带有伸缩器和饱和器的一类非线性系统模糊自适应控制设计

针对一类严格反馈非线性系统,利用后推法设计一种无超调跟踪控制律.对于阶数小于4的对象,给出了控制律参数应满足的充要条件;对于阶数更高的对象,给出了求解一个充分条件的方法.该控制律适用于零与非零初始条件,且参考输出不限制为阶跃信号.通过两个数值仿真例子验证了所提出控制律的有效性.

针对具有未知参数的受扰非线性系统,提出了一种带有死区修正的自适应鲁棒l2设计方法。根据参数的先验信息,通过将光滑投影算法、死区修正技术与参数自适应律结合起来,既抑制了参数的漂移、减小了计算负担,又使估计参数达到了最小。当外界干扰为零时,算法能够保证跟踪误差渐近收敛于任意设定的死区。当外界干扰不等于零时,系统满足l2干扰抑制性能指标。仿真结果进一步说明了算法的有效性。

阀门定位器是一个非线性、时变及未知模型系统,普通pid无法满足应用过程中快速、高精度要求.文中提出将常规pid控制方法和模糊技术相结合的的控制方式.在分析系统满足ziegler-nichols条件的基础上,运用其设定方法对pid参数进行了归一化处理,并对处理后的单个参数设计了模糊自适应控制算法.实验证明该控制算法控制效果明显优于普通pid.算法计算量小、调节可靠、自适应性强,能够满足工业应用需要.

提出了一种非线性系统自适应状态观测器的设计方法。根据系统工作点的变化在线配置极点,选取合适的反馈增益矩阵,无论如何选取状态观测器的初值,都能保证观测器在大范围内稳定工作。理论分析了存在模型误差和噪声干扰时观测器的鲁棒性。在cstr上的仿真结果证明,用该方法设计的观测器能够稳定收敛到状态真值,并且对模型失配和噪声干扰有一定的抑制能力

由于分布式电源逆变并网发电与有源电力滤波器(activepowerfilter,apf)在结构功能上具有相似性,本文提出了结合绿色分布式电源的有源电力滤波器拓扑结构,这种结构使apf除了能够滤除谐波外,还可以向负载供能,拓展了apf的应用范围,有利于电网的绿化和供能的多元化.分布式电源通过逆变升压整流来维持apf直流侧的电容电压的稳定,而不需要消耗电网中的能量.针对畸变电压的工况,设计了自适应dq检测算法;在apf控制上采用了自适应模糊控制的策略,不仅能快速跟踪谐波电流,而且具有较强的鲁棒性.仿真结果验证了该系统设计的可行性和可靠性,证明了本文所提算法的有效性和正确性.

本文以磁悬浮球系统为研究对象,基于该系统的线性化模型,通过backstepping设计方法设计了一类自适应控制器,所设计的控制器具有结构简单易于实现,控制输入易于得到等优点,仿真实验验证了该控制器的有效性。

本文主要研究了一类同时具有时变参数不确定性和外部干扰输入的离散线性系统有限时间状态稳定性问题,用线性矩阵不等式给出问题可解的充分条件.

船舶航向控制器的设计一直是各国学者的研究重点,随着技术的进步,对船舶航向控器设计的要求越来越高,加之水面状况越来越复杂,传统的pid控制很难达到满意的效果。基于模糊自适应pid控制在改进传统pid控制的基础上,采用一种动态调节的方式,与常规的pid控制器相比,不但控制效果得到了很好的改善,而且还具有更好的抗干扰能力。

研究了一类随机非线性系统的逆最优增益设计问题,系统中除了方差未知的wiener噪声之外,还含有markov跳跃参数.首先,给出此类系统逆最优增益设计问题可解的一个充分条件.其次,针对一类具有严格反馈形式的随机非线性系统,利用积分反推法,给出了依概率全局渐近稳定和逆最优控制策略的设计方法.其中,所设计的lyapunov函数和控制策略与模态显式无关,克服了由于markov跳跃模态引起的耦合项所带来的设计困难.最后,通过仿真验证了控制策略的有效性.

研究了一类状态可测仿射非线性系统的扰动抑制问题,针对局部渐近稳定的非线性系统受到未知有界的周期性扰动,以h∞状态反馈标准控制方法为基础,给出这类问题的设计方法,得到了控制器的参数化描述.

