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基于区间分析的参数不确定系统PID鲁棒控制器设计 被引量:3
1
作者 彭瑞 岳继光 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期411-414,419,共5页
针对区间对象PID鲁棒控制器设计问题,提出了一种基于广义Kharitonov定理和区间分析集逆算法的设计方法。该方法根据广义Kharitonov定理将区间对象的鲁棒稳定控制器综合问题转化为多个顶点对象同时稳定的控制器综合问题,根据劳斯判据得... 针对区间对象PID鲁棒控制器设计问题,提出了一种基于广义Kharitonov定理和区间分析集逆算法的设计方法。该方法根据广义Kharitonov定理将区间对象的鲁棒稳定控制器综合问题转化为多个顶点对象同时稳定的控制器综合问题,根据劳斯判据得到与控制器参数相关的不等式组,采用基于区间分析的集逆算法求解该不等式组得到PID鲁棒控制器参数。数值算例表明所提出的设计方法可以以任意设定精确度逼近使得整个区间对象族稳定的PID控制器参数域,与传统图解法相比求得的结果是可靠的,同时该方法能够根据集逆算法解集情况准确判断假定的控制器是否可行。 展开更多
关键词 区间对象 广义Kharitonov定理 区间分析集逆算法 pid鲁棒控制器设计
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基于内模控制的工业控制系统仿真器鲁棒PID控制器设计 被引量:7
2
作者 王佳伟 杨亚非 +1 位作者 钱玉恒 赵新宇 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第1期120-123,共4页
内模控制是一种基于被控对象数学模型的新型控制器设计方法,所设计的控制器具有鲁棒性强、参数整定方便等优点,已经在一些工业场合中得到了应用。为了提高学生对于内模控制方法的理解水平,该文首先简要介绍了内模控制的基本原理和内模PI... 内模控制是一种基于被控对象数学模型的新型控制器设计方法,所设计的控制器具有鲁棒性强、参数整定方便等优点,已经在一些工业场合中得到了应用。为了提高学生对于内模控制方法的理解水平,该文首先简要介绍了内模控制的基本原理和内模PID控制器设计方法,介绍了工业系统仿真器实验平台的构成,并推导了其数学模型的表达式,然后利用内模控制原理为其设计了鲁棒PID控制器,通过仿真软件进行了实验验证,结果证明了内模控制方法的有效性。 展开更多
关键词 内模控制 工业控制系统仿真器 pid 控制器设计
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一种新颖的鲁棒PID控制器设计方法 被引量:7
3
作者 徐祖华 赵均 钱积新 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期118-121,共4页
提出一种新颖的鲁棒PID控制器设计方法,基于最小最大原理寻找一组合理的PID控制器参数,使得闭环系统在一定模型变化范围内仍具有满意的控制品质,降低对模型不确定的敏感程度,提高系统的鲁棒性。鉴于直接求解min-max问题的困难,首先推导... 提出一种新颖的鲁棒PID控制器设计方法,基于最小最大原理寻找一组合理的PID控制器参数,使得闭环系统在一定模型变化范围内仍具有满意的控制品质,降低对模型不确定的敏感程度,提高系统的鲁棒性。鉴于直接求解min-max问题的困难,首先推导出不确定性最坏情况下性能指标的上界,然后将min-max问题转化为最坏性能指标上界的min问题,计算量小且求解容易。同时,证明了该算法的鲁棒稳定性。CSTR仿真例子表明了算法的有效性。 展开更多
关键词 pid控制 参数设计 最小最大原理
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基于遗传算法的鲁棒PID控制器设计 被引量:4
4
作者 金鑫 刘吉臻 谭文 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2004年第3期39-42,共4页
