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非最小相位系统的改进自抗扰控制及参数整定方法
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作者 刘长良 杨超杰 +3 位作者 刘卫亮 刘帅 王梓齐 张照彦 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期113-118,131,共7页
针对非最小相位系统建模和扰动不确定性问题,提出一种基于内模原理的自抗扰控制(IMCADRC)。根据被控对象参数信息设计内模控制器;针对非最小相位部分导致的系统响应滞后和反向响应幅值过大的问题,增加动态史密斯补偿器,实现闭环系统零... 针对非最小相位系统建模和扰动不确定性问题,提出一种基于内模原理的自抗扰控制(IMCADRC)。根据被控对象参数信息设计内模控制器;针对非最小相位部分导致的系统响应滞后和反向响应幅值过大的问题,增加动态史密斯补偿器,实现闭环系统零点补偿;根据被控对象模型设计扰动观测补偿器(DOC),提高系统的扰动抑制能力;进一步提出基于系统鲁棒性约束的定量化参数整定规则。最后,水轮机转速控制仿真实验验证本文所提出的IMCADRC定值跟随、抗扰动和鲁棒性优势,具有很大的工程应用潜力。 展开更多
关键词 自抗扰控制 非最小相位系统 内模控制 扰动观测器 史密斯补偿器
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非最小相位系统控制器的优化设计 被引量:19
2
作者 王凌 李文峰 郑大钟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期135-141,共7页
抑制非最小相位系统的右半平面零点所造成的负调至今仍是个开放问题 .以同时抑制非最小相位系统的超调、负调和调整时间为目的 ,合理融合遗传算法的并行搜索结构和模拟退火的可控性概率突跳 ,提出了设计一类PID控制器的混合优化策略 .... 抑制非最小相位系统的右半平面零点所造成的负调至今仍是个开放问题 .以同时抑制非最小相位系统的超调、负调和调整时间为目的 ,合理融合遗传算法的并行搜索结构和模拟退火的可控性概率突跳 ,提出了设计一类PID控制器的混合优化策略 .基于典型系统的数值仿真验证了混合策略的有效性和对系统的适应性 ,以及所设计控制器的优越性 . 展开更多
关键词 非最小相位系统 控制器 优化设计 工业控制 混合策略
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非最小相位系统预测函数控制 被引量:4
3
作者 韩璞 王国玉 +1 位作者 王东风 姚万业 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期2103-2106,共4页
针对开环稳定非最小相位系统(NMPS),提出了一种参考轨迹自调整预测函数控制(PFC策略。由于开环稳定NMPS可以方便地用有限脉冲响应(FIR)模型来描述,因此采用基于FIR模型的PFC对其实施控制,并推广到多变量情形,实现对多变量NMPS的有效控... 针对开环稳定非最小相位系统(NMPS),提出了一种参考轨迹自调整预测函数控制(PFC策略。由于开环稳定NMPS可以方便地用有限脉冲响应(FIR)模型来描述,因此采用基于FIR模型的PFC对其实施控制,并推广到多变量情形,实现对多变量NMPS的有效控制。为了在减小负调缩短调节时间和减小超调之间达到合理的折中,提出了参考轨迹自调整方案,在系统响应初始阶段采用较大的期望闭环性能特性系数,以减小负调;当系统克服负调进入正常响应阶段,采用适当的期望闭环性能特性系数,以缩短调节时间和减小超调。将该策略应用到水轮机调速系统中,仿真结果表明,系统具有良好的动态性能和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 非最小相位系统 预测函数控制 水轮机调速系统 多变量系统 自调整
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基于稳定逆的非最小相位系统的迭代学习控制 被引量:10
4
作者 刘山 吴铁军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期831-837,共7页
针对迭代学习控制在非最小相位系统上应用效果差的缺点,根据最优化性能指标和非因果的稳定逆理论,提出了一种基于稳定逆的最优开闭环综合迭代学习控制,分析了学习律的收敛性并给出了此种非因果的学习律在实际应用中的运用方式.
