高超声速飞行器的LPV鲁棒变增益控制 被引量：22

1

作者 秦伟伟 郑志强 +2 位作者 刘刚 马建军 李文强 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1327-1331,共5页

针对高超声速飞行器复杂的气动特性和严重参数不确定的纵向非线性模型,提出了一种基于线性变参数(linear parameter varying,LPV)的鲁棒变增益控制方法。首先,采用雅克比线性化方法将非线性系统LPV化,并结合张量积(tensor-product,T-P)... 针对高超声速飞行器复杂的气动特性和严重参数不确定的纵向非线性模型,提出了一种基于线性变参数(linear parameter varying,LPV)的鲁棒变增益控制方法。首先,采用雅克比线性化方法将非线性系统LPV化,并结合张量积(tensor-product,T-P)模型转换方法进行LPV系统的多胞变换,得到LPV多胞系统;然后,采用H∞鲁棒控制和增益调度策略设计了鲁棒变增益控制器,保证高超声速飞行器的纵向稳定。该方法不仅避免了复杂的非线性控制器设计过程,而且能够有效地抑制模型参数变化。仿真结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 线性变参数 鲁棒变增益控制 H∞鲁棒控制

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伸缩翼飞机变形飞行的建模与滑模变增益控制 被引量：3

2

作者 殷明 陆宇平 +1 位作者 姚克明 何真 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2554-2560,共7页

研究了伸缩翼飞机变形飞行过程的动力学建模与鲁棒控制问题,以分析机翼变形对飞机性能的影响机理,并实现机翼变形时的平稳飞行。首先通过气动仿真分析构建了伸缩翼飞机气动参数与机翼变形的关联函数,进而建立了变形飞行的动力学模型。... 研究了伸缩翼飞机变形飞行过程的动力学建模与鲁棒控制问题,以分析机翼变形对飞机性能的影响机理,并实现机翼变形时的平稳飞行。首先通过气动仿真分析构建了伸缩翼飞机气动参数与机翼变形的关联函数,进而建立了变形飞行的动力学模型。在此基础上提出了一种新的滑模变增益控制(sliding mode gain-scheduled control,SMGSC)策略,更好地保证闭环系统的全局稳定和鲁棒性能。仿真结果表明,机翼伸缩能直接改变飞机的气动特性和运动模态;SMGSC能更好地保持伸缩翼飞机变形飞行时的状态稳定,并消除复合干扰的影响;伸缩翼飞机通过机翼变形可以减少50%的燃油消耗实现同样的飞行任务,具有重要的性能优势。 展开更多

关键词 伸缩翼飞机 变形飞行 动力学建模 滑模变增益控制 燃油消耗

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基于变增益控制理论的感应电机转子磁链观测 被引量：3

3

作者 王涛 肖建 李冀昆 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期71-73,共3页

针对交流感应电动机转子磁链观测问题,提出一种新的方法,基于变增益控制理论设计感应电机转子磁链观测器。首先把感应电动机模型作为LPV线性变参数系统,将感应电动机的磁通观测器看作线性变参数系统的一个控制器,而把转速与转子电阻作... 针对交流感应电动机转子磁链观测问题,提出一种新的方法,基于变增益控制理论设计感应电机转子磁链观测器。首先把感应电动机模型作为LPV线性变参数系统,将感应电动机的磁通观测器看作线性变参数系统的一个控制器,而把转速与转子电阻作为系统的变参数,然后利用变增益控制理论,通过解一组线性矩阵不等式,设计满足H∞鲁棒稳定性能和动态特性磁链观测器,跟踪实际的磁链。仿真验证了此观测器的有效性和先进性。 展开更多

关键词 变增益控制理论 转子磁链观测 线性变参数系统 线性不等式

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柴油发电机-整流负载系统多变量变增益控制 被引量：5

4

作者 何彬 欧阳明高 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期146-152,共7页

柴油发电机-整流负载系统是一个多输入多输出的复杂非线性系统,柴油机速度和发电机励磁控制完全耦合。该文利用平均值建模的方法建立了该系统的非线性物理模型,该模型包括了柴油机、同步发电机的主要动态特性以及三相整流桥的非线性特... 柴油发电机-整流负载系统是一个多输入多输出的复杂非线性系统,柴油机速度和发电机励磁控制完全耦合。该文利用平均值建模的方法建立了该系统的非线性物理模型,该模型包括了柴油机、同步发电机的主要动态特性以及三相整流桥的非线性特性。该非线性模型进一步简化为带不确定性参数的线性变参数(LPV)形式,并基于稳定性定理提出了一种鲁棒变增益控制器的设计方法,其控制性能用H∞性能指标描述,控制器通过一组线性矩阵不等式(LMI)的数值求解得到。仿真结果表明,该控制器具有良好的跟踪和抗负载干扰性能。 展开更多

