基于神经网络的二自由度永磁同步电机控制

永磁同步电机矢量控制的目标是使其具有良好的跟随性能和抗干扰性能。在转速环的控制中,采用传统的反馈控制不能同时保证良好的跟随性和抗干扰性;采用二自由度控制理论,两个控制器分别进行设计,设计两组控制参数,可以很好地实现控制目标。设计了前馈加反馈的二自由度控制器,反馈控制器用以抑制负载变化时的转速波动;前馈控制器用以实现转速的快速跟踪。针对该电机参数的时变性和不确定性,设计的前馈控制器采用神经网络控制,对该电机逆模型进行识别,实现转速快速无静差跟踪给定转速,同时提高了整个控制系统的鲁棒性。仿真结果验证了,基于神经网络逆识别的二自由度控制具有很好的动态性能、静态性能和良好的鲁棒性。     

直线伺服系统的鲁棒保性能控制研究

对具有不确定性的直线电机伺服系统进行鲁棒控制。把一矢量控制的永磁直线电机构成一个三环系统，在速度环和电流环内采用IP速度控制器和状态反馈控制器，以实现电机的高精度快速进给，并抑制外部扰动对系统的影响。为了保证对于所有允许的参数不确定性，系统都具有所期望的性能，采用保性能控制方法设计其最优状态反馈保性能控制器。对电机在两种最恶劣情况下作了仿真实验。结果表明，和传统的方法相比，用该方法设计的直线伺服系统具有性能鲁棒性，当参数变化时，系统具有较好的抗扰性和跟踪性能。     

交流永磁直线伺服系统的神经网络--滑模双自由度控制

文章针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统，提出一种将非线性神经网络控制和滑模控制相结合构成的双自由度控制策略。该控制策略解决了直线伺服系统跟踪性能的鲁棒性能之间的矛盾。采用滑模控制方法设计输入控制器，保证系统对给定的快速跟踪性能；输出反馈控制器采用神经网络来实现，对系统参数变化和阻力扰动（包括直线电机端部效应引起的推力波动）进行很大程度的抑制。并可以消除扰动引起的滑模控制抖振对系统稳态性能的影响。同时，滑模控制的快速性又能大大加快神经网络的收敛速度。仿真实验结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时，对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性，大大提高了直接驱动系统的伺服精度。     

基于模糊神经网络的二自由度内模控制

针对工业控制领域具有代表性的过程控制对象,设计了一种二自由度内模控制器,可以同时独立地调节日标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性.并提出了一种基于模糊神经网络的二自由度内模控制参数在线智能整定方法.理论分析和仿真结果表明,所提出的方法设计简单、参数凋整方便,可以使系统同时具有良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性.     

电子换向电机伺服系统的二自由度H^∞优化鲁棒控制

本文应用二自由度控制器，对电子换向电机伺服系统进行Ｈ＾∞优化控制设计，获得结构简单、易于工程实现的鲁棒转速控制器，理论分析和实验结果表明系统具有良好的跟踪特性和抗优性。     

永磁同步电动机伺服系统自校正零相位误差跟踪控制

针对基于零相位误差跟踪控制器(ZPETC)的永磁同步电动机伺服系统易受系统参数变化的影响,本文采用递推最小二乘法对永磁交流伺服系统的转动惯量和粘滞摩擦系数进行了在线估计,并利用根据辨识得到的转动惯量与粘滞摩擦系数对ZPETC进行在线调整,使系统在参数变化时仍然具有良好的跟踪性能.为了克服负载转矩突变对伺服系统的不良影响,还设计了一个参数可以根据辨识得到的转动惯量和粘滞摩擦系数自动更新的负载观测器,该观测器可以使系统在参数变化时仍然能够精确地观测系统的负载转矩,进行精确的前馈补偿,从而大大提高了伺服系统的抗干扰性能.仿真结果表明,此控制方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性.     

