针对永磁同步电机伺服系统的位置和速度控制问题，对有限时间反馈控制及其与扰动观测器前馈补偿的复合控制技术进行了如下的研究。\n (4)基于有限时间控制技术，对永磁同步电机伺服系统的位置控制问题进行了研究。利用反步构造法，对系统的位置环提出了一种基于反馈线性化和有限时间控制技术的策略。对干扰情况下闭环系统的性能进行了严格的数学分析。结果表明:与传统的基于PD和反馈线性化的控制方案相比，该控制方案不仅使得闭环系统的位置跟踪误差具有更快的收敛速度，而且通过调节控制器参数可以使稳态误差的边界更小，系统具有更强的抗干扰能力。仿真结果验证了该方法的有效性。\n (5)研究了永磁同步电机伺服系统的位置跟踪问题。利用反馈线性化的思想，对永磁同步电机的数学模型进行分析，实现了电机模型的精确线性化和解耦。首先，将永磁同步电机位置跟踪系统采用反馈线性化技术变换为两个线性子系统，分别对其设计相应的基于连续状态反馈线性化的有限时间控制器，并设计了有限时间负载观测器来观测估计外部负载扰动。对永磁同步电机位置跟踪的闭环系统进行了稳定性的分析。与对应的渐近稳定控制的方案相比，基于有限时间的控制方案实现了永磁同步电机对期望信号的有限时间跟踪，获得了更好的动态响应和抗扰动性能。仿真结果表明了该控制方案的有效性。\n (6)为了提高永磁同步电机伺服系统的抗扰动性能，对速度环提出了一种新的复合控制器。首先，引入扩张状态观测器估计系统的集总扰动，且将这个估计值用于前馈补偿。其次，反馈设计部分基于连续有限时间控制技术。该复合速度控制器可被认为是有限时间比例反馈加基-ESO的前馈补偿(FTP+ESO)，这样速度误差的闭环系统就是一个带有有界扰动的一阶有限时间系统。严格的理论分析表明提出的方案可加强闭环系统的抗扰动性能。与其它两种方法相比，即比例前馈加基于ESO的前馈补偿(P+ESO)和PI方法，仿真和实验结果验证了所提

关键词：永磁同步电机交流伺服系统非线性控制算法前馈补偿位置跟踪

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桥式吊车系统的非线性控制算法研究

桥式吊车系统的非线性控制算法研究

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作者：刘熔洁东南大学

学位级别：硕士

桥式吊车是一种常见的装配运输工具，在工业中得到了广泛的应用。从本质上来看，桥式吊车系统是一个高度非线性的欠驱动系统，由于其系统特性，设计它的控制器颇有难度。从实际应用需要来考虑，为保证生产安全，提高工作效率，对桥式吊... 详细信息

桥式吊车是一种常见的装配运输工具，在工业中得到了广泛的应用。从本质上来看，桥式吊车系统是一个高度非线性的欠驱动系统，由于其系统特性，设计它的控制器颇有难度。从实际应用需要来考虑，为保证生产安全，提高工作效率，对桥式吊车的位置跟踪精度、跟踪时间、抗摆动及鲁棒性等都有较高要求。因此，对桥式吊车系统的非线性控制算法研究具有重要的理论研究和应用研究价值。\n 本文针对桥式吊车系统，分别设计了两种嵌套饱和控制器和两种次最优控制器。在设计控制器之前，本文先对桥式吊车系统进行建模，通过坐标变换，将系统模型动力学方程转变成级联规范型，进一步将该级联规范型转换成一个上三角结构的非线性动力学方程，接下来的控制器设计均是基于这个上三角模型。首先，本文提出了一种加幂积分技术与嵌套饱和相结合的方法，该控制器在合适的参数选择下能够保证系统全局有限时间稳定。进一步地，本文在第一种控制器的基础上对其进行改进，采用非线性嵌套饱和函数，提出了第二种加幂积分技术与嵌套非线性饱和相结合的控制器，该控制器比第一种控制器多了一个可调参数δ，在同等控制量下，使得系统状态能更快地收敛到平衡点。然后，本文利用θ-D技术，针对标准的二次型性能指标，设计了一种半全局渐近稳定的次最优控制器。最后，为了弥补传统θ-D技术的不足，文章利用伪谱技术，针对带有状态或是控制量约束条件并且非标准的二次型性能指标，设计了一种伪谱次最优控制器，保证了近似解快速收敛到精确的最优解。本文通过仿真研究验证了上述控制方法对于桥式吊车系统控制的有效性。

