带时变时滞的不确定网络化控制系统的H∞控制

针对带时变时滞和不确定参数的网络化控制系统,研究其H∞状态反馈控制问题,给出了一个满足给定的H∞范数界γ的时滞相关的鲁棒稳定性准则,它是根据Lyapunov-Krasovskii 泛函方法以线性矩阵不等式的形式给出。然后将这个准则转化为H∞控制问题的一个充分条件,所得到的条件可用来设计一个H∞状态反馈控制器。最后,给出数值例子来说明所提出方法的有效性和可行性。     

基于模型预测控制的永磁同步电机弱磁调速系统

在对电机弱磁控制理论分析的基础上，设计基于电压反馈的弱磁控制系统。将模型预测控制算法引入速度环，在弱磁控制策略下将所设计的模型预测控制器应用于电机控制系统。仿真结果表明，在弱磁控制下模型预测控制器比比例控制器具有更好的鲁棒性和更强的抗干扰能力，提高了系统的稳定性。     

一种克服大滞后的新方法—模糊自适控制器

本文以模糊集合理论为基础,采用相平面分析法,针对难以建立数学模型且含有大时滞系统设计了一种自适应模糊控制器,同时讨论了参数的具体设计方法,简化了已有的控制算法,使存储量大大降低,从而为具体应用奠定了基础。这种控制器具有控制算法简单,整定时间短,稳定性及自适应能力强,抗干扰性能好等优点。计算机仿真证明了本算法的正确性,又通过模拟试验进一步讨论了控制器的具体实现问题,并给出了良好的反应曲线。进一步又将模型引入了自适应模糊控制器中,依据新定义的性能指标,可以实现参考模型自适应控制及最速控制等,仿真结果表明,这种控制器具有良好的性能,为大时滞系统的研究提供了一新的途陉。     

多变量飞行控制系统的直接模型参考自适应控制器

本文研究了线性多变量系统直接模型参考自适应控制(DMRAC)问题。本文提出了一种带有“加速因子”的自适应控制算法,并利用 Lyapunov 函数分析了其稳定性。该算法可以保证受控对象输出跟随参考模型输出而无需进行参数辩别与状态滤波,也不要求系统满足完全模型跟随条件,因而在实现上十分方便。运用此法对用于某型飞机的自适应飞机控制系统进行设计,获得满意效果。     

关于时滞反馈控制的一般Lur''e系统混沌同步的分析

本文采用时滞反馈控制技术研究了一般Lur'e系统的混沌同步问题。通过利用Lyapunov-Krasovskii函数法得到了时滞无关的矩阵不等式判断；而且通过利用M－矩阵等方法，得到了易于检验的时滞相关的代数判断判据，从而容易设计出这种混沌同步计划的反馈控制器。     

三冲量锅炉汽包液位控制系统仿真研究

锅炉是工业生产中常用的动力设备,其汽包液位是保证锅炉运行质量的重要指标。文章以锅炉汽包液位作为被控参数,根据汽包动态响应缓慢、非线性和稳定性差的特性,设计一个三冲量的液位控制系统,并运用模糊PID控制算法设计液位控制器,最后利用Simulink完成系统仿真,其结果与传统PID控制方式比较,总结其控制性能上的优势,以期得到更为广泛的应用。     

具有时滞和治疗的丙肝模型分析

为了进一步研究丙型肝炎病毒的传播机理及其治疗的有效方法,针对丙型肝炎病毒潜伏期比较长,且在整个患病期内均具有传染性的特性,在已有的模型基础上引入时滞来反映丙肝潜伏期的存在。为研究时滞和药物治疗对丙肝传染病的影响,建立了具有常数输入和时滞的丙肝传染病模型,利用常微分方程定性理论知识分析其对应平衡点的存在,构造Liapunov函数讨论无病平衡点的全局稳定性,并且分析了时滞对系统的影响。通过分析可知,当时滞大于零且基本再生数小于1时,系统在无病平衡点处是全局渐近稳定的。给出了正平衡点稳定、不稳定与系统产生Hopf分支分别对应的前提条件,通过对阈值的分析给出了控制丙肝传播的措施建议。数值模拟验证了结果的正确性,其结果对具有时滞和治疗的丙肝模型的研究是有意义的,可为减少丙肝的流行提供新的思路。     

基于模型预测轮廓控制的自动驾驶车辆路径跟踪控制

为了实现无人驾驶汽车的路径跟踪和避障功能,基于模型预测轮廓控制提出一种路径跟踪控制策略。首先将二自由度单轨车辆模型和Pacejka轮胎模型结合在一起搭建整车模型,遵循模型预测的思路将路径规划和跟踪问题结合为一个非线性优化问题,利用线性化得到线性时变模型,在每个采样时间内以凸二次规划的形式建立非线性优化问题的局部逼近。其次,为了使车辆在跟踪路径的时候维持稳定,结合车辆稳定包络线,施加横向稳定性约束,并通过施加车道线边界约束,实现自动驾驶车辆的避障功能。最后将Matlab/Simulink和Carsim结合进行联合仿真。仿真结果表明,所设计的控制器在较宽路面能自主规划出一条最短路径,实现了跟踪和避障功能,同时维持了车辆在行驶中的稳定性和安全性,在赛道竞速下具有较明显的优势。研究结果可为结构化道路下的汽车自动驾驶提供技术参考,具有一定的应用价值。     

预测函数控制在DCS系统中的应用

提出一种具有比例积分结构的时滞系统预测函数控制,基于JX-300XP集散控制系统(DCS),搭建了锅炉夹套温度控制系统,根据被控对象的特点,将预测函数控制应用于该对象,进行了设定值跟踪的实验研究。研究结果表明预测函数控制算法切实可行,可应用于工业现场。     