关键词 柴油机 同步发电机 整流系统 线性变参数系统 不确定性系统 鲁棒控制 变增益控制

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基于LPV的变增益控制技术及其在航空航天领域的应用 被引量：3

5

作者 李文强 马建军 +1 位作者 李鹏 郑志强 《航空兵器》 2009年第2期8-12,17,共6页

基于LPV系统的变增益控制克服了传统变增益控制的缺点,不仅减少了繁杂的前期工作,而且也使得系统的稳定性和性能分析在理论上变得简单易用。文章分析了基于LPV系统变增益控制的发展过程,给出了基于LPV变增益控制器的综合方法,总结了近... 基于LPV系统的变增益控制克服了传统变增益控制的缺点,不仅减少了繁杂的前期工作,而且也使得系统的稳定性和性能分析在理论上变得简单易用。文章分析了基于LPV系统变增益控制的发展过程,给出了基于LPV变增益控制器的综合方法,总结了近年来航空航天领域应用该项技术的成果,并根据LPV变增益控制的发展趋势,提出了基于LPV变增益控制需要解决的四个问题,即非线性系统的LPV系统的建模、基于Lyapunov函数的线性矩阵不等式计算量、变参数变化速率和调度策略,同时提出了简单的解决思路。 展开更多

关键词 变增益控制 航空航天 线性变参数 建模 调度策略

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电站锅炉-汽轮机系统的LPV鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制 被引量：3

6

作者 王东风 朱为琦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期468-474,共7页

采用量子粒子群算法辨识得到机炉协调控制系统的全局线性参数变化(LPV)模型,然后通过极值分解组合得到多胞LPV模型。针对多胞LPV模型,在鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制中引入松弛变量,设计了保守性更低的机炉协调控制系统鲁棒控制器。结果... 采用量子粒子群算法辨识得到机炉协调控制系统的全局线性参数变化(LPV)模型,然后通过极值分解组合得到多胞LPV模型。针对多胞LPV模型,在鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制中引入松弛变量,设计了保守性更低的机炉协调控制系统鲁棒控制器。结果表明:所设计的控制器具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 LPV系统 机炉协调控制系统 H_(∞)/H_(2)鲁棒控制 变增益控制

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高超声速飞行器LPV鲁棒变增益控制 被引量：1

7

作者 郑总准 钟声 马爽 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2022年第4期50-55,共6页

针对高超声速飞行器模型的非线性姿态控制问题,提出了一种LPV鲁棒变增益控制方法。对建模误差和测量误差中的可确定信息进一步提取,描述高超声速飞行器内在的非线性和时变特性,建立了参数不确定的LPV系统模型;通过求解线性矩阵不等式的... 针对高超声速飞行器模型的非线性姿态控制问题,提出了一种LPV鲁棒变增益控制方法。对建模误差和测量误差中的可确定信息进一步提取,描述高超声速飞行器内在的非线性和时变特性,建立了参数不确定的LPV系统模型;通过求解线性矩阵不等式的凸优化问题,设计了具有自调节法则的鲁棒变增益控制律,可以有效地抑制不确定性和参数快速变化的影响,并具有良好的动态性能;通过仿真验证了控制律的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 LPV系统 鲁棒变增益控制

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基于附加频变增益控制的风电-柔性直流输电系统次同步振荡抑制方法 被引量：12

8

作者 李景一 李浩志 +3 位作者 尹聪琦 谢小荣 杨建军 王克 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期146-152,共7页

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加S... 针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加SFDG控制的最佳位置;将SFDG控制设计规范为多工况约束优化问题并求解实现其参数优化;通过对比施加SFDG控制前、后系统聚合阻抗的频率特性变化,从理论上说明SFDG控制的原理和作用。通过电磁暂态仿真验证了单一和2个SFDG控制的SSO抑制效果。 展开更多