从分析控制系统的性能指标入手,从抗干扰性能和鲁棒性能两方面综合考虑控制器的设计,得到一种鲁棒 PID 控制器的设计思路,把 PID 控制器的设计问题转化为求解一个带鲁棒性能约束的绝对误差积分指标 (IAE) 优化问题。鉴于问题是非凸的,... 从分析控制系统的性能指标入手,从抗干扰性能和鲁棒性能两方面综合考虑控制器的设计,得到一种鲁棒 PID 控制器的设计思路,把 PID 控制器的设计问题转化为求解一个带鲁棒性能约束的绝对误差积分指标 (IAE) 优化问题。鉴于问题是非凸的,用常规优方法无法得到最优解,采用遗传算法来求解该问题。分别对一阶加纯迟延(FOPDT)和非线性对象进行了仿真,结果表明了方法的有效性,不仅控制系统性能优良,而且抗干扰能力和鲁棒性能也很好。 展开更多
关键词 pid控制器 设计 遗传算法 数学模型 自动控制
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典型二阶积分对象的鲁棒H_∞ PID控制器的解析设计 被引量:4
5
作者 刘涛 顾诞英 张卫东 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期759-762,共4页
针对工业中常见的具有积分和时滞特性的二阶过程对象,根据鲁棒控制H∞性能指标提出了一种解析设计PID控制器的新方法,并给出了闭环控制系统保证内稳定的充分必要条件.通过在闭环系统给定点设置低通滤波器来达到二自由度控制,从而优化闭... 针对工业中常见的具有积分和时滞特性的二阶过程对象,根据鲁棒控制H∞性能指标提出了一种解析设计PID控制器的新方法,并给出了闭环控制系统保证内稳定的充分必要条件.通过在闭环系统给定点设置低通滤波器来达到二自由度控制,从而优化闭环系统的标称性能.通过仿真实例验证了该方法的优越性. 展开更多
关键词 pid控制器 积分 H∞生能指标 稳定性
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基于概率鲁棒的PID控制器设计方法研究 被引量:4
6
作者 王传峰 李东海 姜学智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第32期92-97,共6页
针对具有实参数不确定性的热工过程,基于概率鲁棒方法,提出一种PID控制器设计方法。根据被控对象模型的参数摄动状态,计算闭环系统满足各条性能设计要求的概率,并对其进行综合作为优化算法的目标函数,利用遗传算法对PID控制器参数进行优... 针对具有实参数不确定性的热工过程,基于概率鲁棒方法,提出一种PID控制器设计方法。根据被控对象模型的参数摄动状态,计算闭环系统满足各条性能设计要求的概率,并对其进行综合作为优化算法的目标函数,利用遗传算法对PID控制器参数进行优化,用蒙特卡罗实验对控制系统进行鲁棒性检验。针对4种典型的热工过程进行了仿真试验,并与基于标称参数的设计方法以及传统的整定方法进行了比较。仿真结果表明,基于概率鲁棒的PID控制器设计方法对模型参数不确定性具有较好的鲁棒性,在被控对象存在一定的不确定性时,系统能以最大的概率满足设计要求,因此适用于具有参数不确定性的典型热力过程的控制。 展开更多
关键词 pid控制器 热工过程 概率 蒙特卡罗实验
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自适应鲁棒PID控制器的设计 被引量:1
7
作者 刘伟 齐晓慧 《兵工自动化》 2007年第11期60-62,共3页
具有自适应鲁棒PID控制器的设计,把系统辨识技术引入PID的设计,参数辨识采用序列二次规划(SQP)算法。对于结构确定,参数变化的系统,可通过自适应中的参数辨识环节对系统参数进行在线辨识,由辨识的结果,利用鲁棒PID控制器的设计方法进行... 具有自适应鲁棒PID控制器的设计,把系统辨识技术引入PID的设计,参数辨识采用序列二次规划(SQP)算法。对于结构确定,参数变化的系统,可通过自适应中的参数辨识环节对系统参数进行在线辨识,由辨识的结果,利用鲁棒PID控制器的设计方法进行PID参数整定,整定的参数应用于PID控制器;当系统模型参数变化超过一定范围时,辨识环节重新对系统进行辨识,再进行参数整定。 展开更多
关键词 pid控制器 自适应 系统辨识 参数整定
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非线性汽门控制器的自适应鲁棒逆推设计 被引量:18
8
作者 李文磊 井元伟 刘晓平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期155-158,共4页
