漂浮基空间机器人的基于模糊神经网络的自适应补偿控制

针对自由漂浮状态的空间机器人模型不确定性及其动力传动机构的摩擦死区非线性,将一种自适应模糊小脑模型关联控制(FCMAC)补偿策略用于轨迹跟踪及补偿问题.利用模糊神经网络并引入GL矩阵及其乘法算子"."分别对执行机构中的摩擦死区及系统模型不确定部分进行自适应补偿,其补偿误差及外界扰动通过滑模控制器来消除.基于Lyapunov理论证明了闭环系统跟踪误差的有界性.仿真表明控制器可以达到较高精度,且能满足实时性要求.     

模糊自适应PID控制在水族箱恒温系统中的控制研究

针对水族箱加热控制系统具有温度滞后、非线性,加热装置实时性差等问题,提出一种模糊自适应PID控制方法。该方法结合了传统PID控制和模糊FUZZY控制算法,根据自定义的模糊规则实现PID参数的在线寻优,实现参数的最佳匹配;利用Matlab中的Simulink功能建立水族箱水温系统模型进行仿真分析。Matlab/Simulink仿真结果显示,模糊自适应PID控制较传统PID控制具有更好的响应速度和鲁棒性,为水温控制系统提供了新的控制策略。     

基于自适应模糊PID控制的气缸定位

气缸在低速运动时会出现抖动现象,即爬行现象,这严重地影响了系统稳定性和定位精度。为了提高系统性能,针对气动位置控制的非线性特征,提出了基于自适应模糊PID控制的气缸定位控制系统。通过建立气缸的数学模型,基于simulink分别采用PID、模糊控制和自适应模糊PID控制对气缸运动控制进行了仿真研究,仿真结果表明:自适应模糊PID控制系统结合了模糊控制和PID控制的优点,减小了气缸爬行现象对位置控制精度的影响。     

基于模糊神经网络的车辆发动机建模和控制

本章针对车辆发动机是一个高度非线性、不确定的复杂系统,其模型难以建立的特点研究了基于模糊神经网络的发动机辨识技术.同时基于辨识模型和神经网络设计了发动机单变量鲁棒自适应控制系统.     

基于Lyapunov理论考虑不确定扰动的船舶自适应跟踪控制

针对受外界干扰的欠驱动船舶轨迹跟踪问题,提出一种自适应有限时间轨迹跟踪控制方法。通过设计自适应律逼近外部扰动的上界,结合有限时间控制理论设计轨迹跟踪控制律,再运用Lyapunov稳定性理论验证系统整体的稳定性。利用MATLAB进行对比仿真实验,验证此方法的有效性。实验结果表明：该控制方法的跟踪精度较高,跟踪误差较小,且可以快速收敛到一个零附近的有界区间,实现了欠驱动船舶有限时间的轨迹跟踪,为船舶安全航行和智能船舶研究提供参考。     

线性时变系统变初始条件变期望轨迹的迭代学习控制

对于非严格重复线性时变连续系统,初始迭代条件和参考轨迹在一定带宽范围内都是迭代变化的.提出一种非严格的迭代学习方法来控制跟踪整流.通过该方法所获得的控制器,能保证闭环系统的所有信号是全局有界的,能够使超出初始时间间隔的输出跟踪误差收敛到一个小的残差集内,该残差集大小取决于输入矩阵的估测误差.尤其是当输入矩阵已知的情况下,能够让超出的初始时间间隔输出跟踪误差趋近于零.     

单输入单输出系统模型的自适应控制

系统的传递函数模型与时域动态模型都可以描述单输入单输出线性系统,从数学上说,利用这两种模型描述同一个系统是等价的,但是,对于带有不确定参数的系统输出跟踪问题,基于系统时域动态模型的控制设计方法显得更加直接而有效。针对带有不确定参数的一、二阶线性系统,利用微分方程稳定性理论设计了自适应跟踪控制器。     

一种基于强跟踪滤波器的自适应故障预报方法

随着预测维修在企业中的推广,故障预报技术逐渐得到人们的重视.本文提出了一种基于强跟踪滤波器的自适应故障预报方法,能够对一类带时变参数的非线性系统进行故障预报.并且通过仿真验证了当系统带有未知噪声时,这种方法依然具有较好的故障预报能力.     

