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增量式函数观测器对输入端不确定性有界扰动的稳定鲁棒性分析 被引量:3
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作者 韩忠旭 李丹 +1 位作者 考志强 张胜刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第32期87-91,共5页
观测器的稳定性证明是观测器存在的根本依据,文中在增量式函数观测器IFO-K?x成立的充要条件的基础上,探讨由于受控对象的固有特性(如不确定性、慢时变性等)使得IFO-K?x的充要条件不能给予严格保证时,其渐近稳定关系的变化。通过数学分析... 观测器的稳定性证明是观测器存在的根本依据,文中在增量式函数观测器IFO-K?x成立的充要条件的基础上,探讨由于受控对象的固有特性(如不确定性、慢时变性等)使得IFO-K?x的充要条件不能给予严格保证时,其渐近稳定关系的变化。通过数学分析,论证IFO-K?x对于输入端存在不确定性有界扰动时的稳定鲁棒性。理论分析和工程实践均证明了,采用IFO-K?x设计状态反馈控制系统,不仅具有适用性和实用性,而且比起普通观测器具有较好的稳定鲁棒性,从而为观测器理论在控制工程中的创新与推广应用提供了一个重要的理论依据。 展开更多
关键词 增量式函数观测器 状态反馈控制:鲁棒观测器 渐近稳定性 有界扰动 机炉协调
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增量式函数观测器成立的充要条件 被引量:7
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作者 韩忠旭 齐小红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期78-82,共5页
增量式函数观测器IFO-K△x这一新概念经过一系列工程实践的检验,为其理论研究提供了重要的线索和依据。通过对观察到的现象进行归纳和整理,导出增量式函数观测器IFO-K△x成立的充要条件,并给出更加深刻和联系实际的探讨与解释,证明了在... 增量式函数观测器IFO-K△x这一新概念经过一系列工程实践的检验,为其理论研究提供了重要的线索和依据。通过对观察到的现象进行归纳和整理,导出增量式函数观测器IFO-K△x成立的充要条件,并给出更加深刻和联系实际的探讨与解释,证明了在充要条件中可以不考虑H=TB。工程案例表明:增量式函数观测器IFO-K△x在热控领域的应用,可将大容量单元机组自动化的水准提升到一个全新的高度。 展开更多
关键词 增量式函数观测器(IFO-K△x) 状态观测器 状态 反馈 机炉协调控制 主蒸汽温度控制
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增量式函数观测器的概念及其状态反馈控制系统的应用 被引量:14
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作者 韩忠旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期210-216,共7页
Luenberger 提出的状态观测器理论可以解决在确定性条件下受控线性系统的状态重构问题,然而,物理世界中一切实际的系统都具有不同程度的非线性。该文采用Hammerstein 模型描述一类非线性系统,明确提出增量式函数观测器的概念,从基本定... Luenberger 提出的状态观测器理论可以解决在确定性条件下受控线性系统的状态重构问题,然而,物理世界中一切实际的系统都具有不同程度的非线性。该文采用Hammerstein 模型描述一类非线性系统,明确提出增量式函数观测器的概念,从基本定义出发,通过数学分析,证明 Luenberger 函数观测器、全维状态观测器和增量式状态观测器均为增量式函数观测器的特例。由于增量式函数观测器的数学定义是建立在非线性受控系统的基础上,因此,观测器的应用便可扩展到非线性控制领域。理论分析表明,在选择同样的观测器参数的前提下,增量式观测器的鲁棒性要优于鲁棒 Luenberger 观测器。在 3 座火力发电厂的 6台 300MW 以上容量单元机组工程应用的实践已证明,基于增量式观测器的状态反馈控制与 PID 控制相结合,能实现对大滞后复杂受控对象的高质量控制,具有很强的稳定鲁棒性,其控制算法简单实用,且便于推广。 展开更多
关键词 状态反馈控制系统 增量式函数观测器 HAMMERSTEIN模型 PID控制 分散控制系统 控制算法
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增量式函数观测器在超临界机组给水控制中的应用
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作者 周传心 韩忠旭 《控制工程》 CSCD 北大核心 2009年第S2期70-71,86,共3页
超临界机组分离器出口蒸汽品质是超临界机组的一个非常重要的参数,它直接影响了机组的安全稳定性。因此对于它的控制也是超临界机组中非常重要的一个控制回路。而在超临界直流炉中一般用给水控制该参数。从直流炉本身的动态特性分析,并... 超临界机组分离器出口蒸汽品质是超临界机组的一个非常重要的参数,它直接影响了机组的安全稳定性。因此对于它的控制也是超临界机组中非常重要的一个控制回路。而在超临界直流炉中一般用给水控制该参数。从直流炉本身的动态特性分析,并利用增量式函数观测器的理论,提出一种针对直流炉的给水控制方案,并在某600 MW超临界直流炉中得到了很好的应用。 展开更多
关键词 超临界直流炉 给水控制 增量式函数观测器 焓值
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增量式变增益函数观测器在时变系统中的应用 被引量:7
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作者 韩忠旭 齐小红 +2 位作者 李丹 李英魁 党增奎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第17期88-93,共6页
