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基于改进的分数阶超临界机组水煤比控制方法仿真
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作者 李士哲 杜毅恒 刘帅 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期289-298,共10页
针对超临界机组给煤量与给水流量响应速度不匹配以及工况变动引发的参数摄动问题,提出将燃料-中间点温度控制系统简化为具有参数不确定性的单输入单输出形式,以便确定参数变动范围.设计了一种针对该参数不确定性系统的分数阶定量反馈控... 针对超临界机组给煤量与给水流量响应速度不匹配以及工况变动引发的参数摄动问题,提出将燃料-中间点温度控制系统简化为具有参数不确定性的单输入单输出形式,以便确定参数变动范围.设计了一种针对该参数不确定性系统的分数阶定量反馈控制方案,并引入多重性能指标以优化控制效果.采用改进的多目标粒子群算法来解决控制系统性能优化与迭代效率之间的平衡并提升参数寻优的准确性.仿真结果表明,所提出的分数阶定量反馈控制系统能够显著提升超临界机组水煤比系统的控制性能,保障机组安全稳定运行. 展开更多
关键词 超临界机组 水煤比控制系统 分数阶控制 定量反馈理论 多目标粒子群算法
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定量反馈理论发展综述 被引量:28
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作者 王增会 陈增强 +1 位作者 孙青林 袁著祉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期403-410,共8页
定量反馈理论是一种基于频域的鲁棒控制理论,可以用于具有高度不确定性的单变量线性/非线性系统、多变量线性/非线性系统控制器设计.本文概述了定量反馈理论的基本原理、设计过程以及特点.总结了近年来QFT在提高系统性能、鲁棒稳定性、... 定量反馈理论是一种基于频域的鲁棒控制理论,可以用于具有高度不确定性的单变量线性/非线性系统、多变量线性/非线性系统控制器设计.本文概述了定量反馈理论的基本原理、设计过程以及特点.总结了近年来QFT在提高系统性能、鲁棒稳定性、自动设计以及应用等方面的最新研究进展,并且给出了一些已有的理论应用成果.最后讨论了进一步的研究方向. 展开更多
关键词 定量反馈理论 鲁棒控制 不确定系统 频率域 多变量系统
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QFT在导弹俯仰通道控制中的应用 被引量:8
3
作者 张庆振 杨春宁 安锦文 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期7-9,共3页
定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中,具有强不确定性,且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明,所设计控制律满足导弹6组特征点... 定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中,具有强不确定性,且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明,所设计控制律满足导弹6组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能,且控制舵偏比基于PID控制的偏量减小40%,俯仰角调节时间3.29s也优于原PID控制所需调节时间4.53s。 展开更多
关键词 定量反馈理论 导弹 俯仰通道控制 应用 鲁棒控制 控制律 PID控制
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基于定量反馈理论的AMT离合器接合控制研究 被引量:8
4
作者 汤霞清 侯朝桢 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期94-97,共4页
研究机械式自动变速器 (AMT)离合器的接合控制 .通过对离合器传动系动力学分析 ,建立了车辆起步时变速器输入轴速度与离合器接合位移之间的传递函数模型 .由于模型中存在参数的不确定性 ,利用定量反馈理论原理 ,设计了变速器输入轴速度... 研究机械式自动变速器 (AMT)离合器的接合控制 .通过对离合器传动系动力学分析 ,建立了车辆起步时变速器输入轴速度与离合器接合位移之间的传递函数模型 .由于模型中存在参数的不确定性 ,利用定量反馈理论原理 ,设计了变速器输入轴速度鲁棒控制系统 .仿真研究表明 ,当车辆起步时的挡位和载荷变化时 。 展开更多
关键词 离合器 定量反馈理论 鲁棒控制 机械式自动变速器 接合控制 传动系统 汽车
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连续回转马达电液伺服系统辨识及控制 被引量:7
5
作者 王晓晶 邵俊鹏 +1 位作者 姜继海 李平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1045-1051,共7页
