摘要：非线性鲁棒控制技术适用于像无刷直流电动机这样的快速运动对象的控制,在提高控制精度的同时,会引发系统颤振。设计了一种具有动态边界层的非线性鲁棒控制器,分析了闭环系统的控制性能。在控制器作用下,被控系统可以较好地跟踪速度参考输入信号。不仅速度跟踪误差最终能够收敛到边界层内,而且在消除颤振现象的同时,通过减小边界层宽度提高控制精度。仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性。

摘要：针对含双馈风力发电系统(doubly fed induction generator,DFIG)互联电网强非线性和模型不确定性的特点,设计了一种非线性鲁棒分数阶自抗扰(fractional order auto disturbance rejection controller,FADRC)广域阻尼控制器,以增强互联电网阻尼控制能力,抑制功率振荡。首先,对系统状态方程进行微分同胚映射得到系统分数阶的映射模型,进而构造扩张状态观测器(extended state observer,ESO)估计双馈风力发电系统的模型误差与外部扰动等不确定因素,以实现非线性模型动态补偿线性化,其次,利用自抗扰控制理论中的非线性状态误差反馈律控制理论设计DFIG阻尼控制器。仿真结果表明,大、小扰动下该方法动态特性良好,具有响应迅速、对参数变化及扰动不敏感等优点。该设计方法比传统PI控制具有更好的鲁棒性,能够增强DFIG阻尼控制能力,抑制互联电网功率振荡。

摘要：为了精确描述气缸的摩擦力,实现气缸的高精度轨迹跟踪控制,并提高算法的可移植性,提出基于遗传算法的气缸LuGre摩擦模型参数辨识方法和基于气缸充气腔压力变化的比例方向阀死区辨识方法。通过仿真分析,验证遗传算法在辨识摩擦力静动态参数时的可靠性;以单缸气动伺服系统为研究对象,分别建立比例方向阀和气缸的数学模型,设计基于反步法的非线性鲁棒控制器,开展气缸活塞运动跟踪不同频率的正弦轨迹曲线和三阶加减速曲线实验。研究结果表明:基于遗传算法的摩擦力参数辨识和基于气缸压力变化的比例方向阀死区辨识方法均能获得精确的辨识结果,本文所设计的控制器能实现气缸高精度轨迹跟踪控制。

摘要：广义预测控制(GPC)是基于非线性机理模型的一种优化控制策略,但当系统存在内部不确定性、建模动态误差和外部干扰的情况下,采用基于标称系统模型的GPC方法的系统性能将显著下降.为此,针对一类不确定非线性系统,首先分析设计了一种基于不确定模型的理想GPC控制律;同时设计了一种滑模干扰补偿器(SMDC)对系统的复合干扰进行估计,将其输出作为补偿控制与标称GPC控制律结合以消除不确定性和外干扰的影响,并利用Lyapunov理论分析了闭环复合系统的性能;最后将其应用于一种高超声速飞行器(HSV)姿态控制系统,仿真结果表明该方法具有很好的鲁棒特性和干扰衰减特性.

摘要：研究了船舶直航和谐波航向控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,将自适应模糊补偿技术应用到船舶航向非线性响应模型中,利用万能逼近定理构造模糊系统逼近系统中的未知非线性,提出了一种基于自适应模糊补偿且带有物理约束二阶滤波器的鲁棒跟踪控制器.运动响应模型考虑了建模误差和外界干扰,模糊系统能有效地逼近非线性系统,控制器能够准确地跟踪预设航向和转首角速度.舵角控制结合舵机伺服系统模型,操舵情况符合物理现实.数值仿真在相同控制参数下与传统比例-微分(PD)控制作比较,结果验证了自适应模糊控制器的有效性和优越性.

摘要：并联混合电力有源滤波器是一非线性、多变量、强耦合的系统,对其建立精确的数学模型比较困难。文中采用了非线性鲁棒控制技术,该技术将配置非线性结构替代极点配置进行控制系统的设计,依靠期望轨迹与实际轨迹之间的误差大小和方向来实施非线性反馈控制,它对混合电力滤波器的数学模型要求并不高。数字仿真结果表明,该控制技术能较好地控制混合电力有源滤波器,并具有较好的动态特性和较强的鲁棒性。

摘要：为提高减摇鳍控制器的鲁棒性,将Backstepping算法与闭环增益成形算法相结合,设计一种非线性鲁棒控制器.采用Matlab的Simulink工具箱分别对相同海况下未进行减摇控制、在设定航速及航速减半状态时采用减摇鳍控制的非线性数学模型进行仿真.结果表明,该控制策略对于减摇鳍非线性控制系统十分有效,具有较强的鲁棒性.该算法的优点是设计过程简单,物理意义明显.

摘要：该文将基于直接反馈线性化的非线性H∞ 控制策略应用于气压伺服系统。一方面 ,引入反馈线性化把具有强非线性的气压伺服系统转化为伪线性系统 ,从而可利用线性系统理论进行控制器设计 ;另一方面 ,引入H∞ 控制 ,处理由于模型不准确 ,运行参数的摄动等引起的鲁棒性问题。这使得对于气压伺服系统能够按照一定的性能指标来设计控制器 。

摘要：基于非线性鲁棒控制理论和发电机的精确模型,给出了多机电力系统NR-PSS的设计方法,在此基础上研制出了NR-PSS工业装置为便于推广使用,所给出的NR-PSS投运前的参数整定方法完全与我国现行通用的对"电力系统整定器(PSS)"参数调试规则一致.为了证实设计理论的正确性,利用实时数字仿真系统(RTDS)进行了在发电机励磁系统中装有NR-PSS和PSS的大扰动对比实验.实验结果表明,与古典PSS相比,所设计的NR-PSS能显著改善系统阻尼特性,更为迅速地抑制振荡,大幅提高电力系统小干扰和大干扰的极限传输功率.该具有自主知识产权的NR-PSS已在东北白山水电厂300MW机组上成功地投入运行达20个月以上。

摘要：针对船舶航向非线性系统,考虑模型中存在的不确定性和外部干扰等未知项,设计一种基于动态面控制技术和单神经网络技术的自适应控制器。首先引入一阶低通滤波器,避开对虚拟控制律的解析求导,解决了传统后推方法中普遍存在的"计算膨胀"问题;然后将设计控制器过程中出现的未知部分积存到下一步,依此类推,一直到控制器设计的最后一步,仅用一个神经网络逼近器逼近系统中的未知部分;最后把神经网络权值的范数作为唯一的在线估计参数,使在线学习参数的数目显著减少。所设计的控制算法具有计算量小、结构简单及易于工程实现等特点。采用Lyapunov理论证明了系统中的信号都是半全局一致最终有界,示例仿真结果验证了所提算法的有效性。