倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制(英文) 被引量：5

1

作者 齐国元 陈增强 袁著祉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期676-683,共8页

利用提取的系统高阶微分信息,提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO)非线性仿射系统的模型.并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化... 利用提取的系统高阶微分信息,提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO)非线性仿射系统的模型.并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化成相互影响的两个SISO仿射系统,从而用两个串级高阶微分反馈控制器成功地实现了倒立摆系统的镇定与调节.数字仿真表明,控制器对摆的基准模型实现了较为满意的控制,而且该控制方法对非线性摩擦项,对摆长、摆质量、小车质量等参数变化以及外扰动具有强鲁棒性. 展开更多

关键词 倒立摆系统 高阶微分器 自适应高阶微分反馈控制器 不依赖模型控制器 鲁棒性

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非线性系统高阶微分反馈控制 被引量：11

2

作者 齐国元 陈增强 袁著祉 《中国工程科学》 2003年第8期35-44,63,共11页

提出了不依赖系统模型的高阶微分反馈控制思想 ,控制目标是系统输出及其微分和高阶微分逼近设定输入及其微分和高阶微分 ,极大地提高了对控制品质要求。基于这种思想设计了能高品质地提取量测信号的微分和高阶微分的高阶微分器 (HOD ,hi... 提出了不依赖系统模型的高阶微分反馈控制思想 ,控制目标是系统输出及其微分和高阶微分逼近设定输入及其微分和高阶微分 ,极大地提高了对控制品质要求。基于这种思想设计了能高品质地提取量测信号的微分和高阶微分的高阶微分器 (HOD ,high order differentiator) ,该HOD参数少 ,容易调节 ,并给出其稳定性、收敛性和滤波特性的证明 ;另外 ,对带有未知扰动、模型未知的非线性SISO和MIMO系统分别设计了基于HOD的高阶微分反馈自适应控制器 (HODFC ,high order differentials feedback adaptive controller) ,给出了闭环系统稳定性和鲁棒性分析 。 展开更多

关键词 高阶微分器 高阶微分反馈控制器 稳定性 鲁棒性 解耦控制

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有源电力滤波器的高阶微分反馈控制 被引量：3

3

作者 薛薇 钟琪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期47-51,共5页

针对并联型有源电力滤波器(APF)的直流侧电压波动对谐波电流补偿影响的问题,研究利用高阶微分器(HOD)构成高阶微分反馈控制器(HODFC)替代传统PI控制器,对并联型APF直流侧电压进行控制。通过HOD可以高品质地提取输入信号和输出信号以及... 针对并联型有源电力滤波器(APF)的直流侧电压波动对谐波电流补偿影响的问题,研究利用高阶微分器(HOD)构成高阶微分反馈控制器(HODFC)替代传统PI控制器,对并联型APF直流侧电压进行控制。通过HOD可以高品质地提取输入信号和输出信号以及其一阶微分和二阶微分,结合一定的控制律实现对APF的HODFC控制。仿真结果表明该控制策略具有可行性,与传统PI控制比较,具有良好的静态和动态性能,可使并联型APF直流侧电压在不到1/2个电源周期中就达到稳定,同时电流畸变率从24.49%降到2.31%,能显著改善电网质量。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 谐波电流 直流侧电压 高阶微分器 高阶微分反馈控制器 高阶微分器

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一类不确定非线性系统的输出反馈鲁棒自适应控制器的设计与分析 被引量：3

4

作者 杨昌利 阮荣耀 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期833-840,共8页

考虑一类具有三角形结构和参数未知的不确定性非线性系统 (1) .首先设计出一个稳定的滤波器 ,从而获得状态的实时估计 ;然后依此设计出一种用于跟踪参考信号的输出反馈自适应控制器 .该控制器对系统的参数和状态的不确定性具有鲁棒性 ,... 考虑一类具有三角形结构和参数未知的不确定性非线性系统 (1) .首先设计出一个稳定的滤波器 ,从而获得状态的实时估计 ;然后依此设计出一种用于跟踪参考信号的输出反馈自适应控制器 .该控制器对系统的参数和状态的不确定性具有鲁棒性 ,能保证所建立的闭环系统的全局稳定性 ,并解决了ε 跟踪问题 .仿真结果表明 ,所设计的自适应控制器具有良好的跟踪性能 ,而且控制量在允许控制的范围之内 . 展开更多