关键词 迭代学习控制 稳定逆 非最小相位系统 学习律 收敛性
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非最小相位系统的扩展Laguerre基函数迭代学习控制 被引量:11
5
作者 刘山 刘杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期985-992,共8页
针对非最小相位系统的跟踪问题,提出了一种新的基函数迭代学习控制算法.该算法利用新型的非因果Laguerre扩展基函数逼近系统逆传递函数,设计最优迭代学习律使系统输入收敛到系统的稳定逆,保证了控制性能.算法不依赖于系统的先验模型,仅... 针对非最小相位系统的跟踪问题,提出了一种新的基函数迭代学习控制算法.该算法利用新型的非因果Laguerre扩展基函数逼近系统逆传递函数,设计最优迭代学习律使系统输入收敛到系统的稳定逆,保证了控制性能.算法不依赖于系统的先验模型,仅需以基函数信号作为系统输入进行模型辨识,减少了模型不确定性的影响.通过对单连杆柔性机械臂这样的典型非最小相位系统跟踪问题的仿真,验证了该方法的良好效果. 展开更多
关键词 迭代学习控制 非最小相位系统 稳定逆 扩展Laguerre基函数
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一类非线性非最小相位系统的神经网络逆控制 被引量:3
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作者 李生权 裘进浩 +2 位作者 季宏丽 朱孔军 张绍德 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期962-964,968,共4页
基于对象的逆动力学模型,提出一种RBF神经网络逆控制的在线自学习控制方案。辨识器采用RBF神经网络和最近邻聚类学习算法,实现对象逆模型的动态辨识。并引入优化策略对聚类半径进行自动调整,以保证聚类的合理性。为克服逆控制对非最小... 基于对象的逆动力学模型,提出一种RBF神经网络逆控制的在线自学习控制方案。辨识器采用RBF神经网络和最近邻聚类学习算法,实现对象逆模型的动态辨识。并引入优化策略对聚类半径进行自动调整,以保证聚类的合理性。为克服逆控制对非最小相位系统的不足,利用构造伪系统的方法,构成一种对非最小相位系统仍然有效的神经网络逆控制器。仿真实验证明该控制策略不仅能使非线性非最小相位系统具有良好的动态跟踪性能,而且具有较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 线性非最小相位系统 最近邻聚类算法 神经网络逆控制 在线自学习
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非最小相位系统的终端滑模控制 被引量:2
7
作者 鲍晟 冯勇 郑雪梅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期326-329,共4页
在重新定义系统输出方法的基础上,提出一种终端滑模控制策略,解决了非最小相位系统难以控制的问题。首先,重新定义系统的输出,通过输入输出线性化,得到系统的输入输出子系统。然后,设计终端滑模控制策略,使输入输出子系统在有限时间收... 在重新定义系统输出方法的基础上,提出一种终端滑模控制策略,解决了非最小相位系统难以控制的问题。首先,重新定义系统的输出,通过输入输出线性化,得到系统的输入输出子系统。然后,设计终端滑模控制策略,使输入输出子系统在有限时间收敛到零,并根据系统性能指标要求选择适当的输出定义参数,使零动态子系统在原点附近渐近稳定,从而保证原系统的渐近稳定。仿真结果验证了提出方法的有效性。 展开更多
关键词 非最小相位系统 终端滑模控制 有限时间控制 传递函数 控制策略
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非线性非最小相位系统伪线性复合控制 被引量:2
8
作者 方红庆 沈祖诒 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期85-89,共5页
将多变量非线性控制理论中的伪线性化方法,应用于具有非线性、非最小相位特性控制系统的控制规律的设计,实现了被控对象的状态反馈线性化。针对具体的控制要求,将伪线性化方法与其他控制技术相结合,可以形成复合控制策略。基于流体动力... 将多变量非线性控制理论中的伪线性化方法,应用于具有非线性、非最小相位特性控制系统的控制规律的设计,实现了被控对象的状态反馈线性化。针对具体的控制要求,将伪线性化方法与其他控制技术相结合,可以形成复合控制策略。基于流体动力机械控制系统的仿真结果表明,复合控制策略能有效改善被控对象的动态性能,增强其适应参数变化的能力,具有较好的速动性和鲁棒性。 展开更多
关键词 线性系统 非最小相位系统 伪线性化方法 反馈线性化 复合控制 流体机械控制系统
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非最小相位系统的加权预测控制 被引量:1
9
作者 李少远 王群仙 +1 位作者 陈增强 袁著祉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期295-298,共4页
广义预测控制(GPC)算法对非最小相位系统具有一定的鲁棒性,但理论分析和应用经验都表明,控制参数在极限情况下还不能保证GPC算法对非最小相位系统的强鲁棒性.本文对此提出一种改进的加权预测控制算法.
