汽包水位的自抗扰控制系统的研究

针对汽包锅炉水位的特点,本文提出了汽包水位的自抗扰控制方法,该自抗扰控制系统在单冲量控制系统的基础上采用三冲量串级控制系统控制水住,其中内环控制采用比例控制,外环控制采用自抗扰控制。自抗扰控制器通常由非线性跟踪微分器、非线性扩张状态观测器和非线性状态反馈控制率组成。仿真结果表明,该控制方法具有更好的控制性能,能够精确快速平滑控制,鲁棒性和抗干扰能力远优于常规PID控制。     

无刷直流电动机的改进自抗扰解耦控制研究

无刷直流电机是一个非线性、强耦合的系统,为了提高转速动态响应的快速性,本文设计了一种无刷直流电机的改进自抗扰解耦控制系统,改进的自抗扰控制器各组成部分均采用线性函数。仿真结果表明,与PI控制器相比该控制方案具有良好的转速响应效果,并且对外部扰动和电机模型的不确定性具有较好的鲁棒性和适应能力。     

基于自抗扰技术的异步电动机速度控制

PID控制器因其控制简单、控制效果较好,在实际工程中得到了广泛的应用。但PID控制器也存在一些不足。自抗扰控制技术是适应数字控制的时代潮流、吸收现代控制理论成果、发扬并丰富PID思想精髓("基于误差来消除误差")、开发运用特殊的非线性效应来发展的新型实用技术。在异步电动机这种要求高速度高精度的场合下,自抗扰控制技术不需要对象模型结构和参数的精确信息的特点将使他拥有比PID更优越的性能。在分析自抗扰控制理论基础上,研究基于自抗扰控制异步电机直接转矩控制,将负载转矩和电机参数等变化均视为系统所受扰动,设计了基于ADRC速度控制器;最后通过仿真和实验验证了自抗扰控制器(ADRC)对外部扰动和电动机参数的变化具有较强的鲁棒性。     

基于自抗扰的倒立摆控制简易算法实现

自抗扰控制技术通过对模型不确定因素和外扰进行补偿,使得控制系统对外扰和不确定因素均有很好的适应能力,能够有效控制多种工业上较为难控的对象,表现了极强的鲁棒性和抗干扰性。倒立摆系统是一个典型的非线性、多变量、绝对不稳定的控制对象,其控制问题具有相当难度。本文应用自抗扰控制技术设计简易的实现算法,并用倒立摆系统来进行验证。仿真结果表明了算法的有效性。     

降阶线性自抗扰控制器的仿真分析

本文通过对基于降阶观测器的线性自抗扰控制器(RLADRC)分析,建立了二阶RLADRC的模型,通过仿真试验对比了RLADRC和常规线性自抗扰控制器的控制效果。     

小型汽油发电机建模方法研究

针对具有非线性、时变的汽油发电机,建立一种控制模型,并基于此模型对小型汽油发电机的调速稳定性进行自抗扰控制技术研究,研究结果表明基于此模型的自抗扰控制器具有较好的抗扰能力。     

基于控制量分配的四旋翼无人机容错控制

本文采用自抗扰控制器对同时具有外界扰动和执行器故障的四旋翼无人机进行控制,在此基础上,设计状态观测器来检测执行器故障,再根据故障检测信息,设计控制量分配算法对未发生故障的执行器进行重新分配并产生新的驱动力,以此实现执行器故障容错控制和性能优化控制。最后通过MATLAB/SIMULINK纯数字仿真,对所设计的容错控制算法进行仿真验证。     

基于免疫网络粒子群的混沌系统自抗扰优化控制策略

基于免疫网络粒子群算法设计了一种新的自抗扰控制器模型,克服了困扰自抗扰控制器参数优化整定的难题,实验结果表明新自抗扰控制器具有寻优精度高、响应速度快和抗干扰能力强的特点。     

DC-DC开关变换器的自抗扰控制策略

本文介绍了自抗扰控制器的原理和结构。结合开关变换器的非线性的特点,介绍了自抗扰控制器在DC-DC开关变换器中的应用;并对具体的Buck电路进行了建模、仿真和实验,结果验证了控制策略的优良性。     

基于MATLAB的模糊PID-Smith控制器的设计与仿真

针对工业控制中大惯性、纯滞后、参数时变非线性受控对象难于控制问题,结合Smith预估算法能有效克服纯滞后、模糊控制鲁棒性较强以及PID控制稳态精度高这三者的优点,提出了一种模糊PID-Smith控制器的设计方法,并将其应用于电机网络控制系统中。MATLAB仿真结果表明,新的控制方案与传统的Smith控制器、Fuzzy-PID控制器相比,不仅具有满意的控制性能,而且具有较强鲁棒性和抗干扰性能,稳态精度高,对时变滞后对象具有良好的控制效果。     