关键词 不确定非线性系统 输出反馈 鲁棒自适应控制器 设计 分析 自适应控制

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基于自适应模糊控制器和非线性扰动观测器的永磁直线同步电机反馈线性化控制 被引量：23

5

作者 赵希梅 王浩林 朱文彬 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期595-602,共8页

由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统应用于一些高精密场合,因此克服系统存在的负载扰动、参数变化等不确定性影响是提高系统性能的关键.针对不确定性问题,采用一种基于自适应模糊控制器(AFC)和非线性扰动观测器(NDO)的反馈线性化控制... 由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统应用于一些高精密场合,因此克服系统存在的负载扰动、参数变化等不确定性影响是提高系统性能的关键.针对不确定性问题,采用一种基于自适应模糊控制器(AFC)和非线性扰动观测器(NDO)的反馈线性化控制方法.首先设计反馈线性化控制器(FLC)实现系统的线性化,便于位置跟踪;其次采用NDO估计并补偿系统的不确定性,提高跟踪精度.但在实际运行过程中观测器增益较难选取,极易产生较大的观测误差,为此,采用AFC方法逼近NDO的观测误差,通过自适应律动态调整模糊规则,改善模糊控制器的学习能力,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫定理保证系统闭环稳定性.实验结果表明,与基于DOB和NDO的反馈线性化位置控制相比,该方法能够明显提高系统的跟踪性和鲁棒性. 展开更多

关键词 永磁直线同步电动机 反馈线性化控制器 非线性扰动观测器 自适应模糊控制器

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基于径向基网络的前馈反馈自适应控制器

6

作者 陈增强 李昕 +1 位作者 卢钊 袁著祉 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 2000年第12期52-54,共3页

对于非线性被控对象 ,当存在未建模动态 ,参数摄动或对象动力学特性时变时难以实施有效的控制 ,为此 ,我们利用径向基函数神经网络 ,并将前馈和反馈控制方案相结合 ,提出一种鲁棒性强、实时性好、能控制非最小相位系统的神经网络前馈反... 对于非线性被控对象 ,当存在未建模动态 ,参数摄动或对象动力学特性时变时难以实施有效的控制 ,为此 ,我们利用径向基函数神经网络 ,并将前馈和反馈控制方案相结合 ,提出一种鲁棒性强、实时性好、能控制非最小相位系统的神经网络前馈反馈自适应控制器。仿真结果表明了该方案的优良特性。 展开更多

关键词 反馈 前馈 非线性控制 径向基网络 自适应控制器

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一种离散型非线性自适应反馈控制器的设计与实现

7

作者 丛爽 叶海洋 谢亮亮 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期382-386,共5页

针对运动控制低速跟踪系统中存在的非线性摩擦力影响的实际问题,采用结构和参数完全未知的离散时间不确定非线性系统的反馈控制策略,具体地进行了控制器的设计,并利用MATLAB环境下的SIMULINK仿真来检验其控制效果,进而运用到实际的电机... 针对运动控制低速跟踪系统中存在的非线性摩擦力影响的实际问题,采用结构和参数完全未知的离散时间不确定非线性系统的反馈控制策略,具体地进行了控制器的设计,并利用MATLAB环境下的SIMULINK仿真来检验其控制效果,进而运用到实际的电机控制系统中,分析其控制性能,并将其控制效果与PID控制相比较,最后得出结论。 展开更多

关键词 自动控制理论 非线性不确定系统 离散型非线性自适应反馈控制器 设计 自适应控制

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适应连续外扰的时滞加速度反馈控制器

8

作者 安方 张万良 胡笑齐 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期472-480,共9页

在采用加速度传感器的振动主动控制平台中,为了有效抑制外力可用微分方程描述的含输入时滞受迫振动响应,基于积分变换和状态导数极点配置法,提出了一种适应连续外扰的时滞加速度反馈控制器设计方法.以粘贴有压电陶瓷和加速度传感器的受... 在采用加速度传感器的振动主动控制平台中,为了有效抑制外力可用微分方程描述的含输入时滞受迫振动响应,基于积分变换和状态导数极点配置法,提出了一种适应连续外扰的时滞加速度反馈控制器设计方法.以粘贴有压电陶瓷和加速度传感器的受正弦激励的智能梁为仿真控制对象,仿真结果表明,此控制器能在任意输入时滞下有效抑制智能梁的持续受迫振动响应.与不考虑时滞的同类控制器相比,该控制器有较好的稳定性及控制效果. 展开更多