具有电枢反应非线性不确定性的直流电机速度鲁棒跟踪控制研究

该文针对电枢反应引起的非线性不确定性及具有参数变化和负载扰动的直流电机速度跟踪控制问题，构造了一个适当的增广被控对象，将其转化为一标准设计问题，设计了速度控制系统的鲁棒状态反馈控制器，进而利用二自由度鲁棒跟踪设计方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果表明，该文所设计的速度鲁棒跟踪控制系统，不仅对于电机的非线性不确定性有较好的控制效果，而且可以有效地抑制电机负载扰动的影响。     

基于鲁棒H∞控制的永磁直线伺服系统反馈线性化速度跟踪控制的研究

高速、高精直线伺服系统要求实现对速度的快速精确跟踪,但是,由于模型的非线性和变量间的耦合给系统控制带来困难.在高速、高精速度跟踪控制中,电流和速度的变化过程在时间尺度上相对接近,不能简单地采用磁场定向矢量控制方法实现静态解耦,否则电流和速度间的非线性耦合将破坏速度跟踪品质.因此,采用状态反馈线性化方法来实现永磁直线同步电动机(PMLSM)模型的精确线性化和动态解耦.利用非线性坐标变换和非线性反馈将系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.通过设计鲁棒H∞控制器来实现速度跟踪控制.仿真结果表明该方案PMLSM伺服系统具有良好的鲁棒速度跟踪性能.     

一种具有强鲁棒性的伺服系统

按常规方法设计的伺服系统,在系统对象参数大范围变化时,其动态性能明显下降,以致不能正常工作。本文设计了一种无源自适应控制器,这种控制器可以克服系统对象参数大范围变化或外界干扰的影响,保持系统的频率特性基本不变,因而大大提高系统的鲁棒性。这种控制器可以用无源器件组成,也可以用微机软件实现。实验表明,这种伺服系统,在系统对象参数变化5～10倍时仍能正常工作,表明了该系统具有很强的鲁棒性。     

二自由度控制的低敏感度伺服系统

敏感度是系统鲁棒特性的主要指标，对于控制对象存在较大模型化误差的伺服系统来说，必须具有低敏感度特性。本文应用二自由度控制理论和敏感度特性，设计出了对控制对象的模型化误差不敏感的低敏感度伺服系统，并采用８０９８单片机实现了数字化低敏度伺服补偿器。     

具有弱磁调速的直流电机速度系统鲁棒控制器的设计

针对具有弱磁调速的直流电机速度控制系统被控对象中存在较大的参数时变性及具有负载扰动不确定性的问题,首先构造了一个适当的增广被控对象,将其转化为一H∞标准设计问题,并利用H∞鲁棒控制理论,设计了速度控制系统的鲁棒状态反馈控制器,进而利用二自由度鲁棒跟踪设计方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果表明,本文所设计的速度鲁棒跟踪控制系统,不仅对于电机的参数时变不确定性有较好的控制效果,而且可以有效地抑制电机负载扰动的影响。     

汽轮机电液伺服系统建模及控制方法

汽轮机电液伺服系统液压油的油液密度、体积弹性模量等参数随环境温度、压力等条件变化而变化,且系统存在未建模动态,致使电液伺服系统难以获得良好的跟随性。本文以200 MW中间再热凝汽式汽轮机电液伺服系统为研究对象,根据力平衡及流量连续性原则,建立了双侧进油油动机数学模型。通过仿真分析了油液密度、体积弹性模量变化对系统性能的影响,在此基础上设计了滑模变结构控制器,并采用指数趋近律设计方法来削弱滑模变结构控制中的抖振问题。通过MATLAB仿真平台,对所设计的控制系统进行仿真验证,并与经参数优化后的PID控制系统进行仿真对比。结果表明:本文所设计的控制器具有良好的跟踪性和对不确定性参数、外负载干扰的适应能力。     

锅炉主蒸汽温度的模型驱动二自由度PID控制

针对火电厂主蒸汽温度控制系统的大迟延特性,传统的控制方法难以获得期望的控制要求,本文在分析模型驱动二自由度PID(MD-TDOF-PID)控制系统的结构和参数设计的基础上,将其应用于锅炉主蒸汽温度的控制系统,其中采用PD反馈改善主蒸汽温度对象大迟延特性,基于内模控制(IMC)原理设计主控制器。通过与传统PID控制、内模控制的仿真比较表明,MD-TDOF-PID具有快速的设定值跟踪能力和很强的鲁棒性,可以有效地提高系统的控制性能。     

