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控制与决策 2025年

作者：彭自然贺振宇肖伸平彭歆瑶湖南工业大学电气与信息工程学院湖南省电传动控制与智能装备重点实验室中国航发南方工业有限公司

双电机驱动电动汽车能够实现前后独立转矩分配,进而可以获得更高的能量回收效率.本文针对双电机驱动电动汽车,提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin Delayed Deep Deterministic policy gradient algorithm, TD3)进行改进优... 详细信息

双电机驱动电动汽车能够实现前后独立转矩分配,进而可以获得更高的能量回收效率.本文针对双电机驱动电动汽车,提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin Delayed Deep Deterministic policy gradient algorithm, TD3)进行改进优化的制动能量回收策略.该策略能在保障制动安全性和舒适性的同时,实现制动能量回收的最大化.首先,构建了基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)的能量回收决策框架,并设计了一个综合考虑能量回收效果、安全性和舒适性的奖励函数.然后,采用TD3算法求解该决策过程,并提出了改进的优先经验回放机制,以加速策略的收敛速度.最后,本文引入了平衡探索的噪声策略,增强算法探索与利用的能力.通过Matlab/Simulink平台验证,所提出的算法在满足制动安全性和舒适性的前提下,能够更高效地分配制动力,有效地提高了制动能量回收效率.

关键词：制动能量回收电动汽车制动策略深度强化学习策略梯度经验回放

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基于级联惯性负载转矩观测器的永磁伺服电机复合抗扰控制

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湖南工业大学学报 2025年第1期39卷 26-34页

作者：彭诚王兵易志萱李赐图湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南工业大学电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007

针对永磁伺服电机在运行时位置跟踪精度差和抗干扰性能弱等问题,提出一种模型预测位置控制与非奇异快速终端滑模速度控制相结合的复合模型预测控制策略。该控制策略采用非奇异快速终端滑模设计速度控制器,以有效提高响应速度及系统鲁棒... 详细信息

针对永磁伺服电机在运行时位置跟踪精度差和抗干扰性能弱等问题,提出一种模型预测位置控制与非奇异快速终端滑模速度控制相结合的复合模型预测控制策略。该控制策略采用非奇异快速终端滑模设计速度控制器,以有效提高响应速度及系统鲁棒性;采用模型预测位置控制提高位置跟踪精度;同时,采用基于转动惯量观测和负载转矩观测器相结合的级联惯性负载转矩观测器观测负载转矩并进行前馈补偿,进一步提高系统的抗干扰性能。通过仿真和实验结果可得,所提复合模型预测控制可有效提高永磁伺服电机的动态响应速度和抗负载扰动能力。

关键词：永磁伺服电机模型预测位置控制滑模控制负载转矩观测器转动惯量辨识

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基于EKF-HInformer模型估计汽车动力电池的SOC&SOH

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电子测量与仪器学报 2025年第03期 21-33页

作者：彭自然杨肖阳肖伸平湖南工业大学电气与信息工程学院电传动控制与智能装备湖南省重点实验室

针对传统模型荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)估计精度低、鲁棒性差的问题，提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)和深度学习模型Informer改进优化的估计模型EKF-HInformer,实现电动汽车动力电池SOC与SOH的实时精准估计。首先，运用EKF算法归... 详细信息

针对传统模型荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)估计精度低、鲁棒性差的问题，提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)和深度学习模型Informer改进优化的估计模型EKF-HInformer,实现电动汽车动力电池SOC与SOH的实时精准估计。首先，运用EKF算法归一化整理电池实时数据，并通过调整自适应增益因子减少噪声波动，提高EKF数据滤波处理的性能。然后，运用Informer网络模型对归一化后的电池数据进行智能估计。为减少Informer模型离群点或异常值所导致的注意力权重偏差问题，采用Hampel算法对Informer进行优化，提高多头概率稀疏自注意力机制特征学习的能力。最后，把滤波整理后的数据输入到HInformer网络中估算实时的SOC和SOH。采用牛津大学与马里兰大学的电池数据集进行实验验证，结果显示SOC与SOH估计精度均超99.5%,均方根误差(RMSE)小于1%,最大绝对误差(MAXE)小于0.5%。相比传统Informer、Transformer和长短期记忆(LSTM)模型，该模型估计SOC和SOH的速度更快、准确度更高，展现出优越的鲁棒性和泛化能力。

关键词：动力电池荷电状态健康状态自适应增益因子扩展卡尔曼滤波 Hampel优化算法 Informer

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独立输入并联输出双有源全桥DC-DC变换器无电流传感器均流控制