关键词：桥式吊车欠驱动系统次最优控制伪谱技术非线性控制算法

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农用拖拉机自动导航的非线性控制算法研究

农用拖拉机自动导航的非线性控制算法研究

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作者：姜月霞江苏大学

学位级别：硕士

推进农业现代化建设，对于辐射引领传统农业向现代化农业转型具有重要的意义。农用拖拉机作为实现各种农业机械化作业的主要平台，其自动导航技术正越来越受到关注。农用拖拉机自动导航技术的应用，可提高作业精度、生产效率，所以对于... 详细信息

推进农业现代化建设，对于辐射引领传统农业向现代化农业转型具有重要的意义。农用拖拉机作为实现各种农业机械化作业的主要平台，其自动导航技术正越来越受到关注。农用拖拉机自动导航技术的应用，可提高作业精度、生产效率，所以对于农用拖拉机自动导航技术的研究具有深远的意义。在导航控制中，除了要准确把握车辆的当前位姿信息以外，还需要对车辆的转向进行精准控制。转向控制的研究是要实现拖拉机在不同负载和路况等条件下沿着导航路径准确地行驶，主要任务就是设计适合的路径跟踪控制器。由于农用拖拉机作业环境的复杂多变，因此考虑各种影响拖拉机运动的因素设计适合的控制器非常关键。\n 本文主要研究了农用拖拉机直线导航的控制器设计，根据评价直线导航系统性能好坏的几个重要性能指标设计了相关导航控制器，具体研究内容如下:\n (1)对农用拖拉机自动导航研究的背景意义以及研究方向进行了阐述，并确定了本课题研究的主要内容为农用拖拉机直线导航控制器的设计。\n (2)设计了农用拖拉机直线导航的饱和控制器。首先，建立了农用拖拉机直线导航系统的运动学模型。其次，基于建立的数学模型，设计了线性镇定控制器，然后结合饱和函数构造了一种新的饱和控制器，并证明了闭环系统的稳定性。最后，数值仿真验证了该算法的有效性，从而为农用拖拉机导航中普遍存在的输入饱和问题提供了一种有效的解决方法。\n (3)设计了农用拖拉机直线导航的复合控制器。首先，将系统的外部扰动和内部不确定看做系统的集总扰动，建立新的运动学模型。其次，运用扰动观测器观测出系统的集总扰动，并将观测值作为前馈量补偿给输入端。进而，结合基于反馈控制器和扰动补偿量构成由前馈和反馈组成的复合控制器。最后，仿真结果验证了该算法的有效性，且表明该控制方法同时兼顾了目标跟踪的快速性和鲁棒性。\n (4)设计了农用拖拉机直线导航的有限时间控制器。首先，在没有考虑集总扰动的情况下，设计有限时间饱和控制器。在此基础上，利用积分滑模技术设计鲁棒控制器镇定集总扰动情况下的直线跟踪控制系统。最后，基于滑模扰动观测器对集总扰动进行估计并进行前馈补偿，与有限时间状态反馈构成复合控制。仿真结果验证了该有限时间控制器具有较好的扰动抑制效果。\n (5)总结了本文的主要研究内容。对本论文的研究内容进行了基本总结。与此同时，提出了本研究的不足之处与今后研究的方向。

关键词：农用拖拉机自动导航非线性控制算法运动学模型

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几种非线性控制算法的比较及过程控制实验测试

几种非线性控制算法的比较及过程控制实验测试

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作者：赵光辉中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

目前，以PID控制为代表的传统控制算法以及以近几十年来发展起来的预测控制算法为代表的先进控制算法无论是在理论上还是实际工业应用中都已经非常成熟。并且这些算法从产生开始就是针对线性被控对象的一类算法，我们可以通称其为线性... 详细信息

目前，以PID控制为代表的传统控制算法以及以近几十年来发展起来的预测控制算法为代表的先进控制算法无论是在理论上还是实际工业应用中都已经非常成熟。并且这些算法从产生开始就是针对线性被控对象的一类算法，我们可以通称其为线性控制算法。然而，实际的被控系统几乎全都是非线性的，只是它们的非线性有强有弱。对于那些非线性较弱的被控对象，我们可以把它们看成线性系统来进行控制。但是好多被控对象的非线性都比较强，我们再把它们近似看成线性系统来处理，就已经达不到我们的要求了。况且好多时候我们对一些控制的要求比较高，面对这种现实，线性控制算法已经显得力不从心了。\n 鉴于线性控制算法面临的这些困难，非线性控制算法的研究近些年来已经成为控制领域内的一个热点，本论文就是针对非线性控制算法展开的。并且在本文中，内容的重点就是针对几种非线性控制算法的建模问题展开的。因为，对于非线性控制算法，一个良好反映被控对象特性的模型是控制算法实施的基础。其次，针对神经网络对非线性系统具有良好的逼近特性及其具有自学习的特点，介绍了两种最常见神经网络的辨识算法。并在此基础上，介绍了三种神经网络在非线性控制领域内的应用。在第三章中，介绍了一类实验模型，重点对它们之中最常用的两种Wiener模型和Hammerstein模型进行了简单介绍。并针对Hammerstein模型，提出了一种基于Hammerstein模型的非线性预测控制算法，并对算法在一个pH中和过程上进行仿真，验证了该算法的有效性。本论文的最后一部分是过程控制实验的研究。首先是通过OPC技术实现了MATLAB和组态软件的数据通讯，建立了一个在MATLAB的M文件中编写控制算法，实现对A3000过程实验装置控制的平台。在此基础上，实现前面研究的几种非线性控制算法对控制装置上的非线性单容水箱的液位控制，检验这些算法在实际过程控制系统中的控制效果。

