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非线性自修复控制方法及仿真研究 被引量:2
1
作者 黄卫 柴干 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2001年第1期17-22,共6页
文章在系统论述了自修复控制方法的基础上 ,给出了一种新的模型参考自修复控制方法 ;推导了具有较大稳定域的自适应 RK公式以解决仿真计算量大的难点 ;针对非线性自修复控制系统综合仿真的具体背景 ,应用新的简单且无须故障辨识的自修... 文章在系统论述了自修复控制方法的基础上 ,给出了一种新的模型参考自修复控制方法 ;推导了具有较大稳定域的自适应 RK公式以解决仿真计算量大的难点 ;针对非线性自修复控制系统综合仿真的具体背景 ,应用新的简单且无须故障辨识的自修复控制方法对某型歼击机进行了仿真研究。仿真结果表明 :该文提出的仿真算法具有通用性和实用性 ,由该文所获得的仿真结果可为自修复控制系统设计提供理论根据和工程数据。 展开更多
关键词 仿真 非线性自修复控制方法 飞机 控制系统
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基于干扰观测器的复杂非线性系统优化控制方法 被引量:3
2
作者 陈海 郭肖旺 +2 位作者 刘琛 封成玉 陈聪 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1046-1052,共7页
为了提高具有未知干扰的复杂非线性系统的控制性能和运行性能,提出了一种基于干扰观测器的复杂非线性系统优化控制方法(IOCM).该方法设计了一个基于模糊神经网络的模型逼近器来捕捉系统的非线性动力学,并利用干扰观测器来描述系统的未... 为了提高具有未知干扰的复杂非线性系统的控制性能和运行性能,提出了一种基于干扰观测器的复杂非线性系统优化控制方法(IOCM).该方法设计了一个基于模糊神经网络的模型逼近器来捕捉系统的非线性动力学,并利用干扰观测器来描述系统的未知干扰,以获得更准确的系统预测模型.然后,在多目标模型预测控制的框架下,提出了一种具有协同成本函数和多梯度算法的优化控制结构,以综合求解设定点和控制律.采用城市污水处理过程基准仿真平台(BSM1)验证所提方法的有效性.实验结果表明:暴雨天气条件下平均出水水质(EQ)为6711 mg/L、平均运行能耗(EC)为3805 kW·h;对比其他分步实现的优化控制方法,IOCM具有较好的鲁棒性,能够提高非线性系统的优化控制性能. 展开更多
关键词 非线性系统 模型逼近器 干扰观测器 复杂非线性系统优化控制方法
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基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法
3
作者 钱夔 宋爱国 田磊 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期227-234,共8页
针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱... 针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱方法(FSM)的物理控制方程约束,时空数据在网络模型与频域控制约束耦合下实现无标签数据加速训练,完成系统演化学习。最后在Burgers系统上进行湍流预测验证,实验结果表明该方法可在物理规则约束下实现无标签非线性复杂建模,对比主流PINN模型及其变体,具有更快的学习速度与预测准确率。在t≤0.25 s、t≤0.5 s短时预测情况下,经前期20次训练后系统预测均方误差(MSE)相比主流基准模型同期预测,MSE降低了86%与95%,在t≤2 s长时预测情况下,经充分训练后系统预测MSE能降低80%。 展开更多
关键词 物理信息神经网络 傅里叶谱方法 频域控制方程约束 Burgers系统 非线性系统预测
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激光器温度非线性自抗扰控制方法研究
4
作者 秦文钊 沈宇凯 《激光杂志》 北大核心 2024年第12期219-223,共5页
由于激光器的温度特性具有显著的时变性、非线性和强耦合性,传统控制方法很难满足精确的控制需求。针对上述问题,研究一种激光器温度非线性自抗扰控制方法。该方法利用激光器内部封装的热敏电阻采集激光器实时温度,计算与理想温度之间... 由于激光器的温度特性具有显著的时变性、非线性和强耦合性,传统控制方法很难满足精确的控制需求。针对上述问题,研究一种激光器温度非线性自抗扰控制方法。该方法利用激光器内部封装的热敏电阻采集激光器实时温度,计算与理想温度之间的实时误差。以误差为输入,利用非线性自抗扰控制器计算得到激光器温度实时控制信号,完成精确控制。结果表明:所研究方法控制下,变异系数相对更小,这表明方法在控制效果上表现更好,能够更好地控制激光器温度更接近理想温度,使温度更加稳定和可靠。 展开更多