直线永磁同步伺服系统的滑模-神经网络控制

针对直接驱动的直线永磁同步伺服系统,提出一种基于滑模控制和神经网络控制相结合的双自由度控制策略.滑模输入控制器保证了系统对给定的快速跟踪性能;神经网络输出反馈控制器对系统参数摄动和外在阻力变化进行抑制,并削弱了滑模控制引起的系统抖振.该控制策略很好地解决了直线永磁同步伺服系统的跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾.仿真结果表明该方案在保证伺服系统快速性的同时,对参数摄动和阻力扰动(尤其是非线性时变扰动)具有很好的鲁棒性.     

机器人用永磁同步电机的双自由度控制

通过分析永磁同步伺服电机i_d=0矢量控制模型,针对机器人运行时,负载惯量和扰动变化大的应用特点,提出了一种适用于机器人专用伺服的前馈型双自由度PID控制器。该算法有效地解决了经典PID算法无法同时兼顾跟踪性能和抗扰动性能的缺点。仿真结果表明,此种控制方法能有效的改善伺服驱动系统的解耦性能,获得良好的设定值跟踪特性和外部扰动抑制特性,且在实际伺服系统中能够有效的应用。     

基于免疫原理的气动比例阀缸系统的位置控制

借鉴生物免疫反馈应答机理,基于抗原、T细胞以及B细胞间的浓度关系数学模型,设计了一种新型免疫控制器用于气动比例阀缸系统的位置控制。仿真结果表明,对于被控对象本身的非线性、时变性、参数变化大和负载干扰大的特征,所设计的免疫控制器相对于模糊控制器具有较好的动态特性和跟踪特性,且具有较好的自适应能力。     

大滞后时变对象的一种自适应预估最优控制

对具有大滞后时变特性的对象, 提出了一种对史密斯（Ｓｍｉｔｈ） 设计方法的改进方案。调节器按最优控制设计, 引入自适应控制, 使最优调节器以及预估器能不断地跟踪过程特性参数的变化, 确保系统在对象参数变化时仍保持优良的控制性能。     

永磁直线同步电机的目标值滤波型二自由度PID控制

由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统要求对指令具有良好的抗扰性能和跟踪性能,因而在传统PID控制方法的基础上,将目标值滤波型二自由度PID控制策略应用于永磁直线同步电机伺服系统中,其控制器结构简单。通过Simulink仿真实验,结果表明,该算法使系统响应曲线超调量小、振荡小,解决了传统PID算法无法同时使系统抗扰性能和跟踪性能达到最优的缺陷,从而实现了双优控制。     

带阶跃扰动的无静差控制系统设计

从工程应用角度出发,对带阶跃扰动控制对象的无静差控制进行研究。采用无静差标准传递函数、结合所设计的闭环跟踪控制系统结构,推导出各控制环节间的解析关系式及设计参数约束条件。所设计的闭环控制系统克服了常规闭环控制的不足,具有简单实用、参数整定灵活、物理可实现性;仿真结果表明,该系统具有良好的目标值跟踪特性、阶跃扰动抑制特性和克服参数变化的鲁棒性。     

双三相永磁同步电机位置伺服前馈反馈复合控制

传统伺服系统的位置控制器只采用纯比例控制,不能兼顾系统的响应速度和稳定裕度,且对斜坡等输入信号不能实现无差跟踪。通过分析位置伺服系统的传递函数,设计了一种新型前馈反馈复合控制器。该复合控制器重构了系统的误差传递函数,使系统能够准确跟踪给定信号,提高了伺服系统的跟踪性能和稳定性。为了进一步提升电流环动态性能,在电流环添加反电动势前馈势补偿,用于减小反电动势对电流响应的影响。仿真和试验表明,该控制方法提高了位置伺服系统的动态性能和跟踪精度,验证了前馈反馈复合控制的有效性。