基于H_∞性能指标的旋转机械鲁棒控制器设计 被引量：3

1

作者 刘爽 刘彬 时培明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期313-317,共5页

针对大型旋转机械轴系中存在的低频扭振失稳现象,提出一种基于H∞性能指标的鲁棒控制器解析设计方法,该方法不必对控制对象进行互质分解,通过对S/T混合灵敏度函数的研究,避免了权函数繁琐的选取过程,同时能保证其对不稳定和临界稳定对... 针对大型旋转机械轴系中存在的低频扭振失稳现象,提出一种基于H∞性能指标的鲁棒控制器解析设计方法,该方法不必对控制对象进行互质分解,通过对S/T混合灵敏度函数的研究,避免了权函数繁琐的选取过程,同时能保证其对不稳定和临界稳定对象的有效性,所设计的控制器结构简单,并能实现单参数整定。调节控制器参数,对比仿真结果研究其对相对旋转系统动态特能的影响,最后通过实验平台验证该算法能够实现对旋转机械扭转振动的有效控制。 展开更多

关键词 旋转机械 h∞控制 混合灵敏度 解析设计

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基于阶梯隶属度函数的离散T-S模糊系统H_∞控制 被引量：4

2

作者 曹开锐 班晓军 +1 位作者 黄显林 姜肖楠 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期107-113,共7页

针对离散T-S模糊控制系统,提出了一种基于阶梯隶属度函数的H_∞控制器设计方法。为了增加控制器设计的自由度,采用模糊Lyapunov函数作为候选Lyapunov函数,并利用非并行补偿控制器进行闭环控制。进一步利用阶梯隶属度函数逼近T-S模糊模... 针对离散T-S模糊控制系统,提出了一种基于阶梯隶属度函数的H_∞控制器设计方法。为了增加控制器设计的自由度,采用模糊Lyapunov函数作为候选Lyapunov函数,并利用非并行补偿控制器进行闭环控制。进一步利用阶梯隶属度函数逼近T-S模糊模型的隶属度函数,根据阶梯隶属度函数取值的离散性和有限性,描述闭环系统稳定性和性能的模糊矩阵不等式可以被转换为若干线性矩阵不等式。由于隶属度函数的信息被引入到控制器设计之中,降低了控制器设计的保守程度。相比于传统的H_∞控制方法,所提出的方法能够设计出具有更小H_∞性能指标的模糊控制器。给出了一个数值仿真示例验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 离散T—S模糊模型 模糊LYAPUNOV函数 非并行补偿 阶梯隶属度函数 h∞控制器设计 线性矩阵不等式

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飞机环境控制系统的模糊控制研究 被引量：7

3

作者 何君 赵竞全 袁修干 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1151-1154,共4页

地面实验表明 ,采用传统PID(Proportional Integral Differential)控制方法的飞机环境控制系统不能很好的解决电子设备和座舱的温度控制问题 .采用了基于遗传算法优化的模糊控制方法 ,根据系统不同的工作任务 ,分别采用了 2种模糊控制规... 地面实验表明 ,采用传统PID(Proportional Integral Differential)控制方法的飞机环境控制系统不能很好的解决电子设备和座舱的温度控制问题 .采用了基于遗传算法优化的模糊控制方法 ,根据系统不同的工作任务 ,分别采用了 2种模糊控制规则 .通过优化输入输出变量的隶属度函数参数 ,使得新的模糊控制系统具有响应快、超调小、稳态精度高的特点 .仿真表明 ,该模糊控制系统优于原系统并且能够满足飞机环境控制系统的设计要求 . 展开更多

关键词 模糊系统 控制 飞机环境控制系统 遗传算法

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车辆座椅悬架自适应模糊PID控制及仿真 被引量：10

4

作者 陈学文 张衍成 +2 位作者 张玉蛟 杨威勇 邵鹏生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期776-780,共5页

为提高车辆座椅悬架减振性能,建立了简化的三自由度车辆座椅悬架模型,结合模糊控制与PID控制理论提出了座椅悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中以座椅垂直振动速度的误差为控制参量设计了PID控制器,将座椅垂直振动速度误差及误差变化... 为提高车辆座椅悬架减振性能,建立了简化的三自由度车辆座椅悬架模型,结合模糊控制与PID控制理论提出了座椅悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中以座椅垂直振动速度的误差为控制参量设计了PID控制器,将座椅垂直振动速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,利用模糊控制规则对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真。结果表明:相对于不加控制和PID控制的座椅悬架系统,自适应模糊PID控制方法可以明显改善座椅质心处的垂直振动加速度。 展开更多