自调整模糊PID控制及MATLAB仿真

将自调整模糊控制技术和传统PID控制相结合,可克服常规的PID控制器存在的劣势与短板,使PID控制器具有参数自调整的相应能力。利用自调整模糊控制发挥PID控制器参数自调整功能,进一步稳定了PID控制器的相关性能,增强了系统的控制精度能力。分析比较传统控制和模糊自调整控制,结合各自的优劣点,在MATLAB中对仿真实验进行模拟验证,使得系统的精确度进一步提高。利用系统的不稳定性的特点,并在其内加入监督控制的功能,达到了抑制控制过程中的不稳定性、不确定性以及时滞性等多项干扰因素的目的,从而很好地改善了系统的控制性能。在MATLAB模糊PID的基础上,将PID的参数引入到系统中,最后根据操作经验制定模糊控制原则。把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和Simulink结合起来,就能充分展现了该自调整模糊PID控制系统的仿真。     

PWM型DC-DC开关变换器的自抗扰控制策略

介绍了自抗扰控制器的原理和结构。结合开关变换器的非线性的特点,介绍了自抗扰控制器在DC-DC开关变换器中的应用;并对具体的Buck电路进行了建模、仿真和实验,结果验证了控制策略的优良性。     

基于PLC的矿井提升机模糊自适应PID控制策略研究与仿真

在针对矿井提升机的PLC控制系统中,采用传统PID控制虽能达到相应的控制要求,但因其控制的响应时间长、控制精度低、稳定性差等缺陷,不能广泛应用于有高精度要求的控制系统中。本文将模糊控制与自适应PID控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PID控制器的性能,提高系统的控制精度。MATLAB/SIMULIK下的仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并能消除模糊控制稳态误差较大、控制精度低等缺点。     

基于自抗扰控制器的PMSM直接转矩伺服系统设计

在分析自抗扰控制理论的基础上,根据三相交流永磁同步伺服电机的非线性动态模型,介绍了以DSP及智能功率模块(IPM)实现的基于自抗扰控制器的PMSM直接转矩伺服系统实现方案,详述了该方案的硬件结构和软件设计。系统控制电路采用DSP+FPGA〔TMS320F2812+EP1C6〕的CPU结构,功率电路以三菱IPM PS21867构成逆变器。实验运行表明,采用自抗扰控制器伺服系统实时性好,具有较强的鲁棒性和适应性,良好动态性能。硬件方案合理,结构通用紧凑。     

为本科生开设自抗扰控制技术相关课程正当其时

基于扩张状态观测器的自抗扰控制(ADRC)技术,是中科院韩京清研究员发明的一种非线性控制技术,在国际国内得到了广泛的应用,前景非常广阔。在高等院校开设自抗扰控制相关课程顺应社会发展的需要,能够促进自抗扰控制技术的传播,提升高校毕业生的实践能力和竞争实力,有助于促进自抗扰控的理论发展和工业应用,为系统科学、控制理论等学科培养后备人才。     

直升机纵向姿态控制回路设计仿真

在研究直升机控制问题中,直升机作为控制对象,具有很强的非线性,且操纵时各轴之间存在严重的耦合,使得直升机具有较差的稳定性和操纵性。本文提出采用自抗扰控制方法对直升机纵向姿态控制回路进行设计。运用跟踪微分器来给输入信号一个过渡过程,降低起始误差,解决控制系统的响应速度与超调之间的矛盾,并提供输入信号的微分信号。使用扩张状态观测器实时观测估计系统模型中不确定部分(包括耦合、未建模及外界扰动等),然后运用状态误差非线性反馈对被控对象进行动态补偿。通过matlab仿真验证该控制方法的有效性。     

模糊控制在工业锅炉中的应用

采用国产永宏PLC为开发平台,设计模糊自整定PID控制器应用于工业锅炉控制系统克服了锅炉控制系统的大惯性、非线性等特点,并结合PID控制稳态精度高的特点,使控制系统有良好的控制效果。在研究模糊控制与传统PID控制相结合的基础上,以工业锅炉为对象,设计了一套完善、实用的自动控制系统。     

双环控制系统在大功率CO2激光器中的应用

本文介绍了单环与双环控制系统的基本原理,对它们的抗扰性能作了比较与分析;讨论了采用双环控制电源的大功率CO2激光器的优点;提出了一种大功率横流CO2激光器电源双环控制系统的解决方案。     

基于模型参考粘滑振动自适应控制系统设计

粘滑振动是钻柱系统在钻进过程中最易于发生的振动模式且破坏性极强,粘滑振动一旦发生将导致钻进效率大幅降低,钻头损坏,钻杆断裂等故障。本文针对这一问题,首先建立了粘滑振动模型,基于该模型,设计了基于模型参考自适应控制方法的控制器,该控制器采用钻头转速控制模式。并在MATLAB中搭建了该控制器的simulink框架图,完成了仿真实验。最后研制了控制设备,且完成了井上实验。实验表明,所设计的系统能有效抑制粘滑振动。证明了本文建立的粘滑振动模型的正确性和控制系统的稳定性。     

基于单片机的双轮自主平衡车控制系统设计

本次设计以STM32F103C8T6单片机作为核心控制器,MPU6050主作为姿态传感器要针对双轮自主平衡车的控制系统进行设计。本文详细阐述了双轮自主平衡车控制系统的组成结构和软硬件设计过程,测试分析了控制系统的功能,并且重点分析了自平衡策略。在平衡控制、速度控制、转向控制上采用了PID控制算法,使控制系统更加稳定。测试结果表明本文设计的双轮自主平衡车控制系统的各个模块功能正常、性能良好,能满足可靠性、扩展性和实用性等技术要求。