摘要：【目的】针对考虑扰动及摄动情况下的控制输入约束的不确定离散系统,提出了非脆弱保性能的控制方法。【方法】首先,以最小化目标函数为性能指标、控制输入饱和范围为约束条件,从而推导出约束状态下的非脆弱保性能控制律。其次,使用李雅普诺夫方程来构造非线性矩阵不等式。再次,结合Schur补定理和布谷鸟群智能优化算法对不等式进行求解,得到控制输入约束下的非脆弱保性能控制律的参数。最后,通过Quanser三自由度陀螺仪平台进行试验验证。【结果】试验结果表明,本研究所提出方法的稳态误差浮动不超过0.07、跟踪误差不超过0.15。【结论】该方法在面对扰动及摄动情况时具有更高的鲁棒性,对提升三自由度陀螺仪的稳定性及控制精度具有重要意义。

摘要：为改善板球系统轨迹跟踪控制误差大,控制精度低的问题,提出了一种基于微分平坦的板球系统反步滑模控制方法。首先基于欧拉-拉格朗日方程建立板球系统的运动学模型,通过合理简化得到解耦线性状态空间模型。以X轴方向控制器设计为例,利用微分平坦技术获得系统的目标状态量以及前馈控制量,建立误差系统,进而采用反步法实现对误差系统的滑模控制,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。算法中使用双曲正切函数抑制滑模的抖动,实现了对板球系统的轨迹高精度跟踪控制。仿真实验结果表明,该方法控制精度高,具有良好的控制效果。

摘要：【目的】为解决二级倒立摆系统非线性和强耦合问题,获得更好的稳定性和控制性,本研究设计一种基于三步法的控制器。【方法】建立二级倒立摆系统的状态空间模型,并划分为三个子系统。按照三步法控制器的设计步骤,对二级倒立摆子系统进行控制器设计,避免倒立摆系统在整体分析时出现耦合问题。【结果】通过李雅普诺夫函数证明了该控制器的稳定性。【结论】仿真结果证明,该控制器在二级倒立摆系统稳定控制中的有效性,具有更小的超调和平稳的响应过程。

摘要：利用自解耦控制方法(SDC)研究三容系统的液位控制。首先使用线性扩张状态观测器对三容系统中的耦合、非线性部分和扰动进行估计及补偿,进而通过设计合适的控制律来实现系统中每个子系统的自解耦。仿真结果表明,与传统的自抗扰控制相比,自解耦控制方法对期望的液位值具有良好的随动跟踪性能、较快的响应速度、鲁棒性更好。

摘要：【目的】对控制力矩陀螺(CMG)外框架路径跟踪存在的强耦合性和外部干扰等问题,提出一种基于非线性滑模控制的姿态稳定优化算法。【方法】根据建立的二自由度CMG动力学模型来推导出标准的仿射形式,利用李导数(Lie derivative)来明确输入和输出关系。将设计好的滑模控制器应用于CMG外框架角度跟踪指定的参考轨迹中,使用功率趋近律来减小抖振影响,并通过设计李雅普诺夫函数来确保其闭环稳定性。【结果】Matlab仿真结果表明,使用非线性滑模控制器能有效控制CMG的非线性、强耦合性和不确定性等,同时可使CMG外框架的角速度保持稳定,证明滑模控制CMG的可行性。【结论】设计出的滑模控制器能满足CMG外框架姿态调节和渐进稳定的要求,对比试验结果表明,在相同条件下,滑模控制的控制精度和鲁棒性要优于自适应控制和串级PID控制。

摘要：针对双连杆柔性机械臂轨迹跟踪过程中抖振大、精确度低等问题,设计了一种非奇异快速终端滑模控制算法。首先根据拉格朗日方程及能量守恒定律推导出双连杆柔性机械臂的动力学方程,进而设计了基于跟踪误差状态方程的非奇异快速终端滑模控制器,其中采用双曲正切函数代替符号函数来削弱抖振的影响,并利用李雅普诺夫理论证明了该闭环系统的稳定性。仿真结果表明,提出的控制策略具有跟踪精度高,抖振更小的优点。

摘要：四水箱系统是具有强耦合特征的非线性多输入多输出系统。消除或减弱变量间强耦合是提高四水箱系统控制性能的有效途径。基于双闭环结构,首先将水箱内部产生的耦合作用作为内部干扰纳入总扰动中,引入扩张状态观测器对其进行估计,设计线性状态误差反馈控制律对跟踪误差进行补偿,形成自解耦控制(SDC)。仿真结果证明,该方法的跟踪性能、抗干扰性能、解耦性能均达到了令人满意的效果。

摘要：针对磁悬浮球系统存在的非线性、不确定性和外界干扰问题,为使系统输出在跟踪期望位置轨迹变化时具有良好的动态品质,设计了三步非线性控制器.该控制器由类稳态控制、可变参考前馈控制和误差反馈控制组成,按固定顺序分步骤推导完成.三步非线性控制器推导过程简单明确,所获得的控制律结构层次清晰,并且避免了高阶非线性带来的多次微分问题.仿真实验结果表明,三步非线性控制器的跟踪速度快、超调量小、跟踪效果好,不存在抖振现象.

摘要：为提高板球系统的轨迹跟踪精度和抗干扰能力,提出了一种基于扩张状态观测器的误差反步控制策略.首先设计扩张状态观测器,估计出系统受到的不确定扰动.然后将观测出来的平板转角和角速度状态变量与反步法相结合,设计出带有低通滤波性能的误差反步控制器.实验结果表明,所设计的控制器具有良好的轨迹跟踪性能,验证了该控制策略的有效性.

摘要：在电厂进行日常的设备管理和运营过程中,传统的管理模式已经无法满足当下管理任务的需求。设计基于Java的智慧电厂管理系统,采用Java语言、MySQL数据库、B/S结构模式、***前后端分离等技术进行系统的总体架构设计,实现了用户管理、设备管理、运行管理、报警管理、数据库管理和日志管理。