摘要：为抑制精密平台存在的时变振动,提出一种基于磁流变弹性体(magneto rheological elastomer,MRE)半主动自适应比例积分(proportional integral,pi)控制方法。首先针对MRE隔振系统,建立其动力学模型,并根据MRE变刚度隔振原理,推导半主动控制条件;其次以响应加速度和目标加速度偏差作为pi控制器输入,通过遗传算法获得不同频率、幅值激励下的最优pi控制参数,并基于被动参考模型获得频率幅值依赖自适应律。该方法无须通过复杂的傅里叶变换辨识频率,实时性高;最后通过仿真和试验验证了所设计控制器的有效性;结果表明,与传统pi控制器相比,自适应pi控制器对40~50 Hz、1.0~3.0 m/s^(2)时变振动具有更大的抑制。

摘要：设计了单框架控制力矩陀螺中的角动量飞轮分系统以提高卫星姿态控制精度。首先,从理论上分析了角动量飞轮的角速度波动对单框架控制力矩陀螺输出力矩的影响,得到当期望转速为5 000r/min且力矩波动<0.002Nm时,角速度波动应小于5r/min的结论。然后,采用无刷直流电机驱动角动量飞轮,利用FPGA实现控制驱动电路,并设计自适应pi控制律以跟踪期望角速度。实验结果显示:从静止状态跟踪5 000r/min期望转速,达到稳定状态耗时25s,超调量<15r/min,稳态精度为2r/min。通过对上位机实时采集转速数据进行分析,验证了动量飞轮分系统设计的合理性,表明其能够满足单框架控制力矩陀螺对角动量飞轮分系统的设计要求,降低了角速度波动对输出力矩的影响,进而能够提高卫星对地观测时的平台控制精度。

摘要：提出了一种基于神经网络自适应pi控制的SSSC潮流控制策略,并设计了控制器的结构。该控制器主要由系统辨识和pi参数整定两个神经网络组成,并给出了它们的学习算法。该控制器在动态过程中,利用神经网络对SSSC的有功控制器和无功控制器的pi参数进行在线调整,提高了控制器的自适应能力和鲁棒性。在Matlab动态仿真环境中建立了控制系统的仿真模型,并基于此模型对系统的暂态行为和输电线路潮流的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该控制器在潮流控制上的有效性和适应性。

摘要：针对三相四线制静止无功发生器在传统控制方法上存在的缺陷,提出一种自适应pi双闭环控制方法.通过dq0坐标变换完成电压平方外环控制,实现对直流侧电容电压的稳压与均压控制.通过帕克变换完成电流内环控制器的设计,引入自适应pi控制,进行系统仿真,搭建实验验证系统.研究结果表明:自适应pi双闭环控制算法是有效的,提高了直流电压跟踪能力,使系统具有稳定性好、响应实时性好、抗负载扰动能力强等优点.

摘要：变流量固体冲压发动机工作过程中,常采用控制燃气发生器压强的方式调节燃气生成量,在跟踪变化压强指令过程中,流量会产生明显的负调现象,严重影响发动机系统的安全性和可靠性。为解决这一问题,以具有高度非线性、强时变特性的燃气发生器系统为对象,构建了基于粒子群算法的流量调节自适应pi控制器,并给出一种利用自适应微分跟踪器对期望控制指令进行“整形”的负调改善算法。首先,结合负调发生、终止判据,综合考量系统流量安全裕度,负调发生方向,构建了适配于动态负调约束的自适应跟踪微分器(TD),克服了传统跟踪微分器在负调抑制过程中控制精度不高,指向性不强等缺陷;进一步,开展了多工况下的负调抑制算法仿真校验。结果表明:所设计自适应控制算法具备良好的燃气流量控制能力,可实现在基本不改变响应时间情况下,将最大负调量削减56.6%的控制效果,展现出良好的工程应用前景。

摘要：为了提高航空发动机的控制性能和控制系统的可靠性,提出一种基于粒子群算法的航空发动机局部小区域自适应滑动的线性模型建立方法和双闭环自适应pi控制方法。在辨识区间内,以发动机转子转速为状态变量,采用在线实测数据和粒子群算法的参数估计方法,使模型辨识参数按照设定区间大小自适应跟踪滑动,从而保证线性模型能够精确逼近发动机的非线性动态。通过分析发动机燃油调节器的工作特性,建立了燃油调节器计量活门和电液伺服阀的传递函数,并根据所构建的模型,设计了航空发动机转子转速和燃油流量双闭环自适应pi控制系统以实现对航空发动机的精确控制。结果表明:利用局部滑动自适应辨识计算机得到的数据与发动机稳态、动态试验数据相吻合,且双闭环仿真控制性能满足航空发动机工作性能要求,表明所提出的航空发动机局部线性建模方法和自适应pi控制器参数算法对提高发动机的控制性能是有效的。

摘要：配电静止同步补偿器在配电网中能有效的解决电压跌落等动态电压质量问题。针对dq0坐标系下DSTATCOM系统数学模型强耦合、非线性的特点,提出一种模糊比例积分(pi)控制和最优跟踪控制相结合的DSTATCOM电压控制策略。在该控制策略中,电压外环采用模糊自适应pi控制,克服了传统固定增益pi调节器参数难以整定、自适应性差的缺陷。电压外环的输出作为电流内环的指令信号。电流内环采用基于最优跟踪控制的多变量控制器设计方法,避免了有功/无功电流的耦合作用给控制器设计带来的困难。仿真和实验结果表明,所提的DSTATCOM电压控制策略性能优良、结构简单、容易实现,满足DSTATCOM电压控制的要求。

摘要：动态电压恢复器能快速补偿电网电压变化,确保敏感负载端电压稳定,是用于电能质量控制的主要设备之一。介绍了一种基于电压型逆变器,采用直接电容接入电网的动态电压恢复器,以及根据技术要求设计实现其原理样机的过程。相较传统接入方式,该方案回避了接入变压器设计上的困难。仿真和实验结果证明原理样机能及时地检测系统电压扰动,并予以准确的补偿。

摘要：针对某武器大功率交流伺服系统的位置跟踪问题,提出了一种基于自适应模糊小波神经网络快速终端滑模控制(AFWN-FTSMC)方法。为使控制器的设计不依赖于被控对象的精确数学模型,采用自适应模糊小波神经网络控制器(AFWNC)逼近滑模控制中的等效控制部分,解决了由于系统的不确定性及干扰的存在而不能准确确定等效控制的问题;同时利用自适应pi控制来降低系统的抖动,并采用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该方法可以有效抑制抖振,提高系统的瞬态响应性能和控制精度,并且对结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。

摘要：分析了汽油发动机空燃比闭环pi控制器的数学模型,提出了自适应空燃比闭环控制算法,研究了阶跃型氧传感器响应变慢对汽油机空燃比和排放的影响。研究结果表明:当氧传感器信号从稀到浓变慢时,过量空气系数相对于正常值会减小,同时HC和CO排放浓度会增大;当氧传感器信号从浓到稀变慢时,过量空气系数相对于正常值会增大,同时氨氧化物(NOx)排放浓度会增大。试验结果表明:设计的自适应空燃比pi控制器减小了在氧传感器响应变慢时过量空气系数偏离正常值的幅度,能够减少有害气体排放。