关键词 振动主动控制 时滞 加速度反馈 适应连续外扰的控制器 状态导数极点配置 广义Moore-Penrose逆理论

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一类新型非线性随机系统微分状态估计器和控制器 被引量：9

9

作者 齐国元 陈增强 +1 位作者 薛薇 袁著祉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期693-696,共4页

本文提出一类不依赖被估计系统模型微分状态估计器,参数少、精度高,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数;给出了完整的稳定性和收敛性证明;频率特性分析表明,该估计器具有较好的滤波特性.另外,基于所提出的估计器,本文设计了不依... 本文提出一类不依赖被估计系统模型微分状态估计器,参数少、精度高,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数;给出了完整的稳定性和收敛性证明;频率特性分析表明,该估计器具有较好的滤波特性.另外,基于所提出的估计器,本文设计了不依赖非线性系统模型的高阶微分反馈控制器.该控制器稳定性好,鲁棒性强.最后,通过几个仿真例子验证了所提出理论的正确性. 展开更多

关键词 稳定性 收敛性 微分状态估计器 高阶微分反馈控制器 鲁棒性

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一种非线性自适应最优励磁控制器的设计 被引量：13

10

作者 谢小荣 崔文进 +1 位作者 唐义良 韩英铎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期50-54,共5页

提出了一种非线性自适应最优励磁控制器。新的控制设计方法基于同步发电机的三阶双轴数学模型 ,其仅由代数运算实现的分散非线性反馈补偿律保证了系统在各种运行方式下具有足够的稳态调节精度。控制算法内置一个简单的在线自适应变增益... 提出了一种非线性自适应最优励磁控制器。新的控制设计方法基于同步发电机的三阶双轴数学模型 ,其仅由代数运算实现的分散非线性反馈补偿律保证了系统在各种运行方式下具有足够的稳态调节精度。控制算法内置一个简单的在线自适应变增益策略以达到在各种工况下动态最优化控制的目的 ,通过求解闭环特征值优化问题来选取权矩阵的方法改善了系统受扰后的暂态响应性能。仿真计算结果表明 ,与传统的线性最优控制器相比 ,新的励磁控制器具有多方面优点。 展开更多

关键词 励磁控制器 最优控制 非线性反馈补偿 自适应算法 电力系统 稳定性

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控制方向未知的SISO非仿射系统间接自适应模糊输出反馈控制 被引量：13

11

作者 周卫东 廖成毅 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1131-1137,共7页

针对一类单输入单输出(SISO)非仿射非线性系统控制方向未知时出现的控制器奇异问题,提出了一种间接自适应模糊控制方案.利用中值定理将非仿射系统转化为仿射系统,通过模糊逻辑系统逼近该仿射系统中的未知函数,并构造模糊控制器,同时利用... 针对一类单输入单输出(SISO)非仿射非线性系统控制方向未知时出现的控制器奇异问题,提出了一种间接自适应模糊控制方案.利用中值定理将非仿射系统转化为仿射系统,通过模糊逻辑系统逼近该仿射系统中的未知函数,并构造模糊控制器,同时利用Lyapunov稳定性定理设计自适应律,最终克服了控制器的奇异问题;在此基础上,通过构造观测器估计跟踪误差,设计输出反馈自适应模糊控制器,解决了状态不可测时系统控制器设计难题,采用Lyapunov稳定性定理证明控制器能使得跟踪误差收敛同时闭环系统所有信号均有界.仿真结果验证了所设计控制方案的可行性与有效性. 展开更多

关键词 非仿射非线性系统 控制器奇异 自适应模糊控制 输出反馈

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基于模糊自适应脉宽调制的双反馈控制算法 被引量：2

12

作者 多丽 刘义艳 程绍峰 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期87-92,共6页

针对传统的双反馈控制对于系统控制有超调过大,跟随误差较大等问题,提出了一种模糊自适应脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制的双反馈控制算法。该算法通过模糊自适应控制器与PWM变换器相结合,对双反馈系统实现了高精度高鲁棒性... 针对传统的双反馈控制对于系统控制有超调过大,跟随误差较大等问题,提出了一种模糊自适应脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制的双反馈控制算法。该算法通过模糊自适应控制器与PWM变换器相结合,对双反馈系统实现了高精度高鲁棒性的控制。仿真实验表明,模糊自适应PWM的双反馈控制算法系统可更好地抑制超调以及具有更小的跟随误差。 展开更多