关键词 风电-柔性直流输电系统 次同步振荡 附加频变增益控制 参数优化 振荡抑制

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遥操作中的变增益控制及抖动抑制研究

9

作者 张博 台立钢 +2 位作者 张禹 王永志 徐明威 《机床与液压》 北大核心 2023年第16期25-29,36,共6页

遥操作的工作性能很大程度上取决于操作者的操作技巧、操作状态等因素。为抑制由操作者误操作、生理震颤等非均匀牵引运动导致的从手端抖动、主从轨迹跟踪误差变大,提出一种支持低通滤波及人工神经网络的遥操作控制策略。根据人体抖动... 遥操作的工作性能很大程度上取决于操作者的操作技巧、操作状态等因素。为抑制由操作者误操作、生理震颤等非均匀牵引运动导致的从手端抖动、主从轨迹跟踪误差变大,提出一种支持低通滤波及人工神经网络的遥操作控制策略。根据人体抖动信号的频段分布,采用低通滤波器将操作者生理震颤产生的抖动信号滤除;根据非均匀运动时操作信号的变化特征与主从运动增益比例的映射关系,采用人工神经网络实现变增益控制以降低主从轨迹跟踪误差。最后,通过实验验证支持低通滤波及人工神经网络的遥操作方案在总体上提高了遥操作机器人的工作质量。 展开更多

关键词 遥操作 非均匀牵引运动 变增益控制 低通滤波

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移相全桥鲁棒性变增益控制策略的研究

10

作者 宗振祥 廖冬初 +1 位作者 蔡华锋 孟文靖 《现代电子技术》 北大核心 2019年第9期81-85,共5页

针对传统PID控制的移相全桥变换器难以获得理想的动静态特性,在分析移相全桥模型的基础上,设计以输入电压和负载作为变参数的线性变参数模型。利用变参数极值组合将其变为多胞形模型,并通过对其顶点进行稳定性分析和控制器设计,得到一... 针对传统PID控制的移相全桥变换器难以获得理想的动静态特性,在分析移相全桥模型的基础上,设计以输入电压和负载作为变参数的线性变参数模型。利用变参数极值组合将其变为多胞形模型,并通过对其顶点进行稳定性分析和控制器设计,得到一种建立在软开关移相全桥变换器的多胞形线性变参数模型基础上的鲁棒性变增益调度控制。通过Matlab仿真与传统的PID控制进行比较,表明鲁棒性变增益控制器具有更好的控制效果。 展开更多

关键词 移相全桥 PID 变换器 线性变参数 鲁棒性变增益控制 多胞形

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导弹倾斜稳定回路中的最优变增益控制

11

作者 舒予 罗懋康 《电讯技术》 北大核心 2009年第6期23-26,共4页

变增益控制是导弹控制中的常用方法。根据一个理想的瞬态响应,用优化计算的方法反求增益的变化规律,以达到计算控制增益的目的,并能最终很好地抑制干扰的影响。仿真实验表明,这种最优变增益控制至少与有角速度反馈的倾斜角控制系统的变... 变增益控制是导弹控制中的常用方法。根据一个理想的瞬态响应,用优化计算的方法反求增益的变化规律,以达到计算控制增益的目的,并能最终很好地抑制干扰的影响。仿真实验表明,这种最优变增益控制至少与有角速度反馈的倾斜角控制系统的变增益控制方式效果相当,在大过载机动时比后者更好。 展开更多

关键词 导弹倾斜稳定控制 变增益控制 模拟退火算法

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切换多胞飞行器的变增益H_∞跟踪控制 被引量：2

12

作者 王青 王通 董朝阳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1133-1139,共7页

针对飞行器大包线控制问题,提出基于切换多胞系统的变增益H∞跟踪控制策略。采用切换多胞系统描述飞行器包线范围内的时变飞行动态,进而基于广义系统方法获得切换多胞形式的变增益H∞跟踪控制器设计方法,结合公共Lyapunov函数方法与平... 针对飞行器大包线控制问题,提出基于切换多胞系统的变增益H∞跟踪控制策略。采用切换多胞系统描述飞行器包线范围内的时变飞行动态,进而基于广义系统方法获得切换多胞形式的变增益H∞跟踪控制器设计方法,结合公共Lyapunov函数方法与平均驻留时间方法给出闭环飞行控制系统在时变工作条件下的一致稳定性与H∞性能分析方法,最后将所提方法应用于高机动性飞行器大包线控制系统的分析与设计。仿真结果表明变增益H∞跟踪控制系统在工作包线内体现出良好的动态响应品质与稳态跟踪性能,同时对大气扰动具有较强的抑制作用。 展开更多