关键词 广义预测控制 非最小相位系统 鲁棒性
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一种基于过采样技术的非最小相位系统盲辨识方法 被引量:1
10
作者 胡怀中 王勇 刘文江 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期791-795,共5页
提出了一种在时域中盲辨识非最小相位系统传递函数的方法,该方法通过对系统输出过采样来获得系统结构参数的信息.对于单输入单输出的线性离散系统,经过输出过采样后可以等价为单个输入、多个输出的传递函数模型,这多个输出函数具有相同... 提出了一种在时域中盲辨识非最小相位系统传递函数的方法,该方法通过对系统输出过采样来获得系统结构参数的信息.对于单输入单输出的线性离散系统,经过输出过采样后可以等价为单个输入、多个输出的传递函数模型,这多个输出函数具有相同的分母多项式和不同的分子多项式.采用子空间分解法可以确定分子多项式的参数,通过对系统输出信号自相关函数的处理可以得到分母多项式,最终可以得到原系统的结构参数.与传统高阶矩方法相比,该方法对噪声的敏感度更低,辨识的精度和速度也有很大提高.仿真结果表明,当信噪比大于15dB时,该方法可以有效地辨识出系统参数.与高阶矩方法相比,辨识门限信噪比降低了10dB,估计精度提高了20%,辨识速度加快了3倍. 展开更多
关键词 盲辨识 过采样 非最小相位系统
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基于非最小相位系统自适应逆控制的有源消声研究 被引量:1
11
作者 于华民 朱海潮 施引 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期331-334,共4页
前馈有源噪声控制(active noise control,ANC)方法可在较宽的频带有效。在前馈有源噪声控制中,直接使用传统的FXLMS算法时,由于次级通道传递函数往往是非最小相位系统(non-minimum phase,NMP),导致系统的性能下降。本文提出一种基于NMP... 前馈有源噪声控制(active noise control,ANC)方法可在较宽的频带有效。在前馈有源噪声控制中,直接使用传统的FXLMS算法时,由于次级通道传递函数往往是非最小相位系统(non-minimum phase,NMP),导致系统的性能下降。本文提出一种基于NMP逆控制的自适应前馈有源噪声控制FXLMS算法,用带宽随机噪声信号作为噪声源进行仿真实验研究,在一通风管道上进行了实时ANC实验,结果表明较传统的FXLMS算法有明显的改进。 展开更多
关键词 有源噪声控制 自适应逆控制 FXLMS算法 非最小相位系统
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非最小相位系统的灰色去余控制 被引量:1
12
作者 王明东 季田 刘宪林 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第6期1074-1076,共3页
非最小相位系统(Non-Minimum Phase Systems,NMPS)广泛存在于电力、航天等工程领域,由于该类系统传递函数右半复平面零点、极点或延迟环节的存在,采用传统的控制方法难以取得令人满意的控制效果。为了解决这个问题,提出将灰色去余控制... 非最小相位系统(Non-Minimum Phase Systems,NMPS)广泛存在于电力、航天等工程领域,由于该类系统传递函数右半复平面零点、极点或延迟环节的存在,采用传统的控制方法难以取得令人满意的控制效果。为了解决这个问题,提出将灰色去余控制理论应用于非最小相位系统控制器的设计。通过设计一个性能良好的预期系统,与原系统比较找出多余部分,然后施加去余反馈。该反馈能够改变系统传递函数,抵消或削弱使系统性能恶化的多余部分的作用,从而改善系统性能。分别针对右半复平面存在零点、极点和延迟环节的非最小相位系统设计灰色去余控制器并与经典PID控制器进行仿真对比研究,结果表明灰色去余控制器对于改善系统的动态性能具有良好的作用,可以解决非最小相位系统较难控制的问题。 展开更多
关键词 非最小相位系统 PID控制 灰色理论 去余控制
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一种用于非最小相位系统的模糊控制器设计 被引量:1
13
作者 屈颖 孙建平 施壮 《控制工程》 CSCD 2004年第S1期25-26,37,共3页
