无轴承异步电机悬浮系统的非线性滤波器自适应逆控制

讨论了基于非线性自适应滤波器的无轴承异步电机(bearlngless induction motor,BIM)悬浮系统自适应逆解耦控制问题.利用非线性自适应滤波器,建立系统模型和逆模型.复制逆模型,将其串联在悬浮系统之前作为逆控制器,并采用改进的最小均方(least mean square,LMS)算法在线调整权值,从而实现转子的悬浮控制.相比于传统的控制方法,此方法不必依靠转矩系统来传递磁链信息,从而避免了各自的控制策略之间的相互制约问题.仿真结果验证了该方法的有效性,完成了系统模型和逆模型的建立,并且能够实现两自由度径向悬浮力之间解耦.     

基于变步长LMS 算法的自适应逆控制系统

针对各种变步长自适应滤波算法,提出了两种收敛速度快、鲁棒性能好的基于变步长X- 滤波、e - 滤波LMS 算法和带反馈补偿的自适应逆控制系统．变步长自适应滤波算法可以使系统获得更快的收敛速度 和较小的稳态误差,提高了控制精度;反馈补偿可以克服系统的零漂移．仿真结果表明,经过改进的基于变 步长X- 滤波、e - 滤波LMS 算法的自适应逆控制系统收敛速度快、稳态误差小、抗噪声扰动能力强．     

基于数据驱动的感应电机多模型逆自适应解耦控制

提出一种基于数据驱动的感应电机多模型逆自适应解耦控制方法. 首先, 利用仿射聚类法(AP) 对电机系统的输入输出数据进行聚类, 再基于聚类结果和隶属度函数建立相应的神经网络多模型逆, 以实现解耦控制. 针对电机系统运行过程中电机参数变化问题, 采用粒子群优化算法(PSO) 在线调节子模型权值, 以改善逆模型失匹造成解耦控制性能下降的问题. 仿真实验表明, 所提出的方法能对电机的转速和磁链实现良好的解耦控制, 且对电机系统工况参数变化具有良好的自适应能力.

     

基于并行技术和流水线的LMS自适应滤波算法

针对现有自适应滤波算法中数据处理效率低的问 题,提出了基于并行技术和流水线的最小均方误差（Least mean square,LMS）自适应滤波算法。该算法构建基 于并行技术的多输入多输出滤波器结构,成倍提高系统滤波处理速度;设计基于流水线的LMS 自适应滤波权系数求解方法,有效改善了权系数计算效率。最后利用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)对该算法进行了验 证,结果表明,对于四级并行流水线四阶LMS自适应滤波器,其数据处理速率提高了约8倍,在相同的数据处理速率下,其功耗可降低约84%,从而提高了LMS自适应滤波处理速率,降低了系统功耗,实现了高速、超高速数据流的实时自适应滤波 处理。     

一种容错飞行控制的神经网络方法研究

文章提出了一种新的主动容错飞行控制系统设计方法,可同时进行飞控系统执行器的故障诊断和容错控制;首先建立飞机执行器故障模型,接着应用改进的BP神经网络算法,进行飞行控制系统模型辨识,实时进行故障诊断;然后根据故障诊断信息进行自适应容错控制,为了克服故障系统引起的模型误差和非线性因素的影响,设计了自适应神经网络PID参数整定和动态逆控制器,对飞行控制系统执行器故障进行容错控制,以实现系统的良好模型跟踪和动态性能;仿真结果表明,在保证闭环系统稳定的前提下,实现了执行器的在线故障诊断与容错控制,达到了理想的效果.     

基于直接自适应控制的重构飞控系统研究

通常，飞控系统重构设计需知系统的故障信息，而使用直接自适应控制技术可在不知道系统故障信息的情况下，对飞控系统操纵面损伤进行重构，并且可使故障飞机很好地跟踪参考模型的输出．采用优化算法设计反馈补偿器以保证故障系统的严格正实性，并利用Lyapunov函数证明重构系统的渐近稳定性．将该方法用于某型飞机侧向控制系统的设计，仿真结果表明，在操纵面严重受损的情况下，飞机仍能保持良好的性能．     

基于联合滤波算法的复杂时变系统在线自适应逆控制

针对一类结构和参数均具备时变特性的复杂时变系统,提出一种新的基于联合滤波算法的在线自适应逆控制方法.该方法在处理参数时变问题的同时可兼顾系统的结构时变特性,实现复杂动态系统的在线跟踪控制.同时提出新的联合Volterra核函数滤波算法,该算法克服了原Volterra滤波器计算复杂运算速度慢的缺点,实现了动态非线性系统的在线跟踪控制.通过仿真分析可以得出,对于此类线性、非线性复杂时变系统,基于新的联合滤波器的自适应逆控制方法可以快速有效的实现动态对象在线建模与控制.     

分段重构控制策略

现有控制重构方案均需要精确的故障定位,存在着诊断过程中系统耐故障能力不足 的缺陷.文中提出一种分段重构的重构策略以解决该问题.只要故障被定位至某些适当的元 件集合,控制重构就开始进行,并随诊断过程的深入分段推进.该策略被转化为一个鲁棒模型 跟踪问题,并提出一种基于H2/H∞混合性能指标优化的控制律设计方法实现.针对某飞行器 具体设计了可重构飞控系统,结果表明该方法具有很好的重构效果.     

一种改进的NLMS算法及其在自适应逆控制中的应用

提出一种对FIR滤波器和基于反馈RBF网络的非线性滤波器都适用的改进型NLMS( VS MNLMS)算法,并将其应用于线性和非线性自适应逆控制(AIC)系统的逆建模.该算法计算简单,容易实现,具有全局收敛性.数字仿真结果表明VS MNLMS能获得比其它四种变步长LMS算法更快的收敛速度、更小的稳态MSE,更好的鲁棒性,并使AIC系统具有良好的动静态性能,从而验证了本文提出的算法和非线性滤波器在AIC中的有效性.     

自适应逆控制的异步电机变频调速系统研究

将自适应逆控制应用干异步电机变频调速控制，对给定信号、参数摄动和外部扰动分别施以控制，使二者同时达到最佳控制效果，无需在二者之间进行折衷．利用变论域变步长的LMS自适应滤波算法，使自适应逆控制的异步电机变频调速系统及其逆系统辨识的初始收敛速度、时变系统跟踪能力及稳态精度3个指标同时达到最优．仿真实验表明了该控制的先进性和有效性．