关键词 飞行器控制 变增益控制 H∞控制 切换多胞系统 广义系统

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基于切换多胞的飞行器变增益输出反馈控制 被引量：2

13

作者 李玮 王青 董朝阳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1106-1110,共5页

现代飞行器包线范围不断扩大,飞行器模型参数在飞行包线内呈现大范围变化的特点.针对包线范围参数时变飞行器的稳定性分析与输出反馈镇定问题,提出了基于切换多胞系统的飞行器模型描述方法.结合切换多胞Lyapunov函数与平均驻留时间方法... 现代飞行器包线范围不断扩大,飞行器模型参数在飞行包线内呈现大范围变化的特点.针对包线范围参数时变飞行器的稳定性分析与输出反馈镇定问题,提出了基于切换多胞系统的飞行器模型描述方法.结合切换多胞Lyapunov函数与平均驻留时间方法,给出了保证飞行器包线范围渐近稳定的稳定性判据与静态输出反馈形式的变增益镇定控制器综合方法.将所提方法应用于高机动性飞行器的全包线飞行控制器设计,仿真结果表明:该设计方法可放宽对飞行器工作点的平均驻留时间约束,具备较低的设计保守性;所得变增益控制器可消除传统切换控制器的输出跳变现象,具有良好的瞬态响应特性. 展开更多

关键词 切换多胞系统 输出反馈镇定 变增益控制 飞行控制

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高超声速飞行器的鲁棒变增益跟踪控制器设计

14

作者 叶丹 米艳欣 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1673-1677,共5页

针对含有时变不确定参数的高超声速飞行器模型,提出了一种新颖的鲁棒变增益跟踪控制方法.该方法可以解决传统固定增益鲁棒控制器难以处理时变大摄动的难题,进而提高高超声速飞行器的鲁棒性和抗干扰能力.跟踪控制器设计条件在鲁棒优化技... 针对含有时变不确定参数的高超声速飞行器模型,提出了一种新颖的鲁棒变增益跟踪控制方法.该方法可以解决传统固定增益鲁棒控制器难以处理时变大摄动的难题,进而提高高超声速飞行器的鲁棒性和抗干扰能力.跟踪控制器设计条件在鲁棒优化技术框架中给出,同时控制器增益按照所设计的切换律而变化.所提出的设计方法在保证高超声速飞行器鲁棒稳定性的同时,也实现了飞行器对指令信号的跟踪.最后,针对高超声速飞行器的仿真结果进一步验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 高超声速飞行器 时变不确定参数 变增益控制器 跟踪控制 鲁棒控制

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基于免疫遗传算法的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化 被引量：12

15

作者 高峰 王伟 杨锡运 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期22-29,共8页

针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软... 针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软件辨识参数对普通和变增益PI控制器相关参数进行优化计算,建立了一套基于Bladed软件的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化方法.结果表明:所提出的方法能够对风力发电机组变增益PI控制器参数进行有效的整定和优化,可为风力发电机组变增益PI控制器的设计与优化提供指导. 展开更多

关键词 风力发电机组 变增益PI控制器 参数整定 免疫遗传算法

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基于惯量估计的工业机器人关节伺服系统变增益自抗扰控制 被引量：15

16

作者 姜伟 裘锦霄 +2 位作者 郑颖 裘信国 朱刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期118-128,共11页

针对工业机器人关节伺服系统存在时变负载和模型不确定性问题,提出了基于惯量估计的变增益自抗扰控制策略。首先,建立了关节伺服系统数学模型,并通过频域分析,得到了关节伺服系统二阶状态方程。为了削弱扰动和不确定参数的影响,设计了... 针对工业机器人关节伺服系统存在时变负载和模型不确定性问题,提出了基于惯量估计的变增益自抗扰控制策略。首先,建立了关节伺服系统数学模型,并通过频域分析,得到了关节伺服系统二阶状态方程。为了削弱扰动和不确定参数的影响,设计了线性扩张状态观测器,利用自适应的方法估计惯量,同时结合鲁棒和滑模控制以保持系统稳定性,并对该控制策略进行了仿真和实验研究。实验结果表明,在该控制策略下,电机端正弦信号跟踪误差小于0.2 rad,在负载扰动下位置误差小于0.03 rad,较之单一自抗扰控制误差大约减小了40%,具有较强的抗扰动性,提高了关节伺服系统的控制精度和动态性能。 展开更多