关键词 激光器 温度 非线性自抗扰控制方法
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基于时变非线性特征和状态变量的农田灌溉节水控制方法
5
作者 杨明娟 刘宗浩 +3 位作者 岳鹏 孙利军 孙庆艳 李娜 《农业工程》 2024年第3期104-108,共5页
常规的农田灌溉节水控制,主要采用影响因子分析模拟农田灌溉精度得出农田灌溉节水控制方案,忽略了实际农田土壤的液限和塑限变量对控制方案造成的影响,导致节水控制结果的节水系数较低。提出了基于时变非线性特征和状态变量的农田灌溉... 常规的农田灌溉节水控制,主要采用影响因子分析模拟农田灌溉精度得出农田灌溉节水控制方案,忽略了实际农田土壤的液限和塑限变量对控制方案造成的影响,导致节水控制结果的节水系数较低。提出了基于时变非线性特征和状态变量的农田灌溉节水控制方法。该方法计算农田土壤的基础参数分析时变非线性特征,根据分析所得的特征计算约束条件,建立目标约束函数,构建出农田灌溉的节水控制模型,计算农田土壤液限和塑限的状态变量重新演化模型的目标约束条件,得出最终的农田灌溉节水控制方案。试验结果表明,所提方法应用后得出的节水控制结果,表现出节水系数较高,均值达到0.477,节水效果较好,满足农田灌溉的现实应用需求。 展开更多
关键词 农田灌溉 节水灌溉 节水控制 时变非线性特征 状态变量 控制方法
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基于扰动观测器的超螺旋终端滑模天线伺服控制方法研究 被引量:1
6
作者 梁娟 许谦 +1 位作者 王娜 薛飞 《天文学报》 北大核心 2025年第1期22-30,共9页
指向精度是评价射电望远镜天线性能的重要指标,而天线的伺服控制方法是影响该指标的关键因素.研究提出了一种基于扰动观测器的超螺旋终端滑模控制方法,实现了天线伺服系统的全局鲁棒有限时间稳定,并利用Lyapunov稳定性理论分析了系统的... 指向精度是评价射电望远镜天线性能的重要指标,而天线的伺服控制方法是影响该指标的关键因素.研究提出了一种基于扰动观测器的超螺旋终端滑模控制方法,实现了天线伺服系统的全局鲁棒有限时间稳定,并利用Lyapunov稳定性理论分析了系统的收敛时间.所提出方法中的滑模变量采用和状态相关的变指数系数,固定了最大滑动时间提高了系统的鲁棒性.扰动观测器可准确获取伺服系统的干扰,结合2阶结构的变增益超螺旋算法的控制率,能有效缓解抖振现象,实现天线的鲁棒控制.仿真结果显示,系统能在0.55 s左右快速跟踪信号,跟踪误差小且抖振抑制效果明显.提出的控制策略能够更快、更简单、更有效地跟踪参考信号抑制天线伺服系统的干扰. 展开更多
关键词 技术:射电望远镜 高角分辨率 非线性控制 方法:数据分析
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非线性控制系统的近似化方法 被引量:29
7
作者 胡跃明 胡终须 +1 位作者 毛宗源 李志权 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期160-165,共6页
介绍了目前几种较常用的非线性控制系统近似化方法包括伪线性化方法、扩展线性化方法、近似输入 输出线性化、近似反馈线性化、中心流形及平均法等 。
关键词 非线性控制系统 线性 近似化方法 控制
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基于逆系统方法的非线性内模控制 被引量:54
8
作者 陈庆伟 吕朝霞 +1 位作者 胡维礼 吴宏鑫 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期715-721,共7页
针对一类非线性连续系统 ,利用小波网络逼近原系统的α阶积分逆系统 ,针对复合后的伪线性系统提出了基于逆系统方法的内模控制 ,证明了闭环系统的鲁棒稳定性 ,分析了系统性能 .仿真结果表明所提的方法控制性能好 ,精度高 。
关键词 逆系统方法 非线性内模控制 鲁棒性 小波网络 建模 数学模型
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SSSC非线性控制的直接反馈线性化方法 被引量:50
9
作者 颜伟 吴文胜 +2 位作者 华智明 徐国禹 黄尚廉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期65-68,共4页