模糊-PID控制在隧道窑温度控制系统中的应用

针对传统PID控制在隧道窑温度控制中自适应差、非线性、较大惯性、控制精度低等缺点,难以建立精确和确定的数学模型,影响控制参数的调整。而且常规PID的控制方式存在参数与被调参数耦合的情况,使得PID参数整定复杂,控制速度慢,系统超调量大。文中的模糊PID控制器总结操作经验,自然表述控制策略,无需建立精确的数学模型,结合PID的控制的确定性和模糊控制的智能性,采用模糊推理的方式实现PID控制参数的在线整定和优化,模糊控制适用于解决非线性系统的问题。隧道窑温度系统利用模糊-PID控制,通过控制变频电机调整燃气和助燃空气流量的大小来实时调整隧道窑的温度。在MATLAB中利用Fuzzy逻辑工具函数建立温度实验仿真模型,结果表明模糊PID控制实现了调节时间短、超调量小、使得控制系统稳定,克服了传统PID控制的缺点。     

基于T-S模糊模型的太阳位置算法

为实现太阳位置跟踪以达到提高太阳能利用率的目的,提出一种基于T-S模糊模型的太阳位置算法.该算法根据在固定地点太阳高度角随时间变化的二元函数,建立高度角为输出的T-S模糊模型,通过该模型计算出太阳的位置.该模型利用三角形隶属度函数使运算量降低,并易于实现.通过使用传统算法与基于T-S模糊模型的太阳位置算法计算出的上海临港某地4天的高度角和方位角变化曲线的对比,表明该方法具有较高的精度,能够满足普通光伏系统的要求.     

随机非线性系统的控制器设计和闭环性能分析

针对几类重要的随机非线性系统, 提出了一些新的概念,发展了一些基本分析工具, 研究了几类控制器的设计问题. 主要成果包括:(1) 针对一类部分动态不可量测的非线性随机系统,引入了随机输入状态稳定(SISS)的概念, 借助于分析概率理论,发展了随机系统改变能量函数方法, 成功地处理了随机微分中的伊藤项,给出了随机非线性串联系统SISS的小增益类条件. (2) 对一类具有SISS随机逆动态的大规模随机非线性系统,给出了分散自适应输出反馈镇定控制器的构造性设计方法. 既解决了实用镇定问题也解决了渐近镇定问题. 在分散控制框架内,给出了处理随机非线性逆动 态的方法. (3) 对一类具有不稳定零动态的随机非线性系统,引入了随机输入状态可镇定的概念,给出了全局输出反馈镇定控制器构造性设计方法. (4) 对一类具有线性增长的不可量测状态的随机非线性系统,针对方差未知的噪声和一般随机输入,引入了广义随机输入状态稳定(GSISS)的概念,分别给出了随机干扰抑制和渐近镇定的输出反馈控制器的构造性设计方法.(5) 对一般的时滞随机非线性系统, 给出了解存在唯一的判定条件,引入了依概率全局(渐近)稳定的概念及相应的判定准则,丰富了随机时滞非线性系统的控制器设计理论. 对一类不确定随机时变时滞系统,构造性地设计出了自适应输出反馈镇定控制器.     

船舶混合动力系统双向DC/DC变换器模糊PID控制

为提高船舶混合动力系统中双向DC/DC变换器的性能，通过分析混合动力系统工作模式，设计出船舶混合动力系统双向DC/DC变换器仿真模型.基于此，提出该变换器模糊PID控制方法.采用单个模糊PID补偿环节实现了Bi Buck/Boost DC/DC变换器的稳定输出.仿真结果表明：模糊PID控制能有效提高系统抗干扰能力，保证双向DC/DC变换器具有良好的动态性能和稳态性能.     