针对非最小相位系统具有右半平面零点,使系统阶跃响应存在负调,以及常规方法控制不理想等问题,在分析常规模糊控制器的基础上,提出了一种新型的模糊积分控制器的设计方法,改善了常规模糊控制器的动态和稳态性能。对输入变量设计了一种... 针对非最小相位系统具有右半平面零点,使系统阶跃响应存在负调,以及常规方法控制不理想等问题,在分析常规模糊控制器的基础上,提出了一种新型的模糊积分控制器的设计方法,改善了常规模糊控制器的动态和稳态性能。对输入变量设计了一种简单可调整宽度的三角形隶属度函数;并针对非最小相位系统,提出了一般情况下控制规则基的设计原则。计算机仿真结果证实了这种设计方法的有效性。 展开更多
关键词 模糊控制器 非最小相位系统 模糊积分控制器 隶属度函数
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非最小相位系统预测控制算法的频域设计
14
作者 张卫东 何星 许晓鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1628-1630,共3页
在 Z域和离散时域研究了非最小相位系统的控制问题 .从系统内稳定和渐进跟踪要求出发 ,提出了一类非最小相位系统预测控制的新算法 .该算法通过求取满足闭环系统最基本要求的参考轨迹来实现 .设计例子表明了提出方法的有效性 .
关键词 非最小相位系统 预测控制 参考轨迹 频域设计 计算机控制 动态矩阵控制
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已知非最小相位系统的跟踪问题研究(英文)
15
作者 陈卫田 施颂椒 张钟俊 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期873-877,共5页
本文探讨了已知离散时间非最小相位系统的跟踪问题.证明了一大类针对非最小相位系统的线性控制器(其具体形式将在文中给出)不能实现对任意有界设定序列的渐近跟踪.这表明对未知离散非最小相位系统,不可能设计Clarke-Gawthrop型自... 本文探讨了已知离散时间非最小相位系统的跟踪问题.证明了一大类针对非最小相位系统的线性控制器(其具体形式将在文中给出)不能实现对任意有界设定序列的渐近跟踪.这表明对未知离散非最小相位系统,不可能设计Clarke-Gawthrop型自校正控制器或自适应极点配置控制器去渐近跟踪任意有界设定序列. 展开更多
关键词 非最小相位系统 稳定性 渐近跟踪
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一类非线性非最小相位系统的指数镇定
16
作者 张绍杰 胡寿松 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期8-12,共5页
针对一类仿射多输入单输出非线性非最小相位系统,提出了一种新的指数镇定方案.该方案针对一类具有零扰动特性的非最小相位系统,首先忽略部分系统动态,利用微分几何近似反馈线性化解耦系统输入输出关系,把忽略的系统动态作为干扰;然后通... 针对一类仿射多输入单输出非线性非最小相位系统,提出了一种新的指数镇定方案.该方案针对一类具有零扰动特性的非最小相位系统,首先忽略部分系统动态,利用微分几何近似反馈线性化解耦系统输入输出关系,把忽略的系统动态作为干扰;然后通过状态反馈极点配置实现系统外部和内部动态的镇定.所设计控制器能保证闭环系统的指数稳定性,并通过Lyapunov分析给出了可使系统指数稳定的参数范围.数字仿真结果表明了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 非最小相位系统 反馈线性化 零扰动 指数镇定
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MIMO非线性非最小相位系统的鲁棒跟踪控制
17
作者 张绍杰 胡寿松 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期527-531,共5页
针对仿射多输入多输出非线性非最小相位系统,提出了一种新的鲁棒跟踪控制方案。用反馈线性化解耦系统输入输出关系,通过高增益状态反馈镇定系统外部动态,通过模型预测控制镇定系统内部动态,所设计的控制器能保证跟踪控制闭环系统的指数... 针对仿射多输入多输出非线性非最小相位系统,提出了一种新的鲁棒跟踪控制方案。用反馈线性化解耦系统输入输出关系,通过高增益状态反馈镇定系统外部动态,通过模型预测控制镇定系统内部动态,所设计的控制器能保证跟踪控制闭环系统的指数稳定性,且对系统参数扰动具有鲁棒性。仿真结果表明了所提出方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 线性非最小相位系统 奇异摄动 反馈线性化 模型预测控制 跟踪控制
