控制系统解耦反馈的参数化问题

1

作者 夏小华 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第6期706-710,共5页

将文献中关于同伴集的参数化结果推广到相容同伴集.利用相容同伴集的参数化和性质,考虑控制系统解耦反馈律的刻划问题,得到了用一个相容同伴集即可完全决定全体解耦反馈的充要条件,本文推广了以往文献的结果,并指出其局限性,本文结果是... 将文献中关于同伴集的参数化结果推广到相容同伴集.利用相容同伴集的参数化和性质,考虑控制系统解耦反馈律的刻划问题,得到了用一个相容同伴集即可完全决定全体解耦反馈的充要条件,本文推广了以往文献的结果,并指出其局限性,本文结果是可验证、可构造的,对线性系统和非线性系统均成立。 展开更多

关键词 控制系统 解耦反馈 参数化

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多变量反馈解耦控制系统研究 被引量：14

2

作者 胡晖 韩朝晖 +1 位作者 刘建国 魏彦 《控制工程》 CSCD 2004年第6期500-502,共3页

针对某燃烧系统中温度、流量耦合的特点,基于两种典型的解耦系统结构,设计了一类前置反馈补偿解耦控制和PID控制相结合的控制系统。仿真结果表明,该解耦方法基本消除了系统间的耦合作用,提高了经典解耦控制系统的动态性能。

关键词 耦合 PID控制 反馈补偿解耦控制 动态性能

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直接驱动机器人关节加速度反馈解耦控制 被引量：16

3

作者 韩建达 谈大龙 蒋新松 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期289-295,共7页

以利用线加速度传感器实际测量转动关节的加速度为基础 ,分析了机器人关节加速度反馈控制的开环模型 ,以及影响其闭环稳定性的主要因素 ;提出了闭环控制策略的设计准则 .在一台三自由度直接驱动机器人上的实验结果证明了该文分析的正确... 以利用线加速度传感器实际测量转动关节的加速度为基础 ,分析了机器人关节加速度反馈控制的开环模型 ,以及影响其闭环稳定性的主要因素 ;提出了闭环控制策略的设计准则 .在一台三自由度直接驱动机器人上的实验结果证明了该文分析的正确性 ,与不具备加速度反馈控制时的实验结果相比较 。 展开更多

关键词 直接驱动机器人 关节加速度 反馈解耦控制

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基于反馈解耦控制和畸变矫正的单相无功补偿策略 被引量：1

4

作者 王盼 刘飞 +2 位作者 陈佰锋 孙建军 查晓明 《电源学报》 2011年第3期7-12,共6页

分析了单相逆变系统并建立了单相逆变器在d-q轴下的有功无功模型。该有功无功模型和三相系统一样,可以借用反馈解耦控制进行有功无功的控制。为了实现单相d-q变换,论文给出了一种滑动窗口滤波的方法。但是滑动窗口使得有功和无功不能完... 分析了单相逆变系统并建立了单相逆变器在d-q轴下的有功无功模型。该有功无功模型和三相系统一样,可以借用反馈解耦控制进行有功无功的控制。为了实现单相d-q变换,论文给出了一种滑动窗口滤波的方法。但是滑动窗口使得有功和无功不能完全解耦,从而反馈解耦控制系统的动态效果较差。为了克服这些缺点,文中提出了一种畸变矫正的方法,这种方法不仅改善了控制系统的动态特性,还消除了电流畸变,最后仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 单相逆变器 无功补偿 反馈解耦 畸变矫正 滑动窗口平均

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离散化状态反馈解耦控制的三相电流源型PWM整流器控制策略 被引量：1

5

作者 程启明 张强 +1 位作者 程尹曼 陈明超 《电测与仪表》 北大核心 2017年第6期74-80,共7页

三相电流源型PWM整流器(Current Source Rectifier,CSR)是一种多变量、强耦合的非线性对象,这种复杂对象的控制较为困难。三相CSR通常都采用双级环路控制结构的直接电流控制方式,但常用的直接电流控制方式都存在一些问题,本文提出采用... 三相电流源型PWM整流器(Current Source Rectifier,CSR)是一种多变量、强耦合的非线性对象,这种复杂对象的控制较为困难。三相CSR通常都采用双级环路控制结构的直接电流控制方式,但常用的直接电流控制方式都存在一些问题,本文提出采用离散化状态反馈解耦控制器对该对象进行控制,可以解决其控制问题。文中分析了三相CSR数学模型及直接电流控制原理,讨论了离散化状态反馈解耦控制方法,搭建了这种控制方法的仿真模型,仿真结果说明了本文所提方法的优势,其控制效果要好于传统的PID控制方法。 展开更多