关键词：非线性控制算法神经网络 Hammerstein模型 OPC技术

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欠驱动板球系统的非线性控制算法与实验研究

欠驱动板球系统的非线性控制算法与实验研究

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作者：伏思燕吉林大学

学位级别：硕士

本文研究得到了2006年高等学校博士学科点专项科研基金项目(20060183006)的资助。论文以研究室自主研制开发的板球系统实验平台BPVS-JLUⅡ为研究对象,对欠驱动板球系统的能控性做出分析,对镇定和轨迹跟踪控制进行非线性控制算法方面的... 详细信息

本文研究得到了2006年高等学校博士学科点专项科研基金项目(20060183006)的资助。论文以研究室自主研制开发的板球系统实验平台BPVS-JLUⅡ为研究对象,对欠驱动板球系统的能控性做出分析,对镇定和轨迹跟踪控制进行非线性控制算法方面的研究。本文的主要工作概括如下: 考虑到板球系统在建模方面存在的部分忽略,对其动力学方程及状态方程进行修改。对板球系统的能控性进行分析,利用微分几何方面及仿射非线性系统方面的理论来证明板球系统的能控性。利用非线性算法为板球系统设计控制平板倾斜角度的位置控制器,及控制力矩的控制器。采用仿真和实验的手段针对抗干扰性能对所设计的非线性控制器进行分析和研究,并分析和评价实验结果。结果表明,控制倾斜角度的控制器的跟踪精度比控制力矩的稍差,跟踪效果总体都比较好,抗干扰性能也得以验证。最后,对全文进行了总结。

关键词：非线性欠驱动系统板球系统能控性非线性控制算法反步法

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一种反应堆堆芯功率非线性控制算法的稳定域获取方法

一种反应堆堆芯功率非线性控制算法的稳定域获取方法

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作者：杨浩宇段鳕玲马程张霄邓科 610000 四川省成都市一环路南一段24号

本发明涉及一种反应堆堆芯功率非线性控制算法的稳定域获取方法，属于电数字数据处理技术领域，使用D‑分解方法推导出一系列控制器参数边界的解析表达式，进而确定堆芯功率分数阶控制系统的稳定域；引入增益‑相位裕度测试仪获取增益裕... 详细信息

标准号: CN116205074B

本发明涉及一种反应堆堆芯功率非线性控制算法的稳定域获取方法，属于电数字数据处理技术领域，使用D‑分解方法推导出一系列控制器参数边界的解析表达式，进而确定堆芯功率分数阶控制系统的稳定域；引入增益‑相位裕度测试仪获取增益裕度和相位裕度的信息，提出满足指定需求的控制器设计方法。带有时滞的堆芯功率控制系统更具普遍性和真实性，无时滞控制系统只是前者的特例。定量地给出了堆芯功率分数阶控制系统的稳定性区域，可用于控制器设计过程中的调参。在分数阶堆芯功率控制系统的分析和设计中具有一定的应用价值。可用于寻找保证预先设定的增益和相位裕度要求的稳定控制器参数集，实现分数阶时滞系统的用户指定的增益和相位边缘。

关键词：堆芯控制系统相位裕度功率控制系统控制器设计功率分数分数阶稳定域可用电数字数据处理非线性控制算法反应堆堆芯分析和设计解析表达式控制器参数稳定控制器稳定性区域方法推导时滞系统用户指定增益裕度参数集测试仪时滞真实性分解引入应用保证

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一种反应堆堆芯功率非线性控制算法的稳定域获取方法

一种反应堆堆芯功率非线性控制算法的稳定域获取方法

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作者：杨浩宇段鳕玲马程张霄邓科 610000 四川省成都市一环路南一段24号