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中国电机工程学报 2019年第7期39卷 2144-2155页

作者：曾进辉孙志峰雷敏兰征电传动控制与智能装备湖南省重点实验室(湖南工业大学) 湖南省株洲市412007

针对电力电子变压器(power electronic transformer,PET)中的独立输入并联输出双有源全桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器的功率平衡问题,基于双重移相控制(dual phase shift,DPS)提出一种无电流传感器均流控制策略,可保证系统各相... 详细信息

针对电力电子变压器(power electronic transformer,PET)中的独立输入并联输出双有源全桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器的功率平衡问题,基于双重移相控制(dual phase shift,DPS)提出一种无电流传感器均流控制策略,可保证系统各相DAB模块在参数不匹配或输入电压幅值不相等时能实现传输功率的自动平衡。该方法通过扰动实现系统参数的自动估算,并完成各相并联输出模块的逐级自动均流,从而实现各DAB并联模块的功率平衡控制;相比传统的单移相均流控制方法,提高了变换器运行效率的同时简化了系统电路降低成本。以两相独立输入并联输出系统为例,搭建10kW实验平台进行稳态和暂态实验,验证所提出控制方法的可行性和优越性。

关键词：双向DC-DC变换器独立输入并联输出双重移相无电流传感器均流控制

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双重移相控制的双主动全桥变换器全局电流应力分析及优化控制策略

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电工技术学报 2019年第12期34卷 2507-2518页

作者：曾进辉孙志峰雷敏兰征湖南工业大学电气与信息工程学院株洲412007 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室株洲412007

为了减小双主动全桥(DAB)变换器的功率损耗,考虑全局范围内不同传输功率及输入输出电压调节比,提出一种双重移相电流应力优化控制策略,通过分段优化两侧全桥内移相角和桥间外移相角,保证变换器全局范围内电流应力最优。首先对比分析传... 详细信息

为了减小双主动全桥(DAB)变换器的功率损耗,考虑全局范围内不同传输功率及输入输出电压调节比,提出一种双重移相电流应力优化控制策略,通过分段优化两侧全桥内移相角和桥间外移相角,保证变换器全局范围内电流应力最优。首先对比分析传统单移相、扩展移相和双重移相传输功率特性,得出双重移相功率传输范围及灵活性优势明显,进一步建立双重移相控制所有运行模态的电感电流应力与电压调节比、传输功率及移相角之间的数学关系。在此基础上,推导得出所有模态下变换器工作在最优电流应力状态的移相角条件,并研究优化控制策略的实现方案。搭建5kW实验样机,进行全功率范围内应力与效率对比实验,实验结果验证了所提控制策略的可行性和优越性。

关键词：双向DC-DC变换器双重移相控制电流应力优化控制

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基于双边闭环Lyapunov泛函的采样控制系统稳定新判据

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控制理论与应用 2020年第5期37卷 1153-1158页

作者：曾红兵翟正亮王炜湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007

本文研究采样控制系统的稳定性问题.通过对采样区间进行分割处理,然后,充分利用分割后的状态信息,构造了新的双边闭环型Lyapunov泛函.在界定泛函导数的过程中,通过引入新建立的系统状态方程并应用自由矩阵积分不等式方法,获得了改进的... 详细信息

本文研究采样控制系统的稳定性问题.通过对采样区间进行分割处理,然后,充分利用分割后的状态信息,构造了新的双边闭环型Lyapunov泛函.在界定泛函导数的过程中,通过引入新建立的系统状态方程并应用自由矩阵积分不等式方法,获得了改进的采样控制系统稳定判据.由于这样的处理方式可以捕捉到更多采样控制系统的状态信息,因而可以有效地降低稳定性分析的保守性.最后通过两个经典的数值例子对得到的稳定判据进行验证.实验结果表明,相比现有的其他方法,本文方法所得到的结论具有更小的保守性.