考虑了静止同步串联补偿器(SSSC)的逆变器输出交流侧电压幅值和相位的动态调节过程及其直流侧电容电压的动态变化过程,建立了SSSC的三阶动态模型,并用直接反馈线性化方法设计了 SSSC与发电机励磁的协调非线性控制器,由于采用了动态反馈... 考虑了静止同步串联补偿器(SSSC)的逆变器输出交流侧电压幅值和相位的动态调节过程及其直流侧电容电压的动态变化过程,建立了SSSC的三阶动态模型,并用直接反馈线性化方法设计了 SSSC与发电机励磁的协调非线性控制器,由于采用了动态反馈补偿 ,因而所设计的控制器对系统运行方式的变化具有很强的鲁棒性。该文还利用MATLAB的动态仿真环境Simulink及其 S_Function编程技术建立了相应控制系统的仿真模型,并基于该模型对系统的暂态行为以及输电线路有功功率的调节过程进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制器能有效地对线路有功功率进行控制,并能显著地改善电力系统的暂态稳定性。 展开更多
关键词 SSSC 非线性控制 直接反馈线性方法 电力系统 暂态稳定性 静止同步串联补偿器
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应用逆系统方法求解电力系统的非线性控制律 被引量:8
10
作者 李东海 姜学智 +1 位作者 李立勤 葛军 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 1997年第4期65-70,共6页
微分几何方法有效地解决了一系列的电力系统非线性控制问题,但因需要确定非线性变换,故必求解微分方程组,所以其求解控制律的过程比较繁琐。本文提出:由于电力系统数学模型形式的特殊性,非线性变换可直接确定,而无须求解微分方程... 微分几何方法有效地解决了一系列的电力系统非线性控制问题,但因需要确定非线性变换,故必求解微分方程组,所以其求解控制律的过程比较繁琐。本文提出:由于电力系统数学模型形式的特殊性,非线性变换可直接确定,而无须求解微分方程组。另一方面,逆系统方法和微分几何方法本质是等价的,而逆系统方法的物理意义直观,不局限于仿射型系统,使用时仅需求导运算和代数运算,其求解控制律过程比较简捷,便于工程应用。作者以电力系统的汽门非线性控制为例,证明两种方法所得控制律是相同的。本文的结论可简化汽门控制,励磁控制,换流站控制,无功补偿器控制等问题的求解过程,亦适用于其它领域中类似的非线性控制问题。 展开更多
关键词 电力系统 非线性控制 微分几何方法 逆系统方法
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基于自适应逆推变结构方法的非线性励磁控制 被引量:10
11
作者 杨培宏 刘文颖 +1 位作者 魏毅立 张继红 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第20期125-129,144,共6页
将自适应逆推方法与变结构方法相结合逐步构造Lyapunov函数,这样不仅可以提高动态系统的暂态响应和控制器增益综合性能指标,而且对不满足匹配条件或参数不确定性的非线性系统具有鲁棒镇定性。针对上述理论设计了一种非线性励磁控制器,... 将自适应逆推方法与变结构方法相结合逐步构造Lyapunov函数,这样不仅可以提高动态系统的暂态响应和控制器增益综合性能指标,而且对不满足匹配条件或参数不确定性的非线性系统具有鲁棒镇定性。针对上述理论设计了一种非线性励磁控制器,该控制器能够保证闭环系统对不确定参数的自适应性。基于该方法设计的非线性励磁控制器在两区域四机系统上进行仿真计算,结果表明,该励磁控制器能够有效地抑制电力系统的干扰,提高互联电网的稳定性。 展开更多
关键词 非线性系统 自适应逆推方法 变结构控制 励磁控制 电力系统
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压电执行器非线性控制方法研究进展 被引量:4
12
作者 周淼磊 杨志刚 +3 位作者 田彦涛 高巍 程光明 曲兴田 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第6期656-659,662,共5页
压电执行器在微驱动和微定位领域应用广泛,但压电执行器在输入电压和输出位移间存在着迟滞非线性。非线性的存在使压电执行器定位精度降低,动态响应速度变慢,是其工程上进一步应用的主要障碍。减小和消除迟滞非线性成为实现高精度控制... 压电执行器在微驱动和微定位领域应用广泛,但压电执行器在输入电压和输出位移间存在着迟滞非线性。非线性的存在使压电执行器定位精度降低,动态响应速度变慢,是其工程上进一步应用的主要障碍。减小和消除迟滞非线性成为实现高精度控制的关键。总结了近年来国内外在减小和消除压电执行器迟滞非线性方面上的研究工作,并指出当今研究的热点及未来研究的方向。 展开更多
关键词 压电执行器 非线性 迟滞 控制方法
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基于Lyapunov方法的一类非线性系统分段线性化自适应控制 被引量:11