关键词 电流源型整流器 电压源型整流器 直接电流控制 双级环路控制结构 离散化状态反馈解耦控制

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反馈解耦在双直线电机同步进给中的应用

6

作者 唐元钢 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2001年第4期301-304,共4页

研究了双直线电机驱动龙门移动式镗铣加工中心立柱——刀具系统的同步进给问题.目标是在两套进给系统受干扰时仍能保持同步运行.运用反馈解耦理论,设计了一个双直线电机的同步抗干扰控制系统.仿真结果表明,所设计系统实现了解耦控制,改... 研究了双直线电机驱动龙门移动式镗铣加工中心立柱——刀具系统的同步进给问题.目标是在两套进给系统受干扰时仍能保持同步运行.运用反馈解耦理论,设计了一个双直线电机的同步抗干扰控制系统.仿真结果表明,所设计系统实现了解耦控制,改善了系统的性能指标. 展开更多

关键词 直线伺服电机 反馈解耦 同步抗干扰控制 同步进给 完全补偿 性能指标

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基于模态解耦-状态反馈控制的磁悬浮铣削系统稳定性研究

7

作者 乔晓利 傅佳伟 祝长生 《机床与液压》 北大核心 2021年第1期31-37,74,共8页

铣削加工效率和加工精度的提高,必然要求铣床加工速度的提高。随着磁悬浮技术的发展,高速磁悬浮电主轴已成为铣床的关键部件。然而磁悬浮电主轴转子系统在高速运行时存在较强的陀螺耦合效应,其过强的耦合效应使得高速铣削的稳定性区域变... 铣削加工效率和加工精度的提高,必然要求铣床加工速度的提高。随着磁悬浮技术的发展,高速磁悬浮电主轴已成为铣床的关键部件。然而磁悬浮电主轴转子系统在高速运行时存在较强的陀螺耦合效应,其过强的耦合效应使得高速铣削的稳定性区域变窄,甚至使铣削系统失稳。为此,提出基于PD控制器的模态解耦-状态反馈的控制方法。通过该方法对转子系统的平动模态和转动模态之间的耦合以及2个方向上转动模态之间的耦合进行解耦,独立调节各个模态控制器的比例和阻尼系数来降低陀螺耦合效应对磁悬浮铣削系统稳定性区域的影响,从而增大铣削的稳定性区域。通过仿真研究基于PD控制器的模态解耦-状态反馈控制前后陀螺耦合效应对铣削稳定性区域的影响。结果表明:通过基于PD控制器的模态解耦-状态反馈控制技术,不仅能够降低陀螺效应对铣削稳定型的影响,也能够改善铣削的稳定性区域。 展开更多

关键词 电主轴 陀螺效应 模态解耦-状态反馈控制 磁悬浮技术 稳定性

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动态反馈解耦规范型时域结构特征分析及变换矩阵的构造

8

作者 任夏楠 邓兆祥 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期1896-1905,共10页

从可解耦线性多输入多输出(Multi-input multi-output,MIMO)系统的结构特性指数出发,根据此类系统解耦后系统的可观测矩阵与基本向量矩阵的秩的关系,提出了按照这种关系将解耦规范型划分为4大类的观点,同时给出了一种针对各类积分型解... 从可解耦线性多输入多输出(Multi-input multi-output,MIMO)系统的结构特性指数出发,根据此类系统解耦后系统的可观测矩阵与基本向量矩阵的秩的关系,提出了按照这种关系将解耦规范型划分为4大类的观点,同时给出了一种针对各类积分型解耦系统构造相应的非奇异变换矩阵的构造方法.分析了解耦规范型及其变换矩阵的时域结构形式,通过一系列定理的证明,从一般意义上解释了解耦规范型的结构与变换矩阵的关系,并通过一个数值实例验证了所提出方法的正确性及可行性. 展开更多

关键词 解耦规范型 结构特性指数 可观测性 积分型解耦系统 动态反馈

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基于状态反馈解耦控制的含DFIG电力系统低频振荡抑制研究 被引量：12