针对连续回转电液伺服马达摩擦力矩和泄漏量的周期性变化对整个系统产生周期性干扰的问题,建立了连续回转马达电液位置伺服系统的数学模型,采用正弦扫频信号作为激励信号,根据连续回转马达自身结构特点,每间隔10°对连续回转马达进... 针对连续回转电液伺服马达摩擦力矩和泄漏量的周期性变化对整个系统产生周期性干扰的问题,建立了连续回转马达电液位置伺服系统的数学模型,采用正弦扫频信号作为激励信号,根据连续回转马达自身结构特点,每间隔10°对连续回转马达进行整周的闭环参数辨识.对采集的每组输入、输出数据对序列,采用基于高斯-牛顿优化算法的预报误差法进行系统模型参数辨识,得到了在整周内系统模型参数的变化范围.针对马达系统参数时变及非线性不确定性因素,依据连续回转电液伺服马达设计指标要求,结合系统模型参数辨识结果,利用定量反馈理论设计了一种基于输入信号微分前馈的二自由度QFT(quantitative feedback theory)鲁棒控制器,实验证明连续回转马达符合性能指标要求,证明了该辨识及控制方法的可行性. 展开更多
关键词 连续回转马达 低速性能 系统辨识 定量反馈理论
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基于定量反馈理论的火炮随动系统鲁棒控制研究 被引量:8
6
作者 荀盼盼 韩崇伟 +1 位作者 赵宇和 王保华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1841-1846,共6页
针对火炮随动系统由于参数摄动及非线性扰动等因素导致控制精度不高的现象,提出一种基于定量反馈理论(QFT)的火炮随动系统鲁棒控制策略。在建立带有不确定参数的火炮随动系统模型的基础上,以某火炮随动系统为例,利用回路整形法设计控制... 针对火炮随动系统由于参数摄动及非线性扰动等因素导致控制精度不高的现象,提出一种基于定量反馈理论(QFT)的火炮随动系统鲁棒控制策略。在建立带有不确定参数的火炮随动系统模型的基础上,以某火炮随动系统为例,利用回路整形法设计控制器,分析验证该控制器作用下系统稳定性、跟踪性及鲁棒性,并研究带有参数摄动、输出扰动等情况下系统的时域响应。研究结果表明,所设计的QFT鲁棒控制器能够满足火炮随动系统性能指标要求,有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 火炮随动系统 鲁棒控制 定量反馈理论 不确定性
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基于定量反馈理论的EHA控制器设计 被引量:8
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作者 马纪明 付永领 高波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期553-557,共5页
定量反馈理论(QFT,QuantitativeFeedbackTheory)是一种鲁棒控制器设计方法,具有很好的工程实用性,在液压伺服控制领域得到了广泛应用.建立电动静液作动器(EHA,ElectricalHydrostaticActuator)模型并简化后,基于定量反馈理论进行了内外... 定量反馈理论(QFT,QuantitativeFeedbackTheory)是一种鲁棒控制器设计方法,具有很好的工程实用性,在液压伺服控制领域得到了广泛应用.建立电动静液作动器(EHA,ElectricalHydrostaticActuator)模型并简化后,基于定量反馈理论进行了内外环控制系统的设计.内环控制电动机转速,主要保证其快速性;外环控制舵面的转角,要兼顾跟踪性能、鲁棒稳定性和抗干扰能力.设计过程中考虑到了电动机、液压系统的参数不确定性和各种飞行状态下的负载变化情况,并根据内外环性能指标生成边界条件.仿真结果表明控制器不仅对参数变化具有鲁棒性,还能很好地抑制输出干扰带来的影响,使一体化电动静液作动系统充分发挥其转矩高、功率密度大、易于维修和模块化的优点,对整个飞控系统的性能提高有很大帮助. 展开更多
关键词 功率电传 电动静液作动器 定量反馈理论 鲁棒控制
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QFT在水下潜器控制系统设计中的应用 被引量:4
8
作者 肖永利 张琛 吴庆宪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期446-449,共4页
分析和总结了定量反馈理论(QFT)的基本原理和设计步骤,并应用该理论对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究发现,QFT能够很好地解决水下潜器由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题,并从工程应用角度为... 分析和总结了定量反馈理论(QFT)的基本原理和设计步骤,并应用该理论对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究发现,QFT能够很好地解决水下潜器由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题,并从工程应用角度为水下潜器提供了一种鲁棒控制设计方案.仿真结果及与一般控制方案比较表明,用这种理论方法设计的控制系统不仅控制效果良好。 展开更多