关键词 座椅悬架 自适应模糊PID控制 设计 白噪声 仿真

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风电机组新型传动控制系统设计 被引量：3

5

作者 李奇敏 杨鑫 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第7期957-960,共4页

研究了一种新型无级调速传动系统,行星轮系与导叶可调式液力变矩器耦合形成了该无级调速传动系统。运用流体力学能头理论建立风电机组新型传动系统的非线性动态数学模型。本系统采用自适应模糊PID控制器,此控制器是基于模糊理论和PID控... 研究了一种新型无级调速传动系统,行星轮系与导叶可调式液力变矩器耦合形成了该无级调速传动系统。运用流体力学能头理论建立风电机组新型传动系统的非线性动态数学模型。本系统采用自适应模糊PID控制器,此控制器是基于模糊理论和PID控制原理建立的,并应用MATLAB/SIMULINK建立系统仿真模型,与常规PID控制器进行仿真结果的对比。结果表明:其控制效果强于常规PID,其具有更高的控制精度,更小的超调量。仿真结果表明:该控制器能够实现传动系统的无级调速,并具有好的稳定性和可靠性,传动效率较高。 展开更多

关键词 风电机组 无级调速 自适应模糊PID控制器 MATLAB SIMULINK

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大型液压机驱动系统摩擦补偿控制 被引量：1

6

作者 潘晴 黄明辉 李毅波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期204-208,共5页

为提高大型液压机驱动系统控制精度,提出了基于改进型Lu Gre摩擦模型的补偿控制方法。建立了液压机驱动系统的动力学模型,通过改进型Lu Gre模型来描述液压机的综合摩擦特性。分别设计了PID控制器、2自由度PID控制器以及模糊自适应控制器... 为提高大型液压机驱动系统控制精度,提出了基于改进型Lu Gre摩擦模型的补偿控制方法。建立了液压机驱动系统的动力学模型,通过改进型Lu Gre模型来描述液压机的综合摩擦特性。分别设计了PID控制器、2自由度PID控制器以及模糊自适应控制器,通过仿真实验验证了补偿方案的有效性,并对比分析了3种补偿控制方案的效果。仿真结果表明:采用模糊自适应补偿控制方案效果最优,2自由度PID补偿控制方案次之,常规PID补偿效果最差。当以正弦运动作为驱动系统的输入信号时,采用模糊控制补偿方案的速度跟踪均方误差(Mean Square Error,MSE)能从PID补偿方案的5.771×10-3减小至5.903×10-4。采用模糊自适应补偿方案能有效地抑制摩擦对液压机驱动系统低速性能的不利影响,可显著提高其动态跟踪性能。 展开更多

关键词 液压机 控制系统分析 模糊控制 LUGRE模型 摩擦补偿

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基于扩展卡尔曼估计的飞机防滑刹车系统模糊控制 被引量：4

7

作者 王鹏 李玉忍 +1 位作者 付龙飞 梁波 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期478-483,共6页

飞机防滑刹车控制系统中对滑移率的研究是近年研究的热门课题。根据飞机地面滑跑的受力分析建立了飞机的非线性动力学数学模型,提出了一种基于最佳滑移率方式的飞机刹车系统模糊控制律;在刹车过程中,提高刹车效率的重要前提是对飞机速... 飞机防滑刹车控制系统中对滑移率的研究是近年研究的热门课题。根据飞机地面滑跑的受力分析建立了飞机的非线性动力学数学模型,提出了一种基于最佳滑移率方式的飞机刹车系统模糊控制律;在刹车过程中,提高刹车效率的重要前提是对飞机速度的准确估计,因此提出了基于扩展卡尔曼滤波算法的飞机速度精确估计的方法,将估计飞机速度的最优值作为防滑控制律的输入,实现系统状态的估计。对所提出的算法进行仿真验证,结果表明:基于扩展卡尔曼估计的模糊控制可以准确估计出飞机滑跑时的速度,实现滑移率的最优控制,改善飞机低速段滑移率控制,提高飞机刹车性能和效率。 展开更多