9

作者 于淼 李京霖 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期214-221,共8页

由于风力双馈感应发电机(DFIG)内部阻尼转矩不足,导致DFIG接入电力系统时会降低系统阻尼,增加发生低频振荡的风险。文章提出了一种状态反馈解耦的控制方法,该方法依据闭环电力系统状态空间模型,将DFIG视为反馈控制器,对其传递函数阵进... 由于风力双馈感应发电机(DFIG)内部阻尼转矩不足,导致DFIG接入电力系统时会降低系统阻尼,增加发生低频振荡的风险。文章提出了一种状态反馈解耦的控制方法,该方法依据闭环电力系统状态空间模型,将DFIG视为反馈控制器,对其传递函数阵进行状态反馈解耦,实现对来自同步发电机角速度、功角和阻抗偏差矢量一对一控制,进而对整个含DFIG电力系统数学模型进行降阶,同时调节功角耦合参数C_(g1)、角速度耦合参数C_(g2)以及阻抗耦合参数C_(g3)提高系统阻尼比,抑制公共连接点(PCC)电压幅值变化,提高了对低频振荡的抑制能力。最后,以风电接入四机两区域间降阶模型为例进行仿真,并与传统的状态观测器方法对比,仿真结果验证了所提方法对提高整个系统阻尼比和降低节点电压幅值抑制低频振荡的正确性和有效性。 展开更多

关键词 DFIG 状态反馈解耦 低频振荡抑制 多参数调节

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基于反馈解耦法的旋转火箭弹自适应控制系统设计 被引量：2

10

作者 阮政委 周文雅 +1 位作者 张大力 秦黎博 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2017年第3期161-165,共5页

火箭弹弹体的旋转将引起俯仰和偏航通道的强耦合,而且在飞行过程中,导弹的动力学参数在不断变化。这些因素加大了旋转火箭弹的控制系统设计难度。采用反馈方法实现了俯仰、偏航两通道的动态解耦,并利用模型参考自适应控制方法完成了两... 火箭弹弹体的旋转将引起俯仰和偏航通道的强耦合,而且在飞行过程中,导弹的动力学参数在不断变化。这些因素加大了旋转火箭弹的控制系统设计难度。采用反馈方法实现了俯仰、偏航两通道的动态解耦,并利用模型参考自适应控制方法完成了两通道的控制系统设计。研究发现,所提方法很好地克服了耦合因素对控制系统的影响,提高了控制系统对动力学参数变化和外界干扰的鲁棒性,满足旋转火箭弹飞行控制系统设计要求。 展开更多

关键词 旋转火箭弹 反馈解耦 自适应控制 鲁棒性

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对称非线性系统的反馈解耦

11

作者 李中华 张嗣瀛 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期84-87,共4页

本文用微分几何方法讨论具有对称性的非线性系统的反馈解耦问题,给出了问题可解的充要条件。从条件可以看出,我们的结果较不具对称性的情况简单,从而说明,具有对称性的系统不仅具有较好的系统结构,而且还具有其它一些较好的性质。

关键词 对称性 反馈解耦 非线性系统

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磁悬浮转子状态反馈解耦自抗扰控制方法 被引量：2

12

作者 尹增愿 蔡远文 +3 位作者 任元 王卫杰 陈晓岑 于春淼 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1210-1221,共12页

针对磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)转子偏转通道强耦合及航天器姿态测量过程中受扰失稳问题,提出了一种磁悬浮转子偏转解耦抗干扰控制方法。分析了转子两自由度偏转耦合现象,设计了基于状态反馈的解耦控制器;建立了MSCSG在姿态测量过程中... 针对磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)转子偏转通道强耦合及航天器姿态测量过程中受扰失稳问题,提出了一种磁悬浮转子偏转解耦抗干扰控制方法。分析了转子两自由度偏转耦合现象,设计了基于状态反馈的解耦控制器;建立了MSCSG在姿态测量过程中航天器的姿态运动对磁悬浮转子产生的干扰力矩模型,采用自抗扰控制器(ADRC)抑制磁悬浮转子的外部干扰;对所建立的扩展状态观测器(ESO)跟踪性和系统稳定性进行了分析,通过调节ADRC中非线性状态误差反馈控制律系数,实现了系统有界输入条件下的稳定。仿真结果表明:状态反馈解耦能够实现偏转自由度的完全解耦,ESO具有良好的跟踪性能,ADRC较传统PID控制方法具有更好的抗干扰性能。 展开更多

关键词 磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG) 磁悬浮转子 姿态测量 状态反馈解耦 自抗扰控制(ADRC)

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基于D-STATCOM的串联解耦控制 被引量：15

13

作者 刘钊 肖白露 +1 位作者 康勇 段善旭 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期78-81,共4页