关键词 水下潜器 定量反馈理论 鲁棒控制 控制系统
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基于QFT的四轮转向控制系统设计 被引量:2
9
作者 刘奋 张建武 +1 位作者 屈求真 黄宏成 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期68-72,55,共6页
本文提出一种基于定量反馈理论的主动控制四轮转向策略,以汽车转向时的横摆角速度和车体侧偏角为被控制量,将汽车的速度、质量、轮胎等效侧偏刚度等参数视为有界的不确定参数,应用定量反馈理论(QFT)设计反馈控制系统。为了验证设计的有... 本文提出一种基于定量反馈理论的主动控制四轮转向策略,以汽车转向时的横摆角速度和车体侧偏角为被控制量,将汽车的速度、质量、轮胎等效侧偏刚度等参数视为有界的不确定参数,应用定量反馈理论(QFT)设计反馈控制系统。为了验证设计的有效性,采用具有非线性轮胎特性的汽车模型对控制系统作了多种工况下的仿真。仿真结果证明所设计的解耦控制系统对汽车参数的不确定性具有鲁棒性,同时具有较好的控制特性,能够有效提高汽车的主动安全性和操纵稳定性。 展开更多
关键词 四轮转向 定量反馈 鲁棒性 汽车转向 控制系统 稳定性 设计
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基于定量反馈理论的电压源换流器高压直流输电系统鲁棒控制器 被引量:5
10
作者 钱甜甜 苗世洪 +1 位作者 冉晓洪 吴英杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期213-222,共10页
PI控制是基于电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统控制器的主流,但面对系统的不确定性时,PI控制器表现出较弱的运行性能。针对这一问题,在传统矢量控制策略的基础上,结合定量反馈理论,提出了一种新的鲁棒控制策略。该策略在设计中... PI控制是基于电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统控制器的主流,但面对系统的不确定性时,PI控制器表现出较弱的运行性能。针对这一问题,在传统矢量控制策略的基础上,结合定量反馈理论,提出了一种新的鲁棒控制策略。该策略在设计中可以考虑相位信息,直观地权衡控制器复杂性与性能指标,设计方法简单,易于工程人员现场调节和操作。在不同的运行条件下,用PSCAD软件对控制系统进行了仿真,并与PI控制器下的系统性能进行对比。仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的鲁棒性和动态性。 展开更多
关键词 电压源换流器高压直流输电 鲁棒控制 工程实用性 定量反馈理论
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超临界直流锅炉煤水比控制系统机理建模及定量反馈控制 被引量:9
11
作者 谷俊杰 曹晓威 +1 位作者 王丕洲 曹晓光 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期947-954,共8页
针对超临界直流锅炉在变负荷运行过程中被控对象参数不断发生变化的特点,将超临界直流锅炉看做具有不确定性的非线性系统,并根据部分分散控制方法对某600MW超临界机组简化模型进行了分析,充分论证了燃料量对中间点温度的动态特性单独建... 针对超临界直流锅炉在变负荷运行过程中被控对象参数不断发生变化的特点,将超临界直流锅炉看做具有不确定性的非线性系统,并根据部分分散控制方法对某600MW超临界机组简化模型进行了分析,充分论证了燃料量对中间点温度的动态特性单独建模的合理性.以超临界直流锅炉燃料量变化对水冷壁出口温度的影响为研究对象,进行动态机理分析并建立动态模型,通过计算在3个典型工况点处的传递函数,确定其不确定性模型的参数变化范围.将定量反馈理论应用到煤水比控制中,结合给定的设计性能指标计算出煤水比控制系统的反馈控制器和前置滤波器的参数.结果表明:锅炉中间点温度在不同负荷下都能较快地高精度跟踪给定信号,有较强的鲁棒性,控制性能良好且易于实现. 展开更多
关键词 超临界直流锅炉 煤水比 变负荷运行 定量反馈理论 鲁棒性
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水下潜器的鲁棒控制系统设计 被引量:2
12
作者 肖永利 张琛 +1 位作者 李振波 吴庆宪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期1348-1351,共4页
讨论了单变量系统的定量反馈理论(QFT)与H∞两种鲁棒控制设计方法之间的关系,并结合两种方法的优点对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究表明,QFT 的设计问题可以通过设计指标的近似转换转化为H∞控制设计问题,这为... 讨论了单变量系统的定量反馈理论(QFT)与H∞两种鲁棒控制设计方法之间的关系,并结合两种方法的优点对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究表明,QFT 的设计问题可以通过设计指标的近似转换转化为H∞控制设计问题,这为H∞控制性能权函数选取提供了依据.使用H∞控制方法不需要太多的设计经验,但设计的控制器结构较复杂且存在保守性.用QFT 方法可对H∞控制器再进行优化调整,调整后的控制器结构简单,易于工程实现.QFT 与H∞控制之间的有效结合,降低了水下潜器鲁棒控制系统的设计难度. 展开更多