一组多输入非线性系统的同时镇定(英文)

考虑设计一个控制器同时镇定一组多输入非线性系统的问题.利用李雅普诺夫函数方法, 给出了时不变同时镇定状态反馈控制器存在地充分条件,然后给出构造同时镇定一组系统的连续控制器的统一公式. 该结果是对文献[1]中讨论的单输入系统的结论的推广.     

基于神经网络的双馈发电机矢量控制

分析了双馈发电机矢量控制原理,提出了基于神经网络自适应PID控制器对双馈发电机的控制策略。根据扰动的变化,给出相应的输出反馈增益,使得系统能够以满意的阻尼比,无静态误差地跟踪不同的期望工作点,对扰动具有一定的抑制作用。仿真结果表明,该系统具有良好的动态性能。     

漂角修正的欠驱动船舶航向鲁棒自适应控制

针对复杂海况下欠驱动船舶航向运动的非线性特性和海浪扰动问题,基于漂角修正设计一种反步航向控制器,并结合非线性扰动观测器提出一种鲁棒自适应控制方法。通过非零漂角对航向误差进行修正,利用非线性扰动观测器对艏摇方向存在的海浪扰动进行有效的估计,通过Lyapunov理论证明非线性扰动观测器与控制器结合后闭环系统的稳定性。仿真结果表明,提出的鲁棒自适应控制方法可以有效减小航向误差,提高航向控制性能。     

离散输出反馈控制系统的鲁棒容错控制

研究了参数不确定离散系统的鲁棒容错控制问题.针对传感器失效故障,提出了一种基于输出反馈控制的鲁棒容错控制器设计方法,讨论了执行器失效的情况,并用设计示例及仿真结果验证了该方法的有效性.     

同步发电机线性多变量与PID结合的励磁控制

提出一种用于同步发电机新型励磁控制方法———PID 线性多变量反馈励磁控制器.该控制器将PID的调节输出和线性多变量反馈励磁控制器的输出进行综合.针对单机无穷大系统运用微分几何精确反馈线性化理论进行线性多变量励磁控制器的设计,设计方法简单.Matlab/Simulink仿真结果表明该励磁控制器在提高电力系统的稳定性以及稳定机端电压方面比线性多变量励磁控制器和常规PID控制器更有效.     

桥式卸船机抓斗的定位和防摆控制

介绍一种桥式卸船机抓斗的定位和防摆控制方法。为实现对小车的位置和抓斗的摆动分别控制而设计了两个控制回路,其中一个回路采用常规的PID算法来调节小车的位置和速度,同时另一个回路则利用模糊逻辑控制器来消除抓斗的摆动。仿真结果表明了该方法的可行性,与线性状态反馈控制(LQR)相比,该方法对不同的绳长有着较好的鲁棒性。     

一种基于PD与模糊复合控制的船舶航向变结构控制器

对一种PD控制器和模糊控制器有机结合的船舶航向复合控制方法进行了研究。该方法利用PD控制器的快速性和模糊控制器的鲁棒性进行船舶航向控制,以解决PID控制器在高频干扰下难以保持航向以及普通模糊控制器不能同时兼顾大角度转向控制和小角度航向保持性能要求这两个问题。文中论述了系统结构和控制方法,仿真试验证明了该方法的合理性和有效性。     

具有输入时滞的关联不确定大系统的分散鲁棒控制

研究了一类同时具有输入时滞以及不确定参数的关联大系统的稳定性问题。基于所谓的还原法,给出一种新的状态反馈控制器的设计方法,这种方法的不同之处在于利用了时延的大小以及反馈控制的历史信息。根据Lyapunov稳定性理论得到了系统在控制器作用下稳定的充分条件,所有条件都化成可解的标准线性矩阵不等式 (LMIs)形式。最后给出了一个数值例子,说明结果的可行性,并和一般无记忆的控制器相比较,说明建立的控制器有着更好的性能。