串联解耦和状态反馈解耦是目前常用的解耦控制方法。在配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)中,由于电流d-q变换后存在耦合,常需要采用解耦控制。针对传统的状态反馈解耦对系统参数的变化较敏感的缺点,采用串联解耦对D-STATCOM进行控制。建... 串联解耦和状态反馈解耦是目前常用的解耦控制方法。在配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)中,由于电流d-q变换后存在耦合,常需要采用解耦控制。针对传统的状态反馈解耦对系统参数的变化较敏感的缺点,采用串联解耦对D-STATCOM进行控制。建立了D-STATCOM同步旋转坐标系下的数学模型,得出其d-q电流之间存在耦合;针对D-STATCOM的数学模型设计了基于串联解耦控制的控制器;为了对比串联解耦和状态反馈解耦的效果,分别推导了当系统参数发生变化时它们的系统传递函数,通过分析传递函数的波特图从控制理论的角度定性地得出串联解耦控制的鲁棒性和动态性能要优于状态反馈解耦控制。仿真结果也表明串联解耦控制具有鲁棒性好、响应速度快的特点。 展开更多

关键词 配电网静止同步补偿器 串联解耦 状态反馈解耦 相对增益 鲁棒性

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电压解耦矢量控制型交流牵引平台 被引量：6

14

作者 胡文斌 刘少培 +1 位作者 张胜洲 吴军基 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期903-907,共5页

针对大功率变频实验平台能耗大、对电网干扰大的问题,设计了一种电压解耦矢量控制型交流牵引仿真实验平台,采用转速、转矩分别独立控制实现牵引传动系统和动态负载转矩的模拟与控制。结合城轨动车交流牵引系统的参数,对实验平台的控制... 针对大功率变频实验平台能耗大、对电网干扰大的问题,设计了一种电压解耦矢量控制型交流牵引仿真实验平台,采用转速、转矩分别独立控制实现牵引传动系统和动态负载转矩的模拟与控制。结合城轨动车交流牵引系统的参数,对实验平台的控制方案和控制性能进行仿真验证,分析了系统动态启动过程、能量回馈和系统平衡条件,仿真结果表明系统性能良好,为实物平台的搭建提供了理论依据和数据支持。 展开更多

关键词 交流牵引平台 能量回馈 矢量控制 电压反馈解耦 节能率

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永磁悬浮无尘传送系统的悬浮特性及解耦控制仿真分析 被引量：6

15

作者 金俊杰 段振云 +1 位作者 孙凤 路英园 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期518-525,共8页

介绍了一种永磁悬浮无尘传送系统。该系统采用两对双列对称布置的非接触主动永磁悬浮支承。悬浮支承中,永磁铁提供磁性力,伺服电机驱动永磁铁转动,通过改变悬浮支承与悬浮导轨间的磁通量实现悬浮力的实时控制。通过消除冗余的悬浮支承... 介绍了一种永磁悬浮无尘传送系统。该系统采用两对双列对称布置的非接触主动永磁悬浮支承。悬浮支承中,永磁铁提供磁性力,伺服电机驱动永磁铁转动,通过改变悬浮支承与悬浮导轨间的磁通量实现悬浮力的实时控制。通过消除冗余的悬浮支承控制点建立悬浮系统的动力学模型,应用LQR控制方法仿真分析未解耦系统的悬浮特性,证明该系统的耦合性及不易控制性。此外,采用状态反馈解耦控制策略对系统进行解耦控制仿真,结果表明该策略可以使系统解耦,并具有较高的稳定性和较快的响应特性。 展开更多

关键词 无尘传送 永磁悬浮 可变磁路 状态反馈解耦

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滑翔式高超声速飞行器大包线状态反馈控制 被引量：6

16

作者 罗建军 常江 +2 位作者 王章磊 闵昌万 黄兴李 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期192-199,共8页

研究了基于状态反馈的滑翔式高超声速飞行器控制系统设计方法。首先建立了滑翔式高超声速飞行器的动力学模型并对其耦合特性进行了分析,然后考虑到该飞行器再入过程中存在的扰动、参数大范围变化和强耦合情况,针对一类抗扰动鲁棒控制系... 研究了基于状态反馈的滑翔式高超声速飞行器控制系统设计方法。首先建立了滑翔式高超声速飞行器的动力学模型并对其耦合特性进行了分析,然后考虑到该飞行器再入过程中存在的扰动、参数大范围变化和强耦合情况,针对一类抗扰动鲁棒控制系统,在采用伺服补偿器和基于特征根配置设计的镇定补偿器的基础上,引入状态反馈解耦控制器实现输入输出的近似解耦,得到了一种改进的控制系统结构,设计了滑翔式高超声速飞行器的控制系统。最后,通过定点仿真、参数拉偏仿真及大包线全轨迹飞行仿真,对控制系统的性能进行了检验,校验了控制系统设计方法的有效性。 展开更多