广义系统的状态反馈与模型匹配

正常系统的模型匹配问题是一个很早就已提出的问题,它在控制理论中有很多应用。本文首先就单变量系统讨论了反馈对传递函的影响,然后利用时标变换,讨论了多变量系统的模型匹配问题,指出了广义系统与正常系统的一个重要区别—利用反馈控制可设计一种纯输入指示系统。     

基于线性二次型的永磁同步电机最优滑模控制

永磁同步电机的伺服控制系统是一个典型的非线性、强耦合、多输入多输出的系统,负载扰动和参数摄动都会使系统不稳定。针对这一问题,提出了一种基于线性二次型最优的滑模控制设计方法。将滑模控制与最优控制二者的优点相结合,设计了最优滑模控制律,并分别搭建基于传统滑模控制的永磁同步电机速度控制器和基于线性二次型最优的滑模速度控制器的仿真模型,在相同的条件下进行仿真,观察系统在两种控制器下的抗干扰能力。结果表明,不论系统受到突加负载信号还是突减负载信号的干扰,最优滑模控制器都具有很好的抗干扰能力,有效地增强了系统的鲁棒性。所提出的方法提高了永磁同步电机控制系统的动静态性能,对深入研究永磁同步电机控制系统具有一定的参考价值。     

基于优化模糊神经网络控制的加热炉应用

针对加热炉具有大惯性和纯滞后性,提出优化模糊神经网络控制。该控制将模糊逻辑推理与神经网络控制技术融合,同时利用遗传算法优化隶属度函数,采用误差反向传播学习算法在线调节神经网络权值,提高了控制器的稳定性、鲁棒性和适应性。仿真结果证实了控制器的有效性。     

高频焊管机焊接挤压力的微机自适应控制

本文针对高频焊管机焊接挤压的控制,提出一种离散 MRACS 的设计方法。所设计的自适应控制器不仅算法简单,容易实现,而且适用于非最小相位系统。理论分析和仿真实验表明,提出的控制系统结构合理,具有良好的跟随性能和强的抗干扰能力,适合在中、小型高频焊管机上应用。     

基于SVR-IPSO的高危行业企业安全投入优化模型及其改进——以煤炭生产企业为例

传统的安全投入模型对解决高危行业领域中模糊复杂的安全投入问题具有一定局限性,尤其当建立目标函数时,采用隐含线性关系假设的函数进行拟合会影响模型的推广能力。基于此,本文首先采用支持向量回归机（SVR）建立事故损失模型,与传统C-D函数拟合结果相比,该模型具有更好的预测能力;然后,以实际安全投入要求为约束,以安全总成本最小化为原则建立企业安全投入优化模型;最后,采用基于捕食搜索策略的粒子群算法对模型进行求解,同时,为保证全局收敛性,引入自适应控制策略对算法进行了改进。结果表明：该模型能够更加准确地描述安全投入与安全成本间的非线性作用关系,并通过粒子群寻优得到具备可行性的全局最优解,为高危行业企业安全投入结构优化提供新的决策思路。     

基于Smith预估的神经网络循环流化床锅炉床温控制

料床温度是循环流化床锅炉正常运行的一个重要指标,它影响着锅炉的燃烧效率和污染物排放速率。在燃烧过程中,它具有时变性、大惯性和大滞后的特点。针对这一问题,将BP-Smith预估控制算法应用于循环流化床锅炉床温控制,该算法基于BP整定的PID控制,提高对被控对象参数变化的自适应能力和Smith预估控制能够克服对象的大迟延特性,并对BP-Smith预估控制进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制系统性能均优于常规PID控制和Smith预估补偿PID控制系统。     

粒子群算法和灰狼算法的融合

为了解决传统粒子群算法(PSO)容易“早熟”、陷入局部最优以及灰狼算法(GWO)收敛速度慢的问题。首先，采用GWO算法的个体极值更新策略来实现个体包围式向最优值趋近，融入PSO算法的速度更新策略来实现群体向最优值的趋近，并且在原始粒子群算法基础上加入线性惯性权重递减来提高算法的收敛速度，从而提出了一种基于灰狼算法和改进的粒子群算法(IPSO)的融合优化算法(GW-IPSO);其次，通过6个经典算例进行仿真试验，将融合算法与PSO算法、IPSD算法、灰狼和粒子群结合算法(GW-PSO)进行对比；最后，应用融合算法对二级直线倒立摆的控制器设计进行参数寻优。结果表明：针对6个标准测试函数，混合算法的30次试验结果平均值更接近最优值，且标准差几乎都是最小的；应用在倒立摆控制问题上，系统在5 s左右进入稳定状态。融合后的GW-IPSO算法能够在一定程度上避免早熟和陷入局部极值的问题发生，并且能够很好地应用于控制器设计过程中参数寻优问题。     

锌银蓄电池智能充电机设计

介绍了一种基于单片机与专用集成PWM控制器SG3525的锌银蓄电池充电机。在分析锌银蓄电池特性基础上,采用模糊算法控制和单片机智能控制,对充电状态实时监控,并采用分段式充电方案,提高充电稳定性,克服了电压突变等带来的充电假结束或不饱和的缺点。通过在常规的BUCK充电电路中设计2只开关管轮流导通方式,使开关管工作在轮流导通状态,并通过实验进行验证,解决了驱动电路变压器驱动能力问题。     

基于预测模糊的供暖系统控制算法研究

针对复杂的供暖系统中存在的大时滞、大惯性和不确定性,引入预测模糊控制算法对该系统进行调节。预测模糊控制算法是将预测控制和模糊控制两种控制算法优点充分结合的一种控制算法。通过Matlab仿真实验表明,在调节供暖系统中使用预测模糊控制比单纯使用预测控制能够产生更好的调节效果。