关键词 水下潜器 定量反馈理论 鲁棒控制 H∞控制
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新型均衡燃烧控制系统的设计及应用研究 被引量:2
13
作者 沈炯 顾峻 +2 位作者 吕震中 谈英姿 李益国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第10期80-83,共4页
传统的燃烧控制系统 (TCCS)仅能控制进入锅炉炉膛的燃料总量 ,以适应机组的负荷变化 ,但不能保证进入炉膛的各个燃烧器的煤粉流量相等 ,这对于发电机组的安全性和经济性都会产生消极的影响。均衡燃烧控制系统 (BCCS)的研究和开发正是为... 传统的燃烧控制系统 (TCCS)仅能控制进入锅炉炉膛的燃料总量 ,以适应机组的负荷变化 ,但不能保证进入炉膛的各个燃烧器的煤粉流量相等 ,这对于发电机组的安全性和经济性都会产生消极的影响。均衡燃烧控制系统 (BCCS)的研究和开发正是为了解决上述问题。文中探讨了BCCS设计及实践中的若干理论和关键技术问题。目前 ,BCCS已成功用于 2 0 0MW机组 。 展开更多
关键词 均衡燃烧控制系统 小波分析 锅炉 炉膛
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基于QFT的光电稳定控制系统设计与分析 被引量:3
14
作者 姜世洲 洪华杰 +1 位作者 纪明 王惠林 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期377-381,共5页
为了克服模型摄动和各种扰动对机载光电稳瞄系统的影响,提出一种基于定量反馈控制理论(QFT)的光电稳定控制系统设计方法。该方法以方位回路作为讨论对象,基准模型参数值均为方位回路参数值,通过综合考虑被控对象的模型不确定范围(不确... 为了克服模型摄动和各种扰动对机载光电稳瞄系统的影响,提出一种基于定量反馈控制理论(QFT)的光电稳定控制系统设计方法。该方法以方位回路作为讨论对象,基准模型参数值均为方位回路参数值,通过综合考虑被控对象的模型不确定范围(不确定范围取为基准值的±15%)和系统的性能指标,可实现一定范围模型摄动系统的强鲁棒性。在加入模拟幅值为0.06的力矩扰动作用下,设计系统的输出位置误差小于2×1-0 7rad,加入速度扰动,以国外某典型直升机角振动测试频谱作为速度扰动信号,设计系统位置误差限制在8×1-0 7rad内。仿真结果表明:设计的控制系统总体性能优于经典P ID设计的系统。 展开更多
关键词 定量反馈理论(QFT) 光电稳定系统 鲁棒性 力矩扰动 速度扰动
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基于定量反馈理论的汽车转向控制系统设计 被引量:3
15
作者 刘奋 张建武 屈求真 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1191-1195,共5页
提出一种基于定量反馈理论的主动前轮转向策略 ,通过反馈控制系统控制汽车的动态特性 ,以跟踪汽车转向理想横摆角速度 .进而提出了基于定量反馈理论的主动四轮转向策略 ,使得汽车重心处的侧偏角和车体横摆角速度实现了解耦控制 .多种情... 提出一种基于定量反馈理论的主动前轮转向策略 ,通过反馈控制系统控制汽车的动态特性 ,以跟踪汽车转向理想横摆角速度 .进而提出了基于定量反馈理论的主动四轮转向策略 ,使得汽车重心处的侧偏角和车体横摆角速度实现了解耦控制 .多种情况下的非线性仿真结果表明 。 展开更多
关键词 定量反馈理论 汽车 转向控制系统 主动前轮转向 解耦控制 四轮转向 系统设计
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基于动态逆与QFT的鲁棒飞行控制器 被引量:3
16
作者 鲁可 袁锁中 +1 位作者 刘曌 钱秋朦 《兵工自动化》 2012年第5期49-52,共4页
针对保证无人战斗机控制器的解耦性能和鲁棒性能问题,设计一个某无人战斗机的姿态控制器。将动态逆(DI)和定量反馈理论(QFT)相结合,用动态逆实现无人战斗机控制的动态解耦,用定量反馈理论保证控制器的鲁棒性能,并以实例进行仿真结果分... 针对保证无人战斗机控制器的解耦性能和鲁棒性能问题,设计一个某无人战斗机的姿态控制器。将动态逆(DI)和定量反馈理论(QFT)相结合,用动态逆实现无人战斗机控制的动态解耦,用定量反馈理论保证控制器的鲁棒性能,并以实例进行仿真结果分析。仿真结果表明:在气动数据变化±30%的范围内,DI与QFT控制器可以实现对飞机姿态的精确控制,能很好地解决飞机的姿态控制问题,有较好的工程应用价值。 展开更多
关键词 动态逆 定量反馈 鲁棒控制
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摆动喷管控制导弹鲁棒飞行控制系统设计 被引量:6
17
