摘要：针对机械臂运动跟踪控制器的参数自整定问题,设计了一种基于强化学习Policy Gradient法的参数整定器。首先,介绍了机械臂的一种混合动力学模型,根据该系统模型进行了比例微分(proportional-derivative,PD)控制器设计和李雅普诺夫稳定性证明,并由此给出了参数矩阵的范围。其次,设计了基于Policy Gradient的参数整定器,通过引入积分器的方法对其进行改进,使其控制下的参数行为连续化以进一步提高PD控制器的控制效果。最后,以二阶机械臂系统为例进行了仿真验证。实验数据证明了该参数整定器的有效性和可行性,并能有效提升系统的动态性能。

摘要：针对三相PWM整流器控制系统工程上参数整定困难的问题,进行了理论分析和dSPACE实时仿真实验研究,给出了电流环滑模变结构控制器设计方法,指出了电流环控制器参数独立设计的必要性。采用PI控制器实现了电压环的有效控制,并给出了参数整定方法。应用dSPACE装置构成了实时仿真实验系统,表明了所提理论方法的可行性,有效地减少了参数整定过程中的盲目性。实验结果表明,三相PWM整流器控制系统稳态和动态性能优良,控制器参数整定方法实用可行,dSPACE在电力电子控制系统分析与设计中具有十分便捷的效能。

摘要：研究了轮控航天器姿态控制规律的设计与参数整定问题。采用xyz转序欧拉角描述航天器姿态,建立了航天器动力学及运动学方程,并设计了非线性解耦控制律,使得各回路可独立设计PID控制器。以滚动回路为例,分析了PD控制参数与系统带宽、截止频率、相位裕度等多项频域指标的关系,从而设计有效的稳态控制器以应对挠性结构振动和系统时延等;接着根据姿态控制特性给出了积分参数选取及积分饱和处理策略;同时为快速完成姿态机动,结合时间最优控制特性分析了控制参数与机动角度的关系;此外,执行机构效率和系统干扰力矩等因素也被用于控制参数域的整定。最后利用整定策略设计了某型卫星的姿态控制器,并通过频域分析和数学仿真检验了该方法的有效性和实用性。

摘要：为克服分散鲁棒控制器设计中输出量各阶导数可测要求的限制,设计了带有高增益观测器的非线性鲁棒控制器。该方法不依赖于对象模型,通过积分环节对系统不可测部分和扰动进行估测,并予以补偿,提高系统的性能鲁棒性和动态性能;减少了控制器的可调参数,提高了实用性。选取典型的单变量非线性系统,基于Monte-Carlo随机试验,采用时间乘误差绝对值积分(ITAE)值作为性能指标,研究控制器参数对系统性能影响,并总结出该控制器的参数整定规则。

摘要：针对一类连续搅拌反应釜(CSTR),提出了基于扩张状态观测器和反步法的自适应控制方法,并结合连续动作强化学习器(CARLA)进行控制器参数整定.将CSTR视为包含不确定函数的非严格反馈非线性系统,利用扩张状态观测器对系统中的状态变量实时估计,并对不确定函数在线逼近,将系统补偿为线性二阶积分串联系统,为其设计反步法控制器.通过李雅普诺夫稳定性定理对系统稳定性进行分析,证明了闭环系统中所有信号均有界.最后,针对大量控制器参数难以人工整定的问题,设计CARLA算法快速搜索控制器参数最优值,提升了控制品质.仿真实验进一步验证了该方法的有效性.

摘要：柔性直流输电换流站控制器的性能对系统的安全稳定运行有重要意义。基于二阶线性自抗扰控制（linearactive disturbancerejectioncontrol,LADRC）设计了电压源换流器高压直流输电（或柔性直流输电）（voltagesourceconverter based high voltage direct current,VSC-HVDC）换流站控制器,实现了有功、无功的快速独立调节并发挥了自抗扰控制动态特性好、鲁棒性高、抗扰能力强的优势。提出了结合小信号分析法和频域法的优势整定LADRC控制器参数的具体方法,利用频域法精简控制器参数个数,建立系统全局小信号模型,从小信号稳定性的角度定量确定控制器参数,分析了小信号法与传统复频域法整定控制器参数的优劣。考虑外部交流系统对VSC-HVDC控制器参数整定的影响,通过算例验证了控制器的控制效果以及参数整定结果的正确性和有效性,最后给出了在工程上整定换流站线性自抗扰控制器参数的方法,为柔性直流输电换流站控制器的设计和LADRC参数整定提供了新思路。

摘要：在实际并网现场,电网时常包含未知、时变的扰动,故LCL并网逆变器运行工况复杂、恶劣,经常面临频繁脱网的问题。基于此,首先针对LCL并网逆变器设计了结构简单的一阶自抗扰控制器;其次,针对自抗扰控制器参数难以整定的问题,构建了包含控制误差和系统调节时间在内的多目标优化函数,并结合粒子群优化算法实现了一阶自抗扰控制器的参数整定,提高了自抗扰控制器参数设计的效率和合理性;最后,在频域中对系统性能进行分析,并通过仿真和实验验证了所设计控制器的可行性及所设计参数的优越性。结果表明,相比传统带宽法所得控制参数,带所提方法所得控制参数的一阶自抗扰控制能够使LCL并网系统获得更好的跟踪性、抗扰性和入网电流质量,且能够保证LCL并网逆变器在复杂工况下不脱网。

摘要：Levant基于超螺旋算法提出的滑模微分器具有滤波效果好且对特定噪声干扰不敏感等特点.针对该微分器参数调整问题,文章利用时间线性变换和坐标变换得到了一种有效的参数整定算法,该算法可依据给定信号的频率和幅值确定微分器参数.通过频域和时域对比分析表明,本文所设计的参数整定算法可在保证跟踪滤波与微分信号提取精度的同时,便捷地给出Levant微分器的有效参数.最后,本文将基于参数整定算法的Levant微分器应用到某航空发动机高空模拟试车台飞行环境模拟控制系统的环境信号处理中,验证了所提算法的有效性及工程应用价值.

摘要：提出一种新的定常PID参数整定方法。该方法综合考虑机电耦合效应、全域综合性能及随位姿实时变化的惯性负载,在操作空间内设计三条带有权重的运动轨迹,利用运动学正、逆解模型及刚体动力学逆解模型,直接建立以末端执行器操作空间的方均根误差最小为优化目标的整定方案,对伺服系统控制器的参数进行了整定。通过实例分析,给出使系统在整个工作空间内趋于最优的控制器参数的范围。该方法有效地解决了传统整定方法因其多目标函数相互制约而难以得到最优解的问题。试验验证该方法的正确性和有效性。

摘要：基于内模理论设计的分布式控制系统,提出一种参数定量整定策略.该整定策略依据给出的解析方法计算控制参数的调节范围,使系统满足鲁棒稳定性要求;在此调节范围内,通过参数估计算法和主导极点调节方法,进一步优化控制参数,使系统的输出性能达到工程要求的时域指标量.由于所提出的整定策略考虑了多变量系统中的耦合作用,故可达到同时优化所有控制参数的目的.仿真结果验证了所提出的整定策略是有效的.