针对带有内部及外部扰动的汽轮机调速系统,使用自适应逆推方法构造出调速系统的存贮函数,进而同时获得非线性L2增益干扰抑制控制器及参数替换律。该控制器在内部扰动中重点考虑了输电线路参数的不确定性,因此不仅能够抑制干扰对系统输... 针对带有内部及外部扰动的汽轮机调速系统,使用自适应逆推方法构造出调速系统的存贮函数,进而同时获得非线性L2增益干扰抑制控制器及参数替换律。该控制器在内部扰动中重点考虑了输电线路参数的不确定性,因此不仅能够抑制干扰对系统输出的影响,而且对系统参数变化也具有很强的鲁棒性。同时,基于该方法的设计过程系统、简明,易为工程人员所接受。仿真结果表明该自适应逆推方法设计的控制器拥有优越的性能。 展开更多
关键词 汽轮机 调速系统 非线性汽门控制器 自适应逆推 设计
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降低参数灵敏度的磁浮列车鲁棒悬浮控制器设计 被引量:9
9
作者 龙志强 郝阿明 曹承侃 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期804-808,共5页
磁浮列车的悬浮静态工作点与承载重量有关,因此对悬浮控制器的设计提出了更高的要求.以八达岭磁浮列车旅游线用的CMS-3型磁浮列车为研究对象,在分析磁浮列车悬浮控制系统的数学模型基础上,应用降低参数灵敏度的鲁棒控制器设计法对悬浮... 磁浮列车的悬浮静态工作点与承载重量有关,因此对悬浮控制器的设计提出了更高的要求.以八达岭磁浮列车旅游线用的CMS-3型磁浮列车为研究对象,在分析磁浮列车悬浮控制系统的数学模型基础上,应用降低参数灵敏度的鲁棒控制器设计法对悬浮控制器进行设计,使控制器对列车质量变化的参数灵敏度明显降低. 展开更多
关键词 磁浮列车 参数灵敏度 控制器设计 载重量 承载 降低 控制器 控制系统 CMS 数学模型
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一类不确定时滞系统的时滞依赖型鲁棒控制器设计(英文) 被引量:4
10
作者 苏宏业 蒋培刚 +1 位作者 王景成 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期793-796,共4页
本文研究了一类状态和控制同时存在滞后的不确定线性系统时滞依赖型鲁棒镇定问题.针对所有容许的时变未知但有界的不确定性,得到了一种新的确保系统可鲁棒镇定的充分条件和相应的鲁棒镇定控制器设计方法.所得到的结果是与时滞相关的。
关键词 时滞系统 镇定 时滞依赖 控制器 设计
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最优鲁棒容错控制器的设计 被引量:17
11
作者 葛建华 孙优贤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第5期630-633,共4页
本文针对同时合未建模不确定性和执行器失效的系统,利用Riccati方程和Lyapunov稳定性定理给出了鲁棒控制器设计方法.通过在每个控制回路中嵌入增益,结合Riccati方程中加权矩阵Q和R的适当选取,本文所给出的... 本文针对同时合未建模不确定性和执行器失效的系统,利用Riccati方程和Lyapunov稳定性定理给出了鲁棒控制器设计方法.通过在每个控制回路中嵌入增益,结合Riccati方程中加权矩阵Q和R的适当选取,本文所给出的控制器在正常和某些冗余执行器失效情况下,皆对系统中普遍存在的不确定性具有鲁棒稳定性. 展开更多
关键词 控制器 设计 容错控制
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具有弱磁调速的轧机速度系统H_∞鲁棒跟踪控制器设计 被引量:6
12
作者 方一鸣 王乐 +1 位作者 王益群 焦晓红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期100-103,共4页
轧机速度系统通常由直流电机驱动,当具有基速以上的弱磁调速时,速度控制系统的开环放大系数将会由于Cmφ的变化和电机转动惯量等参数的摄动而产生较大范围内的变化,且在电流调节器和速度调节器设计时常忽略反电势闭环的影响,因此,速度... 轧机速度系统通常由直流电机驱动,当具有基速以上的弱磁调速时,速度控制系统的开环放大系数将会由于Cmφ的变化和电机转动惯量等参数的摄动而产生较大范围内的变化,且在电流调节器和速度调节器设计时常忽略反电势闭环的影响,因此,速度控制系统具有较大的参数不确定性和一定的模型误差。另外,轧机速度系统的外界轧 制负载扰动具有较大的时变不确定性,因此,为使速度控制系统具有较好的鲁棒稳定性和干扰抑制性能,该文基于内模原理的H∞混合灵敏度控制方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果及与常规PI控制器效果的比较表明,所设计的速度控制系统具有优良的干扰抑制性能和鲁棒稳定性。 展开更多