关键词 滑翔式高超声速飞行器 强耦合 大包线 状态反馈解耦 极点配置

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基于多维可视化的电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制

17

作者 程柳峰 陈亮亮 +3 位作者 靳晓光 伍家驹 郭至城 李志农 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期40-51,117,共13页

为有效抑制电磁轴承-柔性转子系统的振动,该研究提出一种基于多维可视化的电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制策略。首先,通过有限元方法搭建电磁轴承-柔性转子系统数学模型,并采用模态截断法对该系统进行降阶,以减小状态变量个数,便... 为有效抑制电磁轴承-柔性转子系统的振动,该研究提出一种基于多维可视化的电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制策略。首先,通过有限元方法搭建电磁轴承-柔性转子系统数学模型,并采用模态截断法对该系统进行降阶,以减小状态变量个数,便于控制器设计。接着,设计Luenberger全维状态观测器,将传感器处位移转换为电磁轴承处位移,解决传感器与电磁轴承不同位问题,接下来利用状态反馈解耦法将多变量强耦合的电磁轴承-柔性转子系统转化为4个彼此独立的单输入单输出子系统。在此基础上,以控制系统超调量、调节时间及振动幅值为优化目标,以系统稳定、轴承气隙为约束条件,采用多维可视化法对解耦后子系统的控制器参数进行多目标寻优,得到控制参数P、D的最优可行域。最后,搭建仿真模型对本文提出的控制算法的性能进行验证。结果表明,提出的控制算法能够有效抑制电磁轴承-柔性转子系统振动,具有稳定性好、超调量小、调节时间短、抗干扰能力强的特点。 展开更多

关键词 柔性转子 状态观测 状态反馈解耦 多维可视化 多目标优化

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交流感应电动机精确解耦的自抗扰控制

18

作者 钟斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第2期23-27,共5页

为了实现交流感应电动机高性能调速,快速跟踪变化的负载转矩,对静止两相αβ坐标系中的电动机数学模型精确反馈线性化,实现转速和转子磁链系统的完全解耦。针对解耦的转速和磁链子系统的设计2个结构完全相同的自抗扰控制器,实现对转速... 为了实现交流感应电动机高性能调速,快速跟踪变化的负载转矩,对静止两相αβ坐标系中的电动机数学模型精确反馈线性化,实现转速和转子磁链系统的完全解耦。针对解耦的转速和磁链子系统的设计2个结构完全相同的自抗扰控制器,实现对转速和磁链的完全独立控制。实验研究表明:电动机转速和磁链分别大约在0.7 s和0.3 s时达到参考值;负载转矩的变化将引起转速7 rad·s^(-1)范围内的变化,但磁链仍保持给定值;当转速稳定时,电磁转矩在1 s时间内能快速跟踪变化的负载转矩,其超调量不超过20 N·m;控制系统能适应转子电阻±10%和定子电阻+10%范围的变化。 展开更多

关键词 交流感应电动机 反馈线性化 精确解耦 自抗扰控制 负载跟踪

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线性系统的最小解耦设计──一般情形

19

作者 王少鹏 夏小华 高为炳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期235-242,共8页

利用线性系统“根”的概念，研究了输出分块情形下的最小阶动态解耦设计问题．一方面利用根刻画了解耦补偿器的最小阶数，并且给出了设计最小阶补偿器的算法；另一方面获得了新的解耦判据．

关键词 补偿器 解耦 线性系统 反馈解耦

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包含静止无功发生器的电力系统逆系统解耦控制

20

作者 刘京湘 张敏 李新君 《长沙电力学院学报（自然科学版）》 2006年第4期22-26,共5页

研究包含静止无功发生器SVG(Static VAR Generator)的单机-无穷大电力系统中逆系统方法的应用.首先给出研究对象的数学模型,将静止无功发生器作为一无功电流源来处理.发电机采用二阶简化模型,在此情形下,给出包含SVG的单机-无穷大系统... 研究包含静止无功发生器SVG(Static VAR Generator)的单机-无穷大电力系统中逆系统方法的应用.首先给出研究对象的数学模型,将静止无功发生器作为一无功电流源来处理.发电机采用二阶简化模型,在此情形下,给出包含SVG的单机-无穷大系统的三阶动态模型.然后论述逆系统方法的基本概念.利用求逆算法,逐步给出系统的逆系统、反馈控制规律、α-阶积分逆系统、伪线性系统(积分解耦系统).对所得解耦系统,应用最优控制方法进行综合.仿真结果显示了此方法的有效性. 展开更多

关键词 单机-无穷大系统 静止无功发生器 求逆算法 反馈解耦 最优控制

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