摘要：针对欠驱动旋转激励平移振荡器(translational oscillations with a rotational actuator, TORA)系统的控制问题,使用一种自耦PID (self-coupling proportional-integral-differential, SCPID)控制方法.该方法首先利用坐标变换使TORA系统的质心映射为Huygens振动中心,以实现新系统控制输入解耦,避免零动态不稳定问题;然后对Huygens振动中心设计平移位置的SCPID控制器,同时获得小球偏转角度的虚拟指令,进而设计小球偏转角度的SCPID控制器,从而实现TORA系统的平衡点跟踪控制;最后在复频域对闭环控制系统的稳定性进行严格的数学分析和证明.仿真及与其他方法的结果对比表明,所设计的控制算法简单高效,在欠驱动控制系统领域具有实际的应用价值.

摘要：为了抑制七阶电力系统中的混沌振荡,根据自耦PID控制理论提出了一种简单的混沌控制方法。该方法首先将七阶混沌系统控制问题分解为三个严格反馈子系统的控制问题,然后将每个子系统已知和未知动态分别定义为一个总扰动,进而将三个子系统等价映射为一个三阶线性扰动系统和两个二阶线性扰动系统。据此分别构建了在总扰动反相激励下的三个受控误差系统。根据自耦PID控制理论,分别设计了一个扩展自耦PD控制器和两个自耦PD控制器。最后分析了每个子系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性。仿真结果验证了所提控制方法的有效性,每个状态变量均能由混沌振荡状态恢复到稳定运行状态,且控制信号光滑。因此该方法在电力混沌振荡控制系统领域具有良好的实际应用前景。

摘要：针对不确定混沌系统同步问题,研究了一种自耦PID协同控制方法。该方法将系统动态和内外不确定性定义为总和扰动,从而使非线性不确定系统变换为线性不确定系统,进而构建了总和扰动激励下的动态误差系统,据此设计了由速度因子为内在联系的自耦PID协同控制器模型,并建立了增益整定规则。理论分析证明了自耦PID闭环控制系统不仅具有全局渐近稳定性能,还具有良好的抗总和扰动鲁棒性能。仿真和实验结果表明,自耦PID协同控制方法具有响应速度快、控制精度高、抗总和扰动鲁棒性良好等诸多优点。自耦PID协同控制器模型有效解决了传统PID控制增益整定难题,在未知复杂系统控制领域具有广泛的应用前景。