作者 朱学平 祁鹏 +1 位作者 张晓峰 杨军 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期427-430,436,共5页
针对摆动喷管控制导弹存在气动参数不确定性及摆动喷管控制误差的问题,利用参数空间方法和定量反馈理论设计了鲁棒飞行控制系统。建立了摆动喷管控制导弹线性化数学模型;考虑数学模型的不同偏差组合将其视为多模系统,基于参数空间方法,... 针对摆动喷管控制导弹存在气动参数不确定性及摆动喷管控制误差的问题,利用参数空间方法和定量反馈理论设计了鲁棒飞行控制系统。建立了摆动喷管控制导弹线性化数学模型;考虑数学模型的不同偏差组合将其视为多模系统,基于参数空间方法,完成了伪攻角回路的设计;将伪攻角回路作为广义被控对象,采用定量反馈理论,设计了法向过载回路。仿真结果表明,对于气动参数及摆动喷管控制误差不同的组合情况,飞行控制系统具有良好的稳定性和鲁棒性能。 展开更多
关键词 摆动喷管 鲁棒性 飞行控制系统 参数空间方法 定量反馈理论
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无阻力双星编队的满系数矩阵MIMO定量反馈控制 被引量:2
18
作者 张永合 梁旭文 +2 位作者 周远强 郭延宁 马广富 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期819-828,共10页
研究由两颗无阻力卫星构成的、用于重力场测量的松散式编队相对位置控制方法,主要解决编队控制所产生的非重力加速度在重力场测量频带内的干扰抑制问题。首先,选取双星位置中点作为编队系统质心,建立了考虑J2摄动项的双星相对动力学模... 研究由两颗无阻力卫星构成的、用于重力场测量的松散式编队相对位置控制方法,主要解决编队控制所产生的非重力加速度在重力场测量频带内的干扰抑制问题。首先,选取双星位置中点作为编队系统质心,建立了考虑J2摄动项的双星相对动力学模型。然后,根据定量反馈理论(QFT)确定系统在频域内的跟踪性能、鲁棒稳定性、输入干扰抑制等约束。与当前常规的对角型QFT控制器设计方法不同,本文针对编队系统的多输入多输出(MIMO)通道强耦合特性,设计了更具一般性的满系数矩阵鲁棒控制器,不但实现了闭环控制回路整定、通道解耦和稳态收敛,还有效抑制了编队控制量功率谱在科学测量频带内的干扰。最后,通过在时域中的数字仿真校验了该方法控制器的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 无阻力卫星 松散编队 定量反馈理论 干扰抑制
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小型汽油机恒转速QFT鲁棒控制 被引量:2
19
作者 邵金菊 魏民祥 +2 位作者 温卫东 任龙杰 孙桂芝 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期951-954,共4页
给出了某小型无人直升机汽油发动机的恒转速鲁棒控制。根据阶跃响应,可辨识得到用于控制器设计的发动机线性区间模型。针对该模型具有不确定性以及进气-做功之间存在时变时滞等特点,采用基于定量反馈理论(QFT)的鲁棒控制方法实现发动机... 给出了某小型无人直升机汽油发动机的恒转速鲁棒控制。根据阶跃响应,可辨识得到用于控制器设计的发动机线性区间模型。针对该模型具有不确定性以及进气-做功之间存在时变时滞等特点,采用基于定量反馈理论(QFT)的鲁棒控制方法实现发动机的恒转速控制,使其在严重的负载扰动条件下能准确地跟踪期望的发动机转速。仿真结果表明,该控制器动态响应速度快、对旋翼总距变化等干扰抑制作用强,能使发动机转速稳定在目标转速允许误差范围内,并具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 干扰抑制 汽油发动机 区间系统 QFT 无人直升机
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基于QFT的高超声速飞行器鲁棒控制器设计 被引量:3
20
作者 鹿存侃 马骏 闫杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期695-698,703,共5页
针对高超声速飞行器调姿段姿态控制问题,将超燃冲压发动机不同工作状态对高超声速飞行器模型参数的影响看作是不确定对象鲁棒性问题的扩展,应用QFT设计了鲁棒控制器。通过将飞控系统的时域指标转化为频域指标,生成Nichols图上的复合频... 针对高超声速飞行器调姿段姿态控制问题,将超燃冲压发动机不同工作状态对高超声速飞行器模型参数的影响看作是不确定对象鲁棒性问题的扩展,应用QFT设计了鲁棒控制器。通过将飞控系统的时域指标转化为频域指标,生成Nichols图上的复合频域边界,利用回路整形设计控制器和前置滤波器,使得闭环系统频率响应满足所有性能指标要求。仿真结果表明,所设计控制器能够满足高超声速飞行器调姿段控制需求,有效抑制输出端干扰,并且当模型参数具有较大范围的不确定性时,具有良好鲁棒性能,有较好的工程应用价值。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 鲁棒控制 定量反馈理论 回路整形
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