关键词 轧机速度系统 H∞跟踪控制器 设计 弱磁调速 直流电机
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控制受限的移动机器人鲁棒跟踪控制器设计(英文) 被引量:11
13
作者 裴辛哲 刘志远 裴润 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期876-882,共7页
研究了非完整移动机器人动力学模型中带有参数不确定和控制受限的鲁棒轨迹跟踪控制器的设计问题 .在建立移动机器人的全动态误差模型的基础上 ,应用滚动时域控制 (RHC)和线性矩阵不等式 (LMIs)方法 ,设计了鲁棒跟踪控制器 ,在满足非完... 研究了非完整移动机器人动力学模型中带有参数不确定和控制受限的鲁棒轨迹跟踪控制器的设计问题 .在建立移动机器人的全动态误差模型的基础上 ,应用滚动时域控制 (RHC)和线性矩阵不等式 (LMIs)方法 ,设计了鲁棒跟踪控制器 ,在满足非完整和控制约束的条件下 ,实现了机器人位置 ,导向角以及速度的同时渐近跟踪 .系统稳定性的充分条件以LMI的形式给出 . 展开更多
关键词 移动机器人 跟踪控制器 设计 动力学模型 线性矩阵不等式
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统一潮流控制器的H_∞鲁棒控制器设计 被引量:4
14
作者 雷绍兰 颜伟 +1 位作者 王官洁 周林 《中国电力》 CSCD 北大核心 2002年第6期48-50,共3页
基于H∞控制理论,运用混合灵敏度方法设计了UPFC的H∞鲁棒控制器。仿真表明:UPFC的H∞控制具有比线性最优控制更好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性和稳定性。
关键词 统一潮流控制器 H∞控制器 设计 稳定性 电力系统
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H_∞滑模鲁棒励磁控制器设计 被引量:17
15
作者 葛友 李春文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期1-4,共4页
电力系统的鲁棒励磁控制模型具有非线性和不确定性等特点。并且,其不确定性不满足匹配条件。该文结合反馈线性化、H干扰抑制和滑模变结构控制,利用反馈线性化技术, 将鲁棒励磁控制模型转化为线性不确定模型;利用H干扰抑制技术, 获得了... 电力系统的鲁棒励磁控制模型具有非线性和不确定性等特点。并且,其不确定性不满足匹配条件。该文结合反馈线性化、H干扰抑制和滑模变结构控制,利用反馈线性化技术, 将鲁棒励磁控制模型转化为线性不确定模型;利用H干扰抑制技术, 获得了具有抑制不满足匹配条件干扰能力的动态滑动模态;利用滑模变结构控制,获得了具有完全抑制满足匹配条件干扰的控制律。并设计了H滑模鲁棒励磁控制器。仿真结果表明:文中所设计的控制器能够有效地稳定电力系统。 展开更多
关键词 电力系统 H∞控制 数学模型 H∞滑模励磁控制器 设计
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带有外干扰的滞后离散广义系统鲁棒H_∞控制器设计:LMI方法 被引量:6
16
作者 谢湘生 胡刚 刘洪伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期937-939,共3页
研究了带有外部干扰与状态滞后的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且将这一条件表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而使得控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解... 研究了带有外部干扰与状态滞后的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且将这一条件表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而使得控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决 . 展开更多
