Forward变换器的精确线性化控制

为了提高Forward变换器非线性系统的控制性能,采用了精确线性化控制方法。首先采用开关函数和开关周期平均算子建立适合微分几何方法的仿射非线性系统模型。从理论上证明了该模型满足系统精确线性化的条件。对非线性坐标变换后得到的线性系统,利用二次型最优控制策略推导出非线性状态反馈控制律。实验结果表明,系统具有良好的静态和动态性能,验证了该控制方法的有效性和正确性。     

三相磁集成VRM的微分几何非线性控制研究

以三相磁集成VRM为研究对象,应用微分几何理论实现三相磁集成VRM的非线性解耦控制。在统一的开关脉冲函数下,基于微分几何理论得到三相磁集成VRM的状态反馈线性化解耦控制规律。建立三输入三输出仿射非线性模型,仿真实验表明,基于微分几何非线性控制的磁集成VRM具有良好的动态品质和稳态特性。     

基于微分几何的带钢热连轧活套解耦控制

带钢热连轧机活套系统是一个耦合的多输入多输出的非线性系统。针对活套系统的解耦控制问题，提出了基于微分几何的解耦控制方法。微分几何方法利用微分几何中的局部变换来研究系统的基本特性，是处理非线性多变量系统解耦问题的有效数学工具；建立了活套系统的数学模型，利用微分几何方法，通过非线性状态反馈对热连轧活套进行了解耦控制，并针对活套系统实例进行了仿真研究。仿真结果表明，该控制算法具有较好的解耦效果，有效地提高了活套系统的控制效果。     

反步法在三相电压型脉冲调宽逆变器控制中的应用

针对三相电压型脉冲调宽(pulse-width-modulation,PWM)逆变器这个时变的、多模态的非线性系统,应用开关函数建立了系统数学模型,引入开关周期平均算子将离散的系统化为连续系统,得到具有参数严格反馈形式的二阶非线性多输入多输出系统数学模型.并对此模型应用反向递推方法,通过逐步选择虚拟控制量和构造李雅普诺夫函数,使每个状态分量具有适当的渐近特性,实现整个系统在大扰动下的全局渐近稳定性,进而得到反馈控制律的一般表达式.将三相电压型PWM逆变器系统参数代入后得到其反馈控制规律.最后通过仿真实验验证了该方法的有效性和正确性.     

三相电压型逆变器的一种非线性复合控制策略研究

为了减少在三相电压型逆变器系统中应用精确线性化时选择反馈增益矩阵参数的随机性,提出将精确线性化方法和反步法结合起来应用于此系统中.首先根据非线性微分几何理论,验证了该系统仿射非线性模型满足2输入2输出系统精确线性化的条件.经过非线性坐标变换得到系统的参数严格反馈形式模型,再根据反步法的设计步骤,逐步设计虚拟控制相量和中间控制相量,使系统的状态分量具有渐近稳定性,从而得到原非线性系统的控制模型.最后通过实验验证了该复合控制策略的可行性.     

单相有源电力滤波器非线性统一控制策略

目前有源电力滤波器控制策略都采用电流内环和电压外环的双环控制.本文提出了一种基于精确反馈线性化的单相有源电力滤波器统一控制策略.在单相有源电力滤波器仿射非线性模型基础上,通过求解偏微分方程得到一个包含补偿电流变量和直流侧电压变量的输出函数,并推导出了其状态反馈精确线性化非线性控制律,将原非线性系统转换成微分同胚的二阶线...     

可逆冷带轧机速度张力系统的动态滑模解耦控制

为削弱可逆冷带轧机速度张力系统中各变量间的非线性耦合影响,本文提出了一种基于幂指数趋近律的微分几何动态滑模解耦控制方法.首先,应用微分几何理论,通过非线性状态反馈和坐标变换,实现了可逆冷带轧机速度张力非线性耦合系统的输入/输出动态解耦和线性化.其次,针对解耦后得到的各独立线性子系统,综合考虑可逆冷带轧机速度张力系统的负载扰动、参数摄动和未建模动态等不确定部分的影响,基于幂指数趋近律设计了动态滑模控制器.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证闭环系统渐近稳定,并能有效削弱系统抖振.最后,对某1422mm可逆冷带轧机速度张力非线性耦合系统进行仿真,并同其他解耦控制方法相比较,结果验证了所提出方法的有效性.     

一类非线性时滞系统的解耦控制

利用微分几何方法研究了一类非线性多输入多输出时滞系统的解耦问题．讨论了此类系统可解耦的充分条件，并给出了此类系统实现输入/输出间精确线性化的条件以及其标准形．文中给出了非线性时滞系统得以解耦的非线性状态反馈控制律；此状态控制律不但可以实现输出与时滞状态变量的解耦，还可以实现输出与输入间的精确线性化．而其闭环标准形的给出为此类系统实现各种控制目标带来了方便．     

微分几何方法与非线性控制系统（1）

近年来,微分几何方法作为一种新的工具,被引入控制系统特别是非线性控制系统的研究中,并得到很大发展,正如Isidori在中所说:“近10年来,微分几何方法对于非线性系统的研究证明是成功的,这就象50年代研究单输入单输出线性系统所用的拉氏变换及复变函数,60年代研究多变量线性系统用线性代数那样”。 因此,从某种意义上说,微分几何方法的引入,标志着控制理论发展的一个新阶段。     

基于虚拟模型的自适应解耦抗扰控制

针对一类多变量非线性耦合系统,提出了一种基于虚拟模型的非线性自适应控制器.首先将非线性系统线性化处理并将其作为虚拟模型,对该模型设计线性自适应控制律.然后将线性控制律分别应用在虚拟系统和受控的实际非线性系统上,根据两者的输出误差设计补偿控制律,以达到对实际被控对象进行自适应解耦抗扰的目的.利用李雅普诺夫稳定理论给出了控制系统稳定性条件.实验仿真验证了控制算法的有效性.