标准号: CN116205074A

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一种基于自适应小波网络的非线性控制算法

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微计算机信息 2002年第11期18卷 24-25页

作者：尚安利刘陵顺顾文锦烟台海军航空工程学院研究生19队 264001

结合动态逆和小波网络提出了一种新的非线性控制方法,根据小波网络的逼近特性,利用具有在线学习能力的小波网络来补偿动态逆的误差,建立了基于自适应小波网络的控制结构,用李雅普洛夫函数导出了网络权值的自适应调整规则,并分析了小波... 详细信息

结合动态逆和小波网络提出了一种新的非线性控制方法,根据小波网络的逼近特性,利用具有在线学习能力的小波网络来补偿动态逆的误差,建立了基于自适应小波网络的控制结构,用李雅普洛夫函数导出了网络权值的自适应调整规则,并分析了小波网络的输入。

关键词：自适应小波网络非线性控制算法动态逆自适应调节

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一种自动护拦板目标对准非线性控制算法

一种自动护拦板目标对准非线性控制算法

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作者：费树岷王彬彬蒙仁学钟建洋 210008 江苏省南京市雨花台区宁双路19号云密城10号楼9层

本发明公开了一种自动护拦板目标对准非线性控制算法，包括以下步骤：采用摄像机获取对护拦板安装过程中所涉及目标三维距离图像；采用图像处理技术获取目标识别及目标位姿、距离、高度参数；驾驶员将车外侧线与护栏桩连线的距离保持在... 详细信息

标准号: CN114120007A

本发明公开了一种自动护拦板目标对准非线性控制算法，包括以下步骤：采用摄像机获取对护拦板安装过程中所涉及目标三维距离图像；采用图像处理技术获取目标识别及目标位姿、距离、高度参数；驾驶员将车外侧线与护栏桩连线的距离保持在反转设备向外移动的最大距离之内，使得控制目标要在三种护栏桩的连线状态下实现护拦板与护栏桩的靠紧；采取分状态非线性控制算法进行对准控制。本发明自动判断护拦板运动状态和护栏桩连线与桩面状态，自动选取分状态非线性算法，控制参数自适应改变，无需事先整定。

关键词：护栏桩护拦板非线性控制算法连线图像处理技术非线性算法安装过程对准控制反转设备高度参数获取目标距离保持距离图像控制参数控制目标连线状态目标对准目标位姿运动状态自动判断自动选取最大距离面状态自适应靠紧整定摄像机三维移动

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基于非线性自适应RED算法的网络拥塞控制研究

基于非线性自适应RED算法的网络拥塞控制研究

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作者：贾永库西北大学

学位级别：硕士

随着计算机网络的发展,互联网的规模呈爆炸式增长,各种新型的网络应用层出不穷,使得网络承载的数据量越来越大,导致数据分组丢弃率增加,时延增大,使得整个系统的性能严重下降,对网络进行有效的拥塞控制对提高网络的性能有重大意义。为... 详细信息

随着计算机网络的发展,互联网的规模呈爆炸式增长,各种新型的网络应用层出不穷,使得网络承载的数据量越来越大,导致数据分组丢弃率增加,时延增大,使得整个系统的性能严重下降,对网络进行有效的拥塞控制对提高网络的性能有重大意义。为了对网络拥塞控制有更深入的了解,本文首先介绍了网络拥塞的基本知识,并对网络拥塞产生的原因进行了详细的分析；随后介绍了基于源端的TCP拥塞控制策略和基于网络层的IP拥塞控制策略。针对TCP拥塞控制策略,主要讨论了它的四个基本阶段以及几种典型算法；针对IP拥塞控制策略,介绍了几种典型的队列管理算法,对其中的RED算法做了深入的研究,通过NS实验仿真分析其性能,针对它存在的缺陷介绍了几种相关的改进算法,这是本文的研究重点之一。在仿真实验中发现RED算法的丢弃概率的变化率与缓冲区队列长度抖动之间存在着一定的关系,即丢弃概率的变化率越小时,缓冲区队列长度的抖动越小；依据这种关系并借助ARED算法将队列长度稳定在一个目标区间的特点,提出了一种非线性ARED算法,这是本文的另一个研究重点。非线性ARED算法通过对ARED算法中的丢弃概率计算函数的非线性化,使得丢弃概率的变化率在队列长度频繁变化的区域内尽可能的小,以便减小队列长度的抖动；仿真实验结果表明,与ARED算法相比,该算法在大多数场景中不但能有效减小队列长度的抖动,还能降低数据分组丢失率。

关键词：拥塞控制主动队列管理 ARED 非线性控制算法

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