基于极限学习机的非线性内模控制

针对非线性的内模控制的逆模难以求解的问题,该文提出一种基于改进极限学习机(MELM)的非线性内模控制方法。在基本的极限学习机模型中加入L1和L2范数罚函数,然后将改进极限学习机算法用于建立非线性系统的内模型和逆模型。仿真实验中,选取4种典型信号进行跟踪,并检验了系统的抗干扰能力和系统参数发生变化时的鲁棒性,通过将MELM和最小二乘支持向量机(SVM)以及极限学习机算法进行对比,表明基于MELM的内模控制方法对非线性系统具有更好的控制性能、较强的抗干扰能力和鲁棒性能。     

仿真转台用连续回转电液伺服马达预测滑模控制

针对飞行仿真转台用连续回转电液伺服马达自身存在高度非线性和摩擦、泄漏等外界因素导致的不确定性,不能建立精确的数学模型,以及传统控制策略效果不理想等特点,提出了一种预测函数滑模变结构复合控制策略(PFC-SMC)。电液伺服系统采用了具有状态反馈形式的内模控制理论结构,将内模控制思想和滑模变结构控制思想相结合,利用滑模控制克服外界干扰和参数时变性,利用预测函数控制算法设计内模控制器,实现系统高精度、高频响的跟踪控制,有效抑制了由滑模控制引起的抖振现象。仿真表明:与传统PID控制相比,PFCSMC复合控制算法有效提高了飞行仿真转台用电液伺服系统的低速稳定性和抗干扰能力,极大程度拓展了系统的频响,实现了伺服系统的精确控制。     

非线性系统全状态线性化内模扰动抑制

运用全状态线性化方法对在外部扰动持续作用下的非线性系统设计了扰动抑制控制器,利用非线性控制项消除开环系统的非线性因素。根据内模原理构造与扰动动态特性相同的内模补偿器,再利用Pontryagin极小值原理对增广系统设计最优调节器,得到非线性的内模扰动抑制控制器,其中的内模补偿控制项抵消了扰动对系统的影响。仿真中使用非线性内模扰动抑制控制器与非线性前馈反馈扰动抑制控制器进行比较,结果证明前者能够消除非线性因素影响且实现无静差扰动抑制。     

机器人逆系统控制的研究

由于机械臂具有高耦台、强非线性的特点,采用以往的闭环控制方法难以在稳定性与精度上达到令人满意的结果.针对此问题.本文以平面三联杆机械臂的动力学模型作为控制基础,给出了机械臂非线性逆系统存在性的证明,在闭环控制基础上将非线性逆系统理论应用于机械臂的控制中,从而构成了具有高质量自动控制的复合控制.并对其在实时控制中所存在的缺点进行了相应改进.通过 PDP-11/23型机仿真实验证明了逆系统控制的有效性与可行性.     

空气重介流化床的基于逆系统方法的内模控制

为了提高大型空气重介流化床（ADMFB）的鲁棒性和抗干扰能力，提出了基于人工神经网络（ANN）逆系统方法的内模控制.在分析ADMFB系统可逆性的基础上，该方法利用ANN辨识得到的原系统逆模型与原系统相串连，运用逆系统方法的思想，将该多变量、非线性、强耦合的系统通过反馈线性化，解耦成多个相互独立的单输入单输出（SISO）的伪线性子系统，对求得的伪线性系统采用该方法进行控制.ADMFB的仿真结果表明，该方法不依赖于系统的精确数学模型，对恒值扰动具有良好的抑制能力，并当非线性参数发生变化或逆系统存在建模误差时，由该方法设计的闭环系统均具有良好的鲁棒稳定性.     

基于高阶内模的非线性离散系统迭代学习控制

针对一类工作于重复条件下的一阶非正则离散时间非线性系统追踪迭代域非严格重复的参考轨迹问题,提出基于高阶内模(HOIM)的迭代学习控制方法.利用高阶内模,描述系统输出追踪参考轨迹的迭代域变化规律问题.在针对非线性系统的迭代学习控制律设计过程中,根据内模原理,将高阶内模与D型迭代学习控制律相结合,设计合适的学习增益.从理论上严格证明,在所提出的基于高阶内模的迭代学习控制律的作用下,系统跟踪误差的迭代域收敛性.对机械手离散时间模型的仿真结果表明了该迭代学习控制方法的有效性.     

非线性系统的多内模控制

任何一个实际系统均具有一定程度的非线性，由于非线性对象的复杂性，目前还没有统一的控制器设计方法，用传统的线性系统理论来设计，当工作点大范围变化时，很难保证其性能及稳定性。本文提出了基于多模型的内模控制方法，它对非线性过程的控制具有良好的性能。在该方法中，非线性对象的内模是通过在不同工况辨识得到多模型。仿真结果表明，该控制策略比常规的单内模控制在大范围具有更好的控制品质。     

基于模糊神经网络的导弹直接力/气动力复合控制系统设计

为了提高导弹的机动性、敏捷性和导引精度,新型导弹大多采用直接力/气动力复合控制方案。由于神经网络对于系统非线性变化具有较强的适应能力,因而在解决直接力/气动力复合控制中的时变非线性问题时有较明显的优点。在建立导弹非线性模型的基础上,采用模糊小脑模型神经网络(FCMAC)与动态逆相结合的方法设计导弹控制器,该方法结构简单,收敛速度快,易于硬件实现。数字仿真结果表明该方法对导弹系统参数的非线性变化具有很强的适应性。     

直线电机驱动的磁悬浮平台推力动态解耦控制

介绍一种新型的磁悬浮平台，应用多变量非线性的逆系统理论。对直线电机驱动的磁悬浮平台这一多变量、非线性、强耦合的对象通过状态反馈进行动态解耦控制，使其成为三个子系统，并用线性理论进行分析，采用复合控制．仿真结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性．     