关键词 机器人关节伺服系统 线性扩张状态观测器 扰动补偿 变控制通道增益

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磁悬浮飞轮磁轴承系统变增益H_∞控制器设计 被引量：4

17

作者 韩辅君 房建成 刘刚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1748-1751,共4页

针对磁悬浮飞轮转子的陀螺效应问题和转子不平衡质量引起的同频扰动问题,在对磁悬浮飞轮进行了系统分析与建模后,将转速变化引起的陀螺项看作系统的参数变化项,将转子系统看作是线性参变(LPV)转子系统,应用凸优化原理和线性矩阵不等式方... 针对磁悬浮飞轮转子的陀螺效应问题和转子不平衡质量引起的同频扰动问题,在对磁悬浮飞轮进行了系统分析与建模后,将转速变化引起的陀螺项看作系统的参数变化项,将转子系统看作是线性参变(LPV)转子系统,应用凸优化原理和线性矩阵不等式方法(LMI)设计了变增益H∞控制器。仿真结果表明:由于在控制器设计时考虑了陀螺效应和同频干扰的影响,系统在减少了保守性的基础上具有很好的动静态特性和鲁棒性。 展开更多

关键词 磁轴承 线性变参 变增益H∞控制 线性矩阵不等式法

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3层钢结构非线性地震反应的变增益模糊控制 被引量：4

18

作者 张永兵 秦荣 李双蓓 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期106-110,120,共6页

设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下建筑结构非线性反应的变增益模糊控制算法,建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系。考虑地震加速度的影响,对量化因子进行了在线自调... 设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下建筑结构非线性反应的变增益模糊控制算法,建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系。考虑地震加速度的影响,对量化因子进行了在线自调整。对受控的3层钢结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与其它的控制策略进行比较。结果表明,对于安装有压电变摩擦阻尼器的结构,采用变增益模糊控制算法,能有效抑制建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏。 展开更多

关键词 非线性地震反应 变增益模糊控制 压电变摩擦阻尼器 钢结构 振动控制

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XY平台直线伺服系统的IP变增益交叉耦合控制 被引量：9

19

作者 孙宜标 宋杨 郭庆鼎 《组合机床与自动化加工技术》 2007年第11期40-43,47,共5页

XY平台直线伺服系统中,负载扰动、机械时间延迟及各轴响应速度不同会影响轮廓加工精度,为此提出了一种将积分-比例(I-P)控制、速度前馈控制及变增益交叉耦合控制相结合的控制策略。单轴采用由IP控制和前馈控制构成的复合速度控制器,IP... XY平台直线伺服系统中,负载扰动、机械时间延迟及各轴响应速度不同会影响轮廓加工精度,为此提出了一种将积分-比例(I-P)控制、速度前馈控制及变增益交叉耦合控制相结合的控制策略。单轴采用由IP控制和前馈控制构成的复合速度控制器,IP控制具有快速响应和抑制扰动的能力,速度前馈控制可增加系统跟踪能力,降低机械时间延迟效应。间接减小轮廓误差。并且,在X、Y轴间加入变增益交叉耦合控制器,直接减小轮廓误差。仿真结果表明该控制方案可增强系统的鲁棒性,提高系统的快速性和轮廓加工精度。 展开更多

关键词 直线电机 轮廓误差 IP控制 速度前馈控制 变增益交叉耦合控制

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座椅悬架和汽车悬架的集成变增益LQR控制 被引量：13

20

作者 郭立新 陈从根 赵琳 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期398-402,408,共6页

利用模糊控制理论和最优控制理论,提出了一种基于模糊控制的车辆主动悬架和座椅主动悬架的集成变增益LQR控制方法.在建立"车-椅"三自由度动力学模型的基础上,以底盘垂向加速度和座椅垂向加速度为控制目标,以车轮动态位移、车... 利用模糊控制理论和最优控制理论,提出了一种基于模糊控制的车辆主动悬架和座椅主动悬架的集成变增益LQR控制方法.在建立"车-椅"三自由度动力学模型的基础上,以底盘垂向加速度和座椅垂向加速度为控制目标,以车轮动态位移、车辆悬架动行程范围小于规定值为约束条件,设计出了车辆悬架和座椅悬架变增益LQR控制器,并用Matlab/Simulink进行了仿真实验分析与比较,得出该控制方法对座椅悬架和车辆悬架有较好的控制效果,验证了集成变增益LQR控制方法的有效性和可行性,为未来悬架系统控制的研究提供了参考. 展开更多

关键词 模糊控制 主动座椅悬架 变增益LQR控制 车辆主动悬架 车辆

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