关键词 防滑刹车 滑移率 模糊控制 扩展卡尔曼 MATLAB

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水动阻力随动补偿系统设计与仿真分析 被引量：3

8

作者 李玥 朱战霞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期192-195,共4页

针对中性浮力实验中水动阻力的补偿问题,提出了一种参数自整定模糊PI控制方法,即采用传统的PID控制与模糊控制相结合的新型控制方法。将方法应用于水动阻力补偿系统的控制闭环中,并利用MATLAB软件中的模糊控制工具箱进行了系统的辅助设... 针对中性浮力实验中水动阻力的补偿问题,提出了一种参数自整定模糊PI控制方法,即采用传统的PID控制与模糊控制相结合的新型控制方法。将方法应用于水动阻力补偿系统的控制闭环中,并利用MATLAB软件中的模糊控制工具箱进行了系统的辅助设计与仿真。仿真结果表明,参数自整定模糊Pl控制可改善水动阻力补偿系统的动态性能,该方法是水动阻力实时补偿的有效方法。 展开更多

关键词 中性浮力 水动阻力 随动控制系统 模糊比例积分控制

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液压混合动力挖掘机回转能量回收系统的设计和控制 被引量：2

9

作者 胡均平 刘振 +1 位作者 李科军 何二春 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第12期1908-1913,共6页

为了解决挖掘机在回转阶段的能量回收再利用问题,基于压力共轨(CPR)液压混合动力技术设计了一个采用两个蓄能器的闭式回转制动能量回收系统。考虑到气体温度与热传递对蓄能器工作状态的影响,建立了系统的数学模型。为了提高回转制动的... 为了解决挖掘机在回转阶段的能量回收再利用问题,基于压力共轨(CPR)液压混合动力技术设计了一个采用两个蓄能器的闭式回转制动能量回收系统。考虑到气体温度与热传递对蓄能器工作状态的影响,建立了系统的数学模型。为了提高回转制动的平稳性,减少回转装置的能量损失,设计了自适应模糊滑模控制器对回转速度进行跟踪控制。在Matlab平台上对系统进行仿真,结果表明:自适应模糊滑模控制器有较好鲁棒性、稳定性,可平稳控制回转装置;采用该系统可消除压力共轨系统二次元件之间的压力扰动,能够实现高达49.8%的再生能量用于驱动回转系统,比同吨位的液压挖掘机节能16.7%。 展开更多

关键词 能量回收 液压混合动力 自适应模糊滑模控制 挖掘机

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公交车综合性换挡规律的研究 被引量：1

10

作者 薛殿伦 钟鑫 +1 位作者 李笛 刘恺 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期413-418,共6页

在传统的最佳经济性、动力性换挡规律的基础上,考虑到公交车实际行驶时载荷变化大及驾驶员的操作方便性等因素,利用模糊控制理论,引入了"综合系数",提出了基于公交车质量和油门开度的综合性换挡理论。应用Matlab/Simulink建... 在传统的最佳经济性、动力性换挡规律的基础上,考虑到公交车实际行驶时载荷变化大及驾驶员的操作方便性等因素,利用模糊控制理论,引入了"综合系数",提出了基于公交车质量和油门开度的综合性换挡理论。应用Matlab/Simulink建立了换挡规律模型并进行了仿真,仿真结果表明:提出的综合性换挡理论能够根据驾驶员的意愿以及车辆实际的载客量,自动地调节换挡点。在满足公交车动力要求的前提下,尽量减少其燃油消耗,兼顾了经济性和动力性,同时又方便了驾驶员的操作。 展开更多

关键词 模糊控制 方便性 汽车质量 综合性换挡规律

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二次调节加载系统模糊解耦控制研究

11

作者 汤迎红 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期588-591,共4页

二次调节加载系统要求具有输出稳定转矩与转速的能力,但二次调节加载系统是一个非常复杂的机电液耦合系统,受外界负载扰动影响,输出转矩与转速极容易波动。针对这一问题,在综合考虑系统液压与机械结构特点基础上,建立了二次调节加载系... 二次调节加载系统要求具有输出稳定转矩与转速的能力,但二次调节加载系统是一个非常复杂的机电液耦合系统,受外界负载扰动影响,输出转矩与转速极容易波动。针对这一问题,在综合考虑系统液压与机械结构特点基础上,建立了二次调节加载系统数学模型。设计出了模糊解耦控制器,通过对角解耦方法实现了系统转速部分与转矩部分的解耦。设计了模糊控制器实现了系统转速与转矩的高精度控制。仿真分析验证了该模糊解耦控制器能有效控制系统输出转矩与转速。 展开更多

关键词 二次调节 加载系统 模糊控制 解耦

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一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构研究 被引量：3

12

作者 何伟成 王文格 胡旭 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期1710-1716,共7页