基于非线性内模控制的直流炉机组协调控制系统设计

直流炉机组三输入三输出强耦合、非线性的对象结构使其协调系统的抗干扰性和负荷适应能力受到影响。为提出机组全工况优化运行的控制方案,首先通过合理的简化,建立起具有一定精度且利于控制器设计的直流炉机组模型。应用状态反馈精确线性化求出其逆系统,通过反馈控制律的作用实现了系统模型的线性化与输入、输出的完全解耦。并结合对建模误差与外扰有较强鲁棒性的多变量内模控制结构,对反馈线性化后的伪线性系统进行控制设计。最后在不同的稳态工作点下进行状态扰动与设定值扰动的仿真试验,结果表明应用非线性内模控制方法设计的协调系统在较大的工况范围内具有较好的稳定性与动态性能。     

基于逆系统方法的非线性系统变结构控制

针对一类可化为简约形式的非线性系统，基于非线性系统的逆系统理论，讨论了实施变结构控制的问题．通过对降阶的模型引入动态补偿器．来实现整个系统的部分线性化．在此基础上，设计了变结构控制的切换函数，并对滑动模态进行了讨论．     

化工过程的非线性内模控制策略（Ⅱ）─—发酵过程

针对连续发酵过程，建立了基于非线性内模控制策略的调节器设计方法．当分别用稀释速率和加料基质浓度作为操作变量以控制产品产率时，通过仿真评价了所构成系统的品质指标．仿真实验结果表明，非线性内模控制策略可以用于发酵过程的控制，并具有良好的鲁棒性．     

柴油机主动隔振液压执行器线性化控制仿真研究

利用非线性自适应控制方法及其相应的非线性系统理论,对实际柴油机台架液压执行器的非线性系统进行线性化控制,以达到减小乃至消除整个系统非线性成分的目的.从实际台架出发进行理论分析,为柴油机双层主动隔振系统的次级通道建立确切的非线性系统模型,进而采用预补偿模型参考自适应逆控制策略(PCMRAIC),在Matlab平台下实现对整个非线性系统线性化控制的数字仿真.数字仿真结果表明,柴油机主动隔振系统次级通道存在着不可回避的非线性特性,采用预补偿模型参考自适应逆控制策略能够较理想地解决次级通道非线性特性.数字仿真对柴油机试验台架的实际研究有一定的指导意义.     

Inverse Control of Nonlinear Servo System Based on Neural Networks

ＩｎｖｅｒｓｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＳｅｒｖｏＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋｓＷＡＮＧＣｈａｎｇｈｏｎｇＸＵＬｉｘｉｎＧＡＯＸｉａｏｚｈｉＺＨＵＡＮＧＸｉａｎｙｉ（王常虹）（徐立新）（高晓智）（庄显义）（Ｄｅｐｔ．...     

振动主动控制的逆系统方法

传统的振动主动控制方法在应用过程中，常采用线性化处理，将一些非线性过程用一系列的线性关系代替，不能得到令人满意的结果。将多变量控制的逆系统方法引入到结构振动主动控制中，建立了结构振动主动控制系统的逆系统模型。并给出了一个简例，取得了预期的控制效果，表明用逆系统方法对结构振动进行主动控制是可行的。     

非线性系统的梯度变分迭代自学习控制

研究了一类非线性系统的梯度变分迭代自学习算法,以提高此类非线性系统的控制品质.梯度变分迭代自学习算法是针对符合某一类范式的周期性或重复性输出控制的非线性系统而设计的一种自寻优自学习算法.该算法针对一类非线性系统的数学描述模型,给出了性能指标函数,通过梯度变分的方法寻找性能指标函数梯度的负方向,并利用迭代自学习得到性能指标函数的最小值,使系统收敛于目标输出.将该算法应用于极端环境模拟装置的压力控制系统,取得了比传统控制算法更高的效率与更快的收敛速度.梯度变分迭代自学习算法是符合一类数学模型的非线性系统的一种高效控制算法.     

A Variable Structure Model Reference Adaptive Control

A variable structure model reference adaptive control problem for the nonlinear system is studied in this paper. First, according to the relative degree concept of th nonlinear control system an error equation between the outputs of the reference model and the controlled plant is derived. Then, by using the variable structrue control method, an algorithm of variable structure model reference adaptive control is deduced on the basis of a new concept of reaching law. The definition of the SISO system is introduced into the MIMO nonlinear system. Finally, as an example, a pendulum nonlinear control system is simulated to demonstrated the effectiveness of the method. The results show that the method has some advantages: the design is simple, intuitive and easy to be realized in engineering. Besides, it is of practical significance for the synthesis of nonlinear control systems.     

连续生化过程的分叉控制策略

针对存在分叉的非线性系统，提出了一种分叉控制策略．该方法通过改变甚至消除系统中存在的分叉，从而达到控制的目的．将其应用于连续生化过程，实现了准全局分叉控制和产率最优控制，仿真结果说明了控制算法的有效性．     

基于非线性控制的异结构混沌同步控制

针对一种新的三维连续自治混沌系统的异结构同步控制进行了研究．基于Lyapunov稳定性理论，设计出一种确保系统渐近同步的非线性控制器；并且在此基础上采用参数自适应控制策略对系统中不确定的参数进行估计．从理论上证明了在系统参数未知或结构不确定时，能够实现新混沌系统和Lorenz混沌系统之间性能良好的异结构混沌同步控制，同时识别出未知参数．数值模拟结果进一步验证了所提方案的有效性．