关键词 离散广义系统 H∞控制器 设计 LMI方法 稳定性 控制 线性矩阵不等式
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脉冲Hopfield神经网络的鲁棒H-稳定性及其脉冲控制器设计(英文) 被引量:7
17
作者 刘斌 刘新芝 廖晓昕 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期168-172,共5页
研究了脉冲Hopfield神经网络在Hopfield意义下的鲁棒稳定性 .通过应用Lyapunov函数法和Riccati不等式方法 ,得到了脉冲Hopfield神经网络鲁棒稳定和鲁棒渐近稳定的充分条件 ,在此基础上 ,设计出了易于实施的脉冲控制器来镇定Hopfield神... 研究了脉冲Hopfield神经网络在Hopfield意义下的鲁棒稳定性 .通过应用Lyapunov函数法和Riccati不等式方法 ,得到了脉冲Hopfield神经网络鲁棒稳定和鲁棒渐近稳定的充分条件 ,在此基础上 ,设计出了易于实施的脉冲控制器来镇定Hopfield神经网络 .最后 ,给出了例子 . 展开更多
关键词 脉冲Hopfield神经网络 H-稳定性 脉冲控制器 设计 LYAPUNOV函数 RICCATI不等式
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具有弱磁调速的直流电机速度系统鲁棒控制器的设计 被引量:3
18
作者 王乐 方一鸣 +1 位作者 王生德 王益群 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期29-32,50,共5页
针对具有弱磁调速的直流电机速度控制系统被控对象中存在较大的参数时变性及具有负载 扰动不确定性的问题,首先构造了一个适当的增广被控对象,将其转化为一H∞标准设计问题,并利 用H∞鲁棒控制理论,设计了速度控制系统的鲁棒状态反馈控... 针对具有弱磁调速的直流电机速度控制系统被控对象中存在较大的参数时变性及具有负载 扰动不确定性的问题,首先构造了一个适当的增广被控对象,将其转化为一H∞标准设计问题,并利 用H∞鲁棒控制理论,设计了速度控制系统的鲁棒状态反馈控制器,进而利用二自由度鲁棒跟踪设计 方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果表明,本文所设计的速度鲁棒跟踪控制系统,不仅对 于电机的参数时变不确定性有较好的控制效果,而且可以有效地抑制电机负载扰动的影响。 展开更多
关键词 直流电机 速度控制系统 控制器 设计 弱磁调速 直流调速系统
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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
19
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 非线性励磁控制器 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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时滞离散系统的鲁棒稳定新判据及控制器设计 被引量:3
20
作者 高会军 王常虹 李艳辉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1285-1289,共5页
针对一类具有多重状态时滞和多面体不确定性的离散时间系统,提出了一个新的参数依赖型Lya punov稳定条件,并基于此条件设计了系统的鲁棒镇定状态反馈控制器.采用线性矩阵不等式(LMI)技术,将控制器存在的充分条件转化为LMI的解存在条件,... 针对一类具有多重状态时滞和多面体不确定性的离散时间系统,提出了一个新的参数依赖型Lya punov稳定条件,并基于此条件设计了系统的鲁棒镇定状态反馈控制器.采用线性矩阵不等式(LMI)技术,将控制器存在的充分条件转化为LMI的解存在条件,可以采用较为有效的内点方法进行求解.与已有的基于二次稳定的结果相比,表明所提出的方法具有较低的保守性,通过数值仿真验证了所提出算法的可行性和优越性. 展开更多
关键词 时滞离散系统 稳定性 控制器设计 反馈控制器 线性矩阵不等式 LMI
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