关键词 双反馈控制 模糊自适应控制器 跟随误差 超调量

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超混沌Lü系统的非线性反馈自适应同步 被引量：9

13

作者 贾贞 陆君安 邓光明 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期598-600,617,共4页

针对Aimin chen提出来的超混沌Lü系统的同步问题,分别在已知参数和未知参数的情况下设计了非线性反馈自适应控制器,使两个恒同的超混沌Lü系统在全局范围内实现同步,并且在未知参数情况下,实现了参数的跟踪,避免了线性控制中... 针对Aimin chen提出来的超混沌Lü系统的同步问题,分别在已知参数和未知参数的情况下设计了非线性反馈自适应控制器,使两个恒同的超混沌Lü系统在全局范围内实现同步,并且在未知参数情况下,实现了参数的跟踪,避免了线性控制中混沌系统的界的估计问题。用Lyapunov方法从理论上证明了结论,并用数值仿真验证了理论结果。 展开更多

关键词 超混沌系统 同步 自适应 控制器 非线性反馈

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时变大滞后系统的自适应灰色预测PID控制 被引量：14

14

作者 刘红军 韩璞 姚万业 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第5期44-47,共4页

为对时变大滞后系统实现快速有效的实时控制,将二次型性能指标引入到 PID 控制器的整定过程中,按照性能指标的负梯度方向修改加权系数,实现了自适应 PID 的最优控制律, 并进行了稳定性分析。同时将自适应 PID 与灰色预测器相结合, 用预... 为对时变大滞后系统实现快速有效的实时控制,将二次型性能指标引入到 PID 控制器的整定过程中,按照性能指标的负梯度方向修改加权系数,实现了自适应 PID 的最优控制律, 并进行了稳定性分析。同时将自适应 PID 与灰色预测器相结合, 用预测结果代替被控对象测量值, 克服了大滞后系统控制效果不能及时反馈的不足,实现了“事先调节”。仿真结果表明,对时变的大滞后系统具有很强的适应性和鲁棒性。 展开更多

关键词 大滞后 PID控制器 自适应PID 仿真结果 鲁棒性 时变 二次型性能指标 加权系数 反馈 系统实现

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风帆助航船舶运动的模糊自适应迭代滑模控制 被引量：8

15

作者 沈智鹏 姜仲昊 +1 位作者 王国峰 郭晨 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期634-639,共6页

针对风帆助航船舶运动模型的不确定性和高度非线性特点,设计了一种自适应非线性滑模控制器。该控制器利用非线性双曲正切函数对系统输出进行迭代滑动模态设计,应用滑模面反馈控制方法,无需对系统的不确定项和外界干扰进行估计,根据双曲... 针对风帆助航船舶运动模型的不确定性和高度非线性特点,设计了一种自适应非线性滑模控制器。该控制器利用非线性双曲正切函数对系统输出进行迭代滑动模态设计,应用滑模面反馈控制方法,无需对系统的不确定项和外界干扰进行估计,根据双曲正切函数的严格有界性和控制输入约束条件证明了控制器稳定性,同时引入模糊系统对迭代滑模参数进行优化,增强控制器的自适应性。以"文竹海"号76000DWT散货船为目标进行控制仿真,结果表明,所设计控制器对系统模型不确定参数摄动及风浪作用不敏感,具有强鲁棒性,且与迭代滑模控制器相比所得控制量输出更加合理有效。 展开更多

关键词 风帆助航船 模糊自适应 迭代滑模 滑模控制 滑模面反馈 船舶运动控制 控制器设计

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自适应控制在变速风力发电系统中的应用 被引量：5

16

作者 钱坤 谢寿生 高梅艳 《控制工程》 CSCD 2004年第1期76-78,共3页

针对变速风力发电系统提出了一种自适应反馈线性化控制器。该控制器通过对涡轮轴转矩的自适应估算,将其作为参考转矩提供给磁场定向控制的鼠笼式异步电机。异步电机通过变速箱与涡轮轴相连接。反馈线性化控制器用于保持涡轮转速与用户... 针对变速风力发电系统提出了一种自适应反馈线性化控制器。该控制器通过对涡轮轴转矩的自适应估算,将其作为参考转矩提供给磁场定向控制的鼠笼式异步电机。异步电机通过变速箱与涡轮轴相连接。反馈线性化控制器用于保持涡轮转速与用户自定义的辅助输入量的线性关系。控制器的参考转速是风速的函数,它的选择随风力状况的变化而变化,目的是为了获取最大风能。仿真结果表明,该控制器能够获取最大可用风能,控制效果良好。 展开更多