在增量式函数观测器IFO-KΔx的基础上,给出增量式变增益函数观测器IFO-K(T(t))Δx和增量式变增益全维状态观测器IFO-T(t)Δx的数学定义,从而使得增量式观测器的应用领域进一步扩展到非线性慢时变受控系统中。文中分别给出了IFO-K(T(t))... 在增量式函数观测器IFO-KΔx的基础上,给出增量式变增益函数观测器IFO-K(T(t))Δx和增量式变增益全维状态观测器IFO-T(t)Δx的数学定义,从而使得增量式观测器的应用领域进一步扩展到非线性慢时变受控系统中。文中分别给出了IFO-K(T(t))Δx和ISO-T(t)Δx成立的充分条件,进而得出对工程实践非常有意义的结论,即在定理所论条件下增量式观测器的设计可以避开求解Sylvester矩阵方程,从而为观测器的工程应用提供了更加完备的理论依据。工程实践证明了这一结论的正确性。 展开更多
关键词 增量式函数观测器 状态观测器 状态反馈 非线性系统 Sylvester矩阵方程
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增量式广义PI函数观测器的概念与工程应用 被引量:3
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作者 韩忠旭 张同为 +2 位作者 潘钢 孙颖 考志强 《控制工程》 CSCD 2008年第S2期89-93,共5页
锅炉过热器蒸汽温度受控对象通常具有大惯性、大迟延、参数慢时变等特点。借鉴增量式观测器和PI状态观测器的研究成果,并结合热控领域复杂控制系统通常设计成串级调节系统的实际情况,提出增量式广义PI函数观测器(IFO-PIO/BS)及其状态反... 锅炉过热器蒸汽温度受控对象通常具有大惯性、大迟延、参数慢时变等特点。借鉴增量式观测器和PI状态观测器的研究成果,并结合热控领域复杂控制系统通常设计成串级调节系统的实际情况,提出增量式广义PI函数观测器(IFO-PIO/BS)及其状态反馈的概念,构造串级调节系统与观测器相融合的广义状态反馈控制系统,通过数学分析,给出IFO-PIO/BS的充分条件及其相应定理和推论的证明,揭示出该控制系统等价于IFO-PIO/BS具有了变增益状态反馈的功能。将其实际应用于一台300 MW单元机组的锅炉主蒸汽温度控制系统中,当负荷以8 MW/min的速率升降50 MW,或以5 MW/min的速率分别升降80 MW时,主蒸汽温度的最大偏差被控制在4℃,为解决锅炉过热器蒸汽温度这种大惯性、大迟滞受控对象的控制难题提供一个实例。 展开更多
关键词 增量式函数观测器(IFO-KΔx) PI观测器 状态反馈控制 温度控制 大惯性 大迟延
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超临界机组协调控制系统设计新方法及其工程应用 被引量:26
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作者 韩忠旭 周传心 +3 位作者 张伟 马焕军 张传江 李丹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期75-81,共7页
超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉,动态特性复杂。该文给出超临界机组协调受控对象的一种实用数学模型,采用观测器预估燃煤的热值,设计一种基于增量式函数观测的状态反馈+串级PID+智能控制(IC)+热值补偿(BTU)的综合型协调控制系统。采... 超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉,动态特性复杂。该文给出超临界机组协调受控对象的一种实用数学模型,采用观测器预估燃煤的热值,设计一种基于增量式函数观测的状态反馈+串级PID+智能控制(IC)+热值补偿(BTU)的综合型协调控制系统。采用数学方法描述了IC部分的具体内容,用状态空间法给出了整个控制系统的数学描述。通过数学分析,证明了系统稳定的充分条件,揭示了该综合型协调控制系统中串级PID调节器的作用。工程应用表明,在定压、滑压两种方式下变化负荷,其负荷速率可达12MW/min,证明了该控制系统的稳定鲁棒性。 展开更多
关键词 超临界 直流炉 机炉协调 增量式函数观测器 状态反馈 模拟柔性模糊控制 数学模型
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基于IFO-KΔx的非线性状态反馈控制系统的几个设计概念 被引量:17
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作者 韩忠旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期262-266,共5页
采用Hammerstein模型描述非线性系统时,可以应用增量式函数观测器IFO-K△x设计状态反馈控制系统,数学分析已证明,在不同的前提条件下,Luenberger函数观测器、全维状念观测器和增量式状态观测器均为增量式函数观测器的特例。该文从基于... 采用Hammerstein模型描述非线性系统时,可以应用增量式函数观测器IFO-K△x设计状态反馈控制系统,数学分析已证明,在不同的前提条件下,Luenberger函数观测器、全维状念观测器和增量式状态观测器均为增量式函数观测器的特例。该文从基于增量式函数观测器的状态反馈控制律作用下的非线性受控系统的闭环系统入手,导出几个重要概念,从而证明基于Hammerstein模型的非线性系统,应用增量式函数观测器设计状态反馈控制系统时,其控制器和观测 器可以独立地设计,即分离原理适用于该文所述之非线性控制系统,为IFO-K△x在热控领域的工程应用奠定理论基础。 展开更多
关键词 火电厂 非线性状态反馈控制系统 IFO-K△x 增量式函数观测器
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模糊控制与状态反馈控制的内在联系 被引量:5
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作者 韩忠旭 吕秀红 《控制工程》 CSCD 2007年第4期383-386,共4页
模糊控制通常取输出与设定值的误差和误差的变化速率作为控制器的输入量,相当于经典控制中的输出反馈控制。从纯数学的角度出发,系统的某变量及其各阶导数又可以看成是系统的各个状态。以可分段线性化的、参数慢时变的系统为研究对象,... 模糊控制通常取输出与设定值的误差和误差的变化速率作为控制器的输入量,相当于经典控制中的输出反馈控制。从纯数学的角度出发,系统的某变量及其各阶导数又可以看成是系统的各个状态。以可分段线性化的、参数慢时变的系统为研究对象,根据模糊控制的本质对其进行解析研究,并通过对控制量的分析,与状态反馈控制进行类比,从中找出模糊控制和状态反馈控制的本质联系,这些控制量都是状态的函数。 展开更多
关键词 模糊控制 状态反馈 状态观测器 增量式函数观测器 内在联系
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