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变论域模糊PID控制在改善DC-DC变换器非线性非最小相位系统的性能研究 被引量:14
18
作者 杨超 苑红 +1 位作者 余岱玲 丁新平 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期30-37,共8页
除Buck电路外的传统DC-DC电路的动态模型是非线性非最小相位系统,其动态特性受电路参数和动态模型的影响较大。PID控制必须建立在精确的数学模型上,而DC-DC变换器的非线性决定了PID调节很难达到更优的效果。模糊PID控制不需要精确的数... 除Buck电路外的传统DC-DC电路的动态模型是非线性非最小相位系统,其动态特性受电路参数和动态模型的影响较大。PID控制必须建立在精确的数学模型上,而DC-DC变换器的非线性决定了PID调节很难达到更优的效果。模糊PID控制不需要精确的数学模型,而且消除了模糊控制存在的静差。但该控制方式的自适应能力较低,在输入量变化较大时,其控制精度变差。变论域模糊PID控制利用伸缩因子使系统的自适应能力提高,并增加模糊规则的利用率,使控制精度提高。本文研究了变论域模糊PID控制在非线性非最小相位系统的DC-DC变换器闭环控制中的性能,以DC-DC变换器中的典型非线性非最小相位系统的Sepic电路和Boost电路为例进行了仿真和实验,结果表明变论域模糊PID控制比前两种控制方式具有更优的控制性能。 展开更多
关键词 变论域模糊PID控制 非最小相位系统 DC-DC变换器 伸缩因子
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非最小相位系统的基函数型自适应迭代学习控制 被引量:9
19
作者 张黎 刘山 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期2716-2725,共10页
针对重复运行的未知非最小相位系统的轨迹跟踪问题,结合时域稳定逆特点,提出了一种新的基函数型自适应迭代学习控制(Basis function based adaptive iterative learning control,BFAILC)算法.该算法在迭代控制过程中应用自适应迭代学习... 针对重复运行的未知非最小相位系统的轨迹跟踪问题,结合时域稳定逆特点,提出了一种新的基函数型自适应迭代学习控制(Basis function based adaptive iterative learning control,BFAILC)算法.该算法在迭代控制过程中应用自适应迭代学习辨识算法估计基函数模型,采用伪逆型学习律逼近系统的稳定逆,保证了迭代学习控制的收敛性和鲁棒性.以傅里叶基函数为例,通过在非最小相位系统上的控制仿真,验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 非最小相位系统 基函数型迭代学习控制 稳定逆 自适应辨识
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输出重定义下的非线性非最小相位系统迭代学习控制 被引量:4
20
作者 陈冰玉 孙明轩 朱胜 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期948-952,共5页
讨论非线性非最小相位系统实现完全跟踪的迭代学习控制方法,适于在有限作业区间上重复运行的受控系统.在控制器设计时,通过输出重定义以使非最小相位系统的零动态变成渐近稳定特性.分别采用部分限幅和完全限幅两种学习算法设计控制器,... 讨论非线性非最小相位系统实现完全跟踪的迭代学习控制方法,适于在有限作业区间上重复运行的受控系统.在控制器设计时,通过输出重定义以使非最小相位系统的零动态变成渐近稳定特性.分别采用部分限幅和完全限幅两种学习算法设计控制器,理论分析表明两种算法能够保证学习系统中所有变量的有界性和跟踪误差在整个作业区间上渐近收敛于零.数值仿真验证了两种迭代学习控制系统的跟踪性能. 展开更多
关键词 非最小相位系统 输出重定义 迭代学习控制
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