关键词 变速风力发电系统 自适应控制 模糊控制器 自适应控制策略 反馈线性化控制器

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自来水厂出水浊度的前馈反馈智能控制 被引量：2

17

作者 朱学峰 刘桂香 +4 位作者 陈菊 李展峰 邹振裕 罗永恒 徐廷国 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期290-292,296,共4页

针对国内大多数水厂都是手动控制加药,对水量大幅度变化或者遇到暴雨天气使得浊度变化剧烈时难以准确控制投药量的问题,提出了采用无模型控制器的前馈-反馈方案来对水厂投药过程进行控制。它针对上述问题进行有效的控制,达到对原水浊度... 针对国内大多数水厂都是手动控制加药,对水量大幅度变化或者遇到暴雨天气使得浊度变化剧烈时难以准确控制投药量的问题,提出了采用无模型控制器的前馈-反馈方案来对水厂投药过程进行控制。它针对上述问题进行有效的控制,达到对原水浊度剧烈变化时能实时且有效控制出水浊度,使出水达到工业标准并能节约成本。无模型控制器实时控制能保证加药量既不会浪费也能控制水质到水厂规定的浊度值,其良好的鲁棒性及快速性,表明了其在水厂智能加药控制过程中的可行性。 展开更多

关键词 无模型自适应控制器 前馈控制 反馈控制 干扰

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基于径向基神经网络的精馏塔产品质量自适应控制

18

作者 时海涛 李树荣 +1 位作者 王维波 王钊 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第6期105-109,共5页

对精馏塔全阶模型进行了分析 ,设计了基于RBF神经网络的直接自适应控制器。采用双端控制 ,克服了单端控制的不足。网络权值的调整算法基于所选择的Lyapunov函数 ,这样可保证闭环系统的稳定性和权值参数的收敛性。仿真结果表明所设计闭... 对精馏塔全阶模型进行了分析 ,设计了基于RBF神经网络的直接自适应控制器。采用双端控制 ,克服了单端控制的不足。网络权值的调整算法基于所选择的Lyapunov函数 ,这样可保证闭环系统的稳定性和权值参数的收敛性。仿真结果表明所设计闭环系统具有良好的跟踪性和鲁棒性。 展开更多

关键词 产品质量 精馏塔 径向基神经网络 反馈线性化 直接自适应控制器 闭环系统 仿真

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基于加权最小二乘的ARMAX系统的自适应控制

19

作者 曹显兵 邓迎春 《北京工商大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第3期52-55,共4页

利用加权最小二乘为开环不稳定和非最小相位的ARMAX系统设计了一个适应镇定控制器,而且控制器设计不需任何外来激励信号。

关键词 ARMAX系统 自适应控制 加权最小二乘 系统设计 镇定控制器 反馈控制器

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基于负荷自适应的模型驱动床温控制系统 被引量：2

20

作者 张缠保 张丽香 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期331-335,共5页

大型发电生产过程被控对象动态特性大多具有大惯性,大时滞和非线性特点,获取其对象模型确实不易。但是模型精度不要求太高时,想要得到某个工作点的对象模型是完全可以实现的。提出一种基于负荷自适应的模型驱动循环流化床锅炉床温控制... 大型发电生产过程被控对象动态特性大多具有大惯性,大时滞和非线性特点,获取其对象模型确实不易。但是模型精度不要求太高时,想要得到某个工作点的对象模型是完全可以实现的。提出一种基于负荷自适应的模型驱动循环流化床锅炉床温控制系统。该系统设计的前提条件是已获得了几种典型工况下的床温模型。首先,将床温模型经过微分反馈补偿后得到其等效床温模型,表示为带有纯滞后的一阶环节,这样十分方便求得模型驱动控制器参数。当运行到非典型工况时,可依据负荷大小自动优化控制系统参数。研究结果表明,该系统在整个负荷变化范围内,床温控制性能均表现优良。同时,该系统结构简单,实时性好,方便采用DCS系统组态构建,易于推广应用。 展开更多

关键词 模型驱动控制器 微分反馈补偿 负荷自适应 循环流化床锅炉 床温控制

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