关键词：采样系统稳定性 Lyapunov泛函自由矩阵积分不等式

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复杂动态网络指数采样同步控制

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中南大学学报（自然科学版） 2018年第12期49卷 2993-3001页

作者：陈刚王信肖伸平罗昌胜湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007

利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法以及线性矩阵不等式方法,研究具有时变时滞复杂动态网络的指数采样同步控制问题。首先,建立包含更多时滞信息以及采样间隔信息的Lyapunov-Krasovskii泛函,运用更优积分不等式方法处理泛函导数中的积分... 详细信息

利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法以及线性矩阵不等式方法,研究具有时变时滞复杂动态网络的指数采样同步控制问题。首先,建立包含更多时滞信息以及采样间隔信息的Lyapunov-Krasovskii泛函,运用更优积分不等式方法处理泛函导数中的积分二次型项,获得一种新的保证误差系统指数同步的稳定性判据。其次,基于此判据设计保证系统同步稳定的采样控制器。仿真结果表明:所得判据具有更小保守性,且采样控制器可行。

关键词： Lyapunov-Krasovskii泛函复杂动态网络指数采样同步控制

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基于量化控制的网络系统稳定性分析

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中南大学学报（自然科学版） 2019年第9期50卷 2156-2162页

作者：陈刚陈云王炜湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007

研究一类带有量化的网络控制系统的渐进稳定性问题。首先,根据线性网络控制系统的特点和一类对数量化器的扇形有界条件,建立1个网络控制系统的静态量化模型;然后,针对所建立的静态量化模型,基于Lyapunov?Krasovskii(L?K)稳定性分析理论... 详细信息

研究一类带有量化的网络控制系统的渐进稳定性问题。首先,根据线性网络控制系统的特点和一类对数量化器的扇形有界条件,建立1个网络控制系统的静态量化模型;然后,针对所建立的静态量化模型,基于Lyapunov?Krasovskii(L?K)稳定性分析理论,通过构建1个全新的增广L?K泛函,采用1个由贝塞尔?勒让得(B?L)积分不等式和基于函数的辅助型积分不等式衍生而来的新积分不等式,该不等式能够更加与构建的泛函紧密相结合;运用逆凸技术和含自由权矩阵的恒零等式,获得1个少保守性的渐进稳定性新判据;最后,通过数值实例进行仿真研究。研究结果表明:新的增广L?K泛函和新积分不等式能够使得到的渐进稳定性判据较优且有效。

关键词：网络控制系统稳定性量化 Lyapunov-Krasovskii泛函

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时变时滞神经网络的时滞相关鲁棒稳定性和耗散性分析

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控制与决策 2017年第6期32卷 1084-1090页

作者：肖伸平练红海陈刚冯磊湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007

研究时变时滞神经网络的鲁棒稳定性和耗散性问题.充分利用积分项的时滞信息和激励函数条件构造一个合适的增广LK泛函;利用自由矩阵积分不等式处理LK泛函的导数,得到一个低保守性的时滞相关稳定判据;将所获得的结论延伸至神经网络的耗散... 详细信息

研究时变时滞神经网络的鲁棒稳定性和耗散性问题.充分利用积分项的时滞信息和激励函数条件构造一个合适的增广LK泛函;利用自由矩阵积分不等式处理LK泛函的导数,得到一个低保守性的时滞相关稳定判据;将所获得的结论延伸至神经网络的耗散性分析,并推导出一个确保神经网络严格(X,Y,Z)-γ-耗散的充分条件.最后通过3个数值算例验证了所提出方法的可行性和优越性.

关键词：神经网络稳定性耗散性自由矩阵积分不等式时变时滞

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基于一种分数时滞状态闭环泛函的量化采样系统稳定性分析

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中南大学学报（自然科学版） 2020年第7期51卷 1825-1831页

作者：陈刚陈云王炜李亚琦湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007

对量化采样系统的稳定性问题进行研究。首先,基于Lyapunov-Krasovskii稳定性分析理论,通过在量化采样系统的采样区间内定义1个分数时滞状态,建立1个新的状态空间模型。其次,构造1个全新的分数时滞状态闭环泛函,这种泛函充分利用从tk到t... 详细信息

对量化采样系统的稳定性问题进行研究。首先,基于Lyapunov-Krasovskii稳定性分析理论,通过在量化采样系统的采样区间内定义1个分数时滞状态,建立1个新的状态空间模型。其次,构造1个全新的分数时滞状态闭环泛函,这种泛函充分利用从tk到t-λμ(t)、从t-λμ(t)到t和从t到tk+1的区间状态信息。然后,根据这种新颖的分数时滞状态闭环泛函、用来估计泛函导数的二阶广义自由权积分不等式和一些含自由权矩阵的恒零等式,得出有量化和无量化采样系统的稳定判据。研究结果表明:基于分数时滞状态闭环泛函所得到的稳定性判据具有较低的保守性。

关键词：采样系统稳定性量化 Lyapunov-Krasovskii泛函

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