摘要：随着对位置伺服控制系统中位置精度、响应速度、稳定程度要求的提高,传统的三环串联矢量控制系统已无法同时满足这些性能要求。针对此问题,设计一种滤波型并联矢量控制系统。分别对串、并联结构系统进行模型简化分析,并通过频域法进行参数整定。从机制上对两种结构系统的稳态性能和动态性能进行对比分析,得出并联结构系统的综合控制性能优于串联控制系统,但其抗高频扰动性能较差。利用根轨迹簇解析各个控制器参数对系统稳定性的影响;同时通过伯德图的三频段理论对系统的动态性能进行研究。最后,进一步分析得出相较于串联结构系统,并联结构系统可以更方便地通过加入调节控制器进行性能优化,并以此为基础在系统中加入二阶巴特沃斯滤波器,提出了滤波型并联结构系统,在维持系统低中频性能的基础上,改善了系统的高频性能。仿真结果表明:滤波型并联结构系统可以消除位置环在动态信号输入下的稳态误差,同时具备更快的响应速度和较好的高频抑制性能。

摘要：针对一类具有马尔科夫时延的网络控制系统,讨论了其保性能控制器的设计问题,并提出了一种通过切换反馈增益来维持网络控制系统性能的设计方法。首先把网络控制系统建模为一类具有不确定性参数的离散系统,利用Lyapunov稳定性理论,讨论了系统的稳定性,结合一个最优二次型性能指标,推导出该类系统保性能控制器的存在性。最后通过仿真算例验证了此控制方法的有效性和可行性。

摘要：研究了基于新型趋近律的积分模糊滑模控制方法,并以永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统为背景进行了应用研究。设计了基于新型趋近律的积分模糊滑模速度环控制器,有效地抑制了传统滑模变结构控制中的固有抖振问题。在滑模面的设计中引入误差信号的积分项,避免控制量中对加速度信号的要求,增强系统的抗干扰能力;引入了模糊控制,可以抑制滑模控制抖振。并提出一种新型趋近律,进一步对滑模抖振进行抑制,提高了滑模面的趋近速度。仿真表明,该方法能够实现精确的速度控制,与传统的滑模控制相比,该控制器具有更好的跟踪性能。

摘要：为了减小运动控制中三角函数类型轨迹规划在减速段产生的振动和冲击,文章提出了使减速段Jerk平滑过渡的非对称正弦轨迹规划的系统的设计方法.首先,根据S曲线的闭合形式非对称设计方法,将其在正弦算法中实现;然后,针对正弦加加速度在减速段存在突变的问题进行优化,并提出不同目标行程下确定运动参数的方法;最后,通过频域分析和仿真实验的方法验证了该算法的有效性.

摘要：在永磁同步电机控制系统中,逆变器的延迟效应会降低系统的跟踪性能和稳定裕度。引入Smith预估补偿器可以补偿延迟环节对系统性能的影响,但Smith预估补偿器要求延迟时间和被控对象模型参数已知,这不符合实际情况。为此提出时变模型自适应预估方法,分别对延迟时间和被控对象模型参数进行自适应估计,实现Smith预估补偿器的全参数自适应。设计基于位置输出超前值预测和扰动抑制的滑模前馈控制器,与全参数自适应Smith预估补偿控制相结合,确保控制系统的全局稳定,降低系统对参数不确定的敏感性,并提高系统的抗扰性。仿真结果表明,与传统及多种改进的Smith预估补偿方法相比,该方法有着更高的跟踪精度,即使在非理想条件下,对参数不确定依然具有较强的鲁棒性,对随机扰动依然具有较强的干扰抑制能力。

摘要：水下机器人由于工作环境的特殊性,导致其通信困难.文章首先设计一套水下电场通信系统,并且将此通信系统集成到仿生机器鱼上.值得注意的是,它解决了多个水下机器人在传统的的通信方式下不能正常通信的问题.其次,针对电流场的物理特性设计了一系列的实验来验证理论的可行性,引入误码率(BER)来评估通信系统的稳定性.最后,通过外部发射装置并应用水下电场通信系统来控制机器鱼的各种游动模态.该通信系统在水下机器人的近距离通信中有很好的应用前景.

摘要：伺服控制系统的控制性能会受到机械共振的影响,导致实际应用时控制器参数需要进行额外的调整。为了提高PID参数设计的准确性,减小共振模态对控制系统的影响,在设计伺服系统位置环控制器前,建立共振模态的数学模型,并将共振模态看成伺服系统位置环被控对象的一部分。然后,根据已包含了共振模态的被控对象的数学模型来设计伺服系统的二自由度控制器,其中前馈控制器通过不变性原理设计,反馈控制器通过提出的五阶极点配置的方法进行设计。结果表明:提出的伺服系统设计新方法能够有效提高控制系统的性能,减小机械共振的影响。因此,对于已知共振模态的伺服控制系统,该设计方法得到的控制器参数更加适用,能有效减小实际调试的难度。

摘要：针对一类具有时变执行器故障的连续时间网络控制系统,研究了在通讯时延情况下的容错控制问题。基于故障的边界条件,首先将时变执行器故障建模成一类有界的时变参数。接着,结合Lyapunov原理和线形矩阵不等式(LMI)方法,提出了容错控制器的设计方法。该容错控制器能有效地提高含时变执行器故障的网络控制系统的完整性和鲁棒性。最后,通过仿真实验证明了该方法的有效性和可行性。

摘要：在考虑含有外界噪声输入的情况下,研究了一类具有时滞网络控制系统的H∞控制问题。在网络环境中,将含时变时延的网络控制系统建模成一类受时变参数影响的闭环离散时间系统,基于Lyapunov理论和线形矩阵不等式(LMI)方法,提出了此类系统H∞控制器的设计方法。该H∞控制器能有效地提高网络控制系统的鲁棒性,并保证系统渐进稳定。通过仿真方法证明了该方法的有效性。

摘要：针对永磁同步电机伺服系统的滑模速度控制存在抖振和鲁棒性不强问题,采用改进积分终端滑模面与广义超螺旋相结合的方法设计转速控制环。提出分段滑模面的方法设计改进的快速积分终端滑模面,可以使得抖振问题得到明显改善;设计改进的广义超螺旋控制器作为切换控制,能够更好地改善系统的动态特性,并证明了此算法的稳定性。仿真结果表明:该方法具有抑制抖振性能强、收敛速度快和跟踪性能好等优点。