本文用系统仿真的方法探讨了汽车空调蒸发器过热度的自适应控制,分析了自校正pid自适应控制在蒸发器过热度控制中应用的基本原理;对采用自适应控制的汽车空调系统进行了仿真计算,结果表明,制冷效果得到了明显提高,对环境参数变化引起的系统工况波和很好的调节作用。

“带自适应控制的分段线性插值法”作为一种简单、控制精诚度高的控制方式，适用于一些控制精度要求较高，而设备自身又不带闭环反馈控制系统的控制对象，料流调节阀控制一直是高炉无料钟炉顶系统的控制重点，难点之一，在以往的高炉控制系统中虽然采用了多种方式对料流调节阀进行控制，但大部分效果却不尽人意，本文作者总结了多年相关方面的控制经验，在国内某大型高炉的无料钟炉顶系统控制中，采用了“带自适应控制的分段线性插值法”对料流调节阀进行控制，初步取得了较好的结果。

主要研究了一类时滞切换系统有关非线性执行器饱和的控制器设计问题。对于具有执行器饱和的时滞切换系统,设计了状态反馈控制器,构造了共同的lyapunov函数,并利用完备性定义给出了切换系统渐近稳定的充分条件,最后用schur引理将定理的充分条件等价地转化为线性矩阵不等式的形式。

针对变风量空调系统非线性、时变和负荷经常变化等情况,常规pid控制方法难以有效地对其进行控制的问题,提出了基于模型参考的模糊自适应控制方案。并在matlab环境下进行了改变设定值的系统仿真实验。仿真结果证明,系统满足控制要求,模型参考模糊自适应控制方案是可行的。

设计了smith预估的模糊自适应pid控制器。结合smith预估控制、模糊控制和传统pid控制的优点,利用模糊推理实现对pid参数的在线自动调整,最后将它应用到中央空调冷温水二次泵变流量的系统中。仿真试验表明,基于模糊自适应pid控制的冷温水变流量二次泵的自适应能力有所提高,响应速度和动态性能也有所改善。

针对模型参考自适应控制的区域稳定性问题,采用lyapunov直接法分析参数收敛与系统跟踪误差之间的关系。通过对系统误差项与参数估计项之间能量转移过程的描述,说明常规的区域稳定自适应控制器尚未充分考虑因估计参数振荡引起系统失稳的可能性。为此,提出一种简洁有效的区域稳定控制器设计方案,根据系统跟踪误差大小动态引入增益动态调整的鲁棒控制项,有效消除了控制中潜在的不稳定因素。基于siso非线性系统的仿真研究验证了所提方案的有效性。

采用一种建立在连续输入输出论域上的模糊控制器，避免了普通模糊控制器由于论域的离散化而存在的量化误差。通过采用分级模糊控制的方法进一步提高了系统的控制精度和收敛品质。同时还给出了一种自适应控制算法，利用它可以调整模糊规则以适应系统的时变性。利用该文的模莫糊控制器对典型非线性时变系统-vvvf液压电梯的实时控制结果表明；这种模糊控制器鲁棒性好，控制精度高，自适应能力强,具有很高的实用价值。

研究受l2范数有界未知扰动影响的一类马尔可夫跳跃线性系统的基于观测器的故障诊断滤波器设计问题.应用h∞优化技术,给出并证明了随机稳定并满足一定性能指标的残差产生系统的存在条件.通过求解线性矩阵不等式可求得故障诊断滤波器设计的解析解.

针对目前污水处理厂的污泥回流系统存在控制效果差、不稳定、能耗高等缺点,提出了基于自适应模糊控制的污泥回流系统。根据生产的实际情况和操作经验,给出了污泥回流系统的具体硬件结构及工艺流程,总结出自适应模糊控制器的控制规则并确定了相应的控制参数。实际运行经验证明,该自适应模糊控制系统使生化池混合液浓度稳定在设定值附近,同时保证了较好的出水效果,并且抗扰动能力强,提高了污泥回流的效率,节约了能源。

单神经元pid自适应控制器在vav系统中的控制应用——本文全面介绍了变风量系统的构成以及当前变风量系统的控制现状．引入人工神经网络．设计了单神经元自适应pid控制器．为变风量系统的局部控制提供了一些新的途径深入研究人工神经网络的变风量系统控制及其锯耦...

基于凸组合技术和线性矩阵不等式方法,考虑了一类非线性切换关联大系统的分散状态反馈镇定问题,大系统的关联项由线性和非线性两部分构成,在低维子系统的单个子系统均不能被镇定且存在非线性干扰的情况下,得到了切换关联大系统稳定的一个充分条件。并将其转化为求解线性矩阵不等式问题,相应给出了算法的计算机实现,进而设计出了切换关联大系统的分散控制器和分散切换策略。

利用lmi方法,针对不确定时滞系统的鲁棒模糊控制器设计及稳定性,提出了基于t-s的模糊模型,得到了使系统渐近稳定且具有h∞-扰动抑制度的模糊状态反馈控制器存在的充分条件,此充分条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性.