针对某轻工机械多轴转角位置同步控制精度问题,对多轴同步控制结构和控制策略进行了研究。在分析传统同步控制策略的基础上,针对研究对象转角位置同步误差要求,同时为了解决系统轴数较多时造成控制器在线计算量大的问题,改进了传统的交... 针对某轻工机械多轴转角位置同步控制精度问题,对多轴同步控制结构和控制策略进行了研究。在分析传统同步控制策略的基础上,针对研究对象转角位置同步误差要求,同时为了解决系统轴数较多时造成控制器在线计算量大的问题,改进了传统的交叉耦合同步结构,提出基于一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构。在相邻偏差补偿模块采用模糊PI(比例积分)控制算法,使得系统在负载扰动的情况下仍能保持良好的同步稳定性。仿真和实验对比结果表明,该同步策略控制精度较高、收敛速度快、满足稳定性要求,很好地实现了研究对象的同步控制要求。 展开更多

关键词 多轴同步 同步误差 相邻耦合 模糊补偿

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改进模糊PID控制在八磁极径向电磁轴承中的应用 被引量：3

13

作者 姚迪 王建文 刘园 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第9期1381-1387,共7页

以具有解耦作用的八磁极径向AMB为研究对象,基于对象的离散模型设计了常规数字PID控制器使系统稳定。考虑到实际AMB系统具有一定的不确定性,且常规PID对于非线性、结构参数不确定、被控对象受外部影响较大的系统,其控制性能往往不够理想... 以具有解耦作用的八磁极径向AMB为研究对象,基于对象的离散模型设计了常规数字PID控制器使系统稳定。考虑到实际AMB系统具有一定的不确定性,且常规PID对于非线性、结构参数不确定、被控对象受外部影响较大的系统,其控制性能往往不够理想,设计了具有参数在线调整功能的模糊PID控制器。由于模糊PID的变量基本论域在实际的控制过程保持不变,一定程度上降低了控制的精度,为此进一步设计了基于比例缩放思想的改进模糊PID控制器。仿真结果表明:改进模糊PID控制相较于其他控制方法具有更好的控制性能。 展开更多

关键词 电磁轴承 数字PID 模糊控制 变论域

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挠性系统设计中不稳定控制器的避免 被引量：2

14

作者 孟范伟 张忍永康 +1 位作者 翟广庆 余牧舟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期153-158,共6页

挠性系统若具有弱阻尼谐振模态则不易控制,尤其当谐振频率或阻尼比等参数摄动时,控制系统的稳定性难以保证。一般的设计都只是保证系统对挠性结构具有鲁棒性的镇定设计,未从性能保证上来考虑。挠性系统的H_∞控制研究中,McFarlaned提出... 挠性系统若具有弱阻尼谐振模态则不易控制,尤其当谐振频率或阻尼比等参数摄动时,控制系统的稳定性难以保证。一般的设计都只是保证系统对挠性结构具有鲁棒性的镇定设计,未从性能保证上来考虑。挠性系统的H_∞控制研究中,McFarlaned提出权威的H_∞回路成形法也未能改善系统性能,反而带来了不稳定控制器,不易投入。以系统带宽为性能指标对H_∞回路成形法中加权的选取方式进行改进,在保证鲁棒性的同时兼顾系统所能达到的最优性能,而控制器本身是稳定的,即H_∞强镇定问题。这有助于提高系统的控制精度和响应速度,且便于系统的投入。 展开更多

关键词 挠性系统 h_∞控制 最优设计 权函数 卫星姿态控制

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应用于组态软件的自调节模糊控制算法设计与实现 被引量：1

15

作者 严粤锋 《现代电子技术》 北大核心 2019年第15期123-126,共4页

为了使组态软件能够良好地控制人机界面,且便于投用、操作及维护,分析基于自调节模糊控制算法的组态软件。在研究过程中,首先,分析控制技术和工程中经常使用的控制算法原理和设计方法;然后,结合案例对开发过程中所使用的组态技术原理进... 为了使组态软件能够良好地控制人机界面,且便于投用、操作及维护,分析基于自调节模糊控制算法的组态软件。在研究过程中,首先,分析控制技术和工程中经常使用的控制算法原理和设计方法;然后,结合案例对开发过程中所使用的组态技术原理进行阐述。针对过程控制系统的特点,结合组态思想,利用组态技术设计控制算法模块;最后,在过程控制实验装置中对其可行性进行测试。测试结果表明,基于组态软件的自调节模糊控制算法能够满足实际使用需求。 展开更多

关键词 组态软件 自调节模糊控制算法 算法设计 过程控制 PID控制 隶属度函数

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