13
作者 刘小河 殷杰 张奇志 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期829-833,共5页
非仿射非线性系统在非线性系统领域的研究中还不够成熟.本文针对一类非仿射单输入单输出的非线性系统,采用分段线性化方法来处理对象的非线性,基于Lyapunov第二方法对分段线性化后的系统进行了自适应律的设计,并旦证明了其渐近稳定性,... 非仿射非线性系统在非线性系统领域的研究中还不够成熟.本文针对一类非仿射单输入单输出的非线性系统,采用分段线性化方法来处理对象的非线性,基于Lyapunov第二方法对分段线性化后的系统进行了自适应律的设计,并旦证明了其渐近稳定性,这为使用分段线性化方法来处理一类非线性系统提供了理论支持,基于所设计的自适应律,以电弧炉电极调节系统的自适应控制为例,进行了数字仿真.仿真结果表明了该设计方法的有效性,为处理一类非线性系统提供有益的思路. 展开更多
关键词 非线性系统 分段线性 LYAPUNOV方法 自适应控制
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一类鲁棒非线性励磁控制器设计的新方法 被引量:6
14
作者 张秀华 张庆灵 谢彦红 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期17-19,共3页
运用控制领域的新成果非线性控制理论的H J不等式,针对一类鲁棒非线性励磁控制的单机无穷大电力系统,给出了非线性励磁控制器·它既考虑了电力系统的非线性,又顾及了干扰的影响,因此,具有广泛性·由于在控制器设计过程中未用到... 运用控制领域的新成果非线性控制理论的H J不等式,针对一类鲁棒非线性励磁控制的单机无穷大电力系统,给出了非线性励磁控制器·它既考虑了电力系统的非线性,又顾及了干扰的影响,因此,具有广泛性·由于在控制器设计过程中未用到任何线性化方法,因而能完整地保留系统的非线性特性·且该设计方法使H∞控制理论在电力系统控制研究中得到了进一步的应用·与传统的线性化方法设计的控制器相比,新的励磁控制器具有结构简单,有效改善系统稳定性等多方面优点· 展开更多
关键词 鲁棒非线性励磁控制 H∞控制理论 电力系统 非线性控制理论 J不等式 设计方法
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基于逆系统方法的HVDC系统一般非线性控制 被引量:25
15
作者 李春文 刘艳红 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第22期1-4,共4页
对于高压直流输电系统中整流器定直流电流、逆变器定关断越前角的控制问题 ,采用系统的三阶非仿射非线性控制模型 ,根据多变量控制的逆系统方法 ,设计了基于非线性反馈线性化和线性二次型最优的组合控制器 ,并给出了闭环系统稳定的充要... 对于高压直流输电系统中整流器定直流电流、逆变器定关断越前角的控制问题 ,采用系统的三阶非仿射非线性控制模型 ,根据多变量控制的逆系统方法 ,设计了基于非线性反馈线性化和线性二次型最优的组合控制器 ,并给出了闭环系统稳定的充要条件。仿真结果证明了结论的正确性和文中所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高压直流输电系统 逆系统方法 HVDC 非线性控制
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基于逆系统方法的磁浮列车非线性控制 被引量:16
16
作者 黎松奇 张昆仑 +1 位作者 刘国清 郭伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第8期1542-1546,共5页
EMS型磁浮列车高速运行时由于车轨相互耦合,使悬浮系统的动力学行为变得复杂,影响车辆安全性、舒适性。为提高系统的鲁棒性,提出了一种基于逆系统理论的非线性悬浮控制器设计方法。首先,建立了EMS型磁浮列车的单磁铁非线性动力学模型。... EMS型磁浮列车高速运行时由于车轨相互耦合,使悬浮系统的动力学行为变得复杂,影响车辆安全性、舒适性。为提高系统的鲁棒性,提出了一种基于逆系统理论的非线性悬浮控制器设计方法。首先,建立了EMS型磁浮列车的单磁铁非线性动力学模型。然后,讨论了基于逆系统的非线性反馈控制方法在悬浮控制器设计中的运用,通过系统伪线性化及系统综合,设计出了基于逆系统反馈线性化和鲁棒伺服控制的组合控制器。数值仿真验证了逆系统控制方法的有效性。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 逆系统方法 非线性控制 系统动力学
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随机非线性系统鲁棒自适应反馈控制器的积分反推方法设计 被引量:18
17
作者 刘允刚 施颂椒 潘子刚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期613-620,共8页
考虑了一类随机非线性系统的鲁棒自适应控制问题 .采用 Ito随机微分方程描述系统 ,进而在概率意义下研究系统的鲁棒稳定性 .应用积分反推 ( backstepping)方法 ,系统地给出了设计状态反馈及输出反馈鲁棒自适应控制器的方法 .同时构造... 考虑了一类随机非线性系统的鲁棒自适应控制问题 .采用 Ito随机微分方程描述系统 ,进而在概率意义下研究系统的鲁棒稳定性 .应用积分反推 ( backstepping)方法 ,系统地给出了设计状态反馈及输出反馈鲁棒自适应控制器的方法 .同时构造出了适当形式的四次型的自适应控制 Lyapunov函数 ( CLF) . 展开更多
关键词 随机非线性系统 鲁棒自适应反馈控制 积分反推方法
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时间最优开关控制的非线性规划方法 被引量:4
18
作者 李炳杰 刘三阳 尹忠海 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期299-303,共5页
提出单输入非线性时间最优开关控制的非线性规划算法.针对不同的开关控制划分未知时间段,以时间段为变量建立与最优控制等价的非线性规划模型.构造每个未知时间段的等分龙格库塔格式,该格式不但不增加未知变量,而且可构造出不含导数的... 提出单输入非线性时间最优开关控制的非线性规划算法.针对不同的开关控制划分未知时间段,以时间段为变量建立与最优控制等价的非线性规划模型.构造每个未知时间段的等分龙格库塔格式,该格式不但不增加未知变量,而且可构造出不含导数的非线性规划算法.利用龙格库塔格式的收敛性和非线性规划的一阶最优性条件证明该方法的收敛性.最后以实例验证该算法. 展开更多
关键词 时间最优控制 开关控制 非线性规划 龙格库塔方法
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人工心脏泵磁悬浮转子非线性特性及控制方法研究 被引量:4
19
作者 刘晓军 刘小英 +1 位作者 胡业发 骆清铭 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第20期2091-2094,共4页
引入滑动模态变结构控制,对转子转速大于6000r/min时转子产生的颤振及转子在强干扰下产生的新的平衡位置等非线性效应进行控制。以轴向为例取切换函数,滑动模态按指数律趋向原点,推导出了等效控制方程。用电锤给轴向磁悬浮转子施加冲击... 引入滑动模态变结构控制,对转子转速大于6000r/min时转子产生的颤振及转子在强干扰下产生的新的平衡位置等非线性效应进行控制。以轴向为例取切换函数,滑动模态按指数律趋向原点,推导出了等效控制方程。用电锤给轴向磁悬浮转子施加冲击干扰,观察变结构控制的结果,发现系统在短暂调整后即恢复平衡位置,渐近稳定,说明采用变结构控制的适应性较好。利用变结构控制对内部参数变动和外部扰动作用不变这一显著特点,可有利于控制血液应力及粘弹性等非线性因素造成的转子扰动,从而使得系统数学模型的不准确性、实际系统的不确定性及镇定的复杂性得以解决。 展开更多
关键词 人工心脏泵 磁悬浮轴承 非线性特性 控制方法
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基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制 被引量:34
20
作者 宋夫华 李平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期778-781,共4页
为了提高传统逆系统方法的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制新方法.该方法利用支持向量机辨识非线性系统的α阶逆模型,并将其串连在原系统之前得到复合的伪线性系统.对求得的伪线性系统采用内... 为了提高传统逆系统方法的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制新方法.该方法利用支持向量机辨识非线性系统的α阶逆模型,并将其串连在原系统之前得到复合的伪线性系统.对求得的伪线性系统采用内模控制方法进行控制.仿真结果证明了该方法的有效性.理论分析和仿真结果均表明,该方法不依赖于系统的模型,且较一般的逆系统方法鲁棒稳定性好,设计简单,跟踪精度高,是解决非线性系统控制的一种可行的理论方法. 展开更多
关键词 支持向量机 非线性内模控制 逆系统方法 鲁棒稳定性
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