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磁悬浮控制力矩陀螺磁轴承的变工作点线性化自适应控制方法 被引量：21
1
作者 魏彤 房建成 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期110-115,共6页
为提高磁悬浮控制力矩陀螺框架高速时的磁悬浮转子系统稳定性,研究磁轴承的电磁力—线圈电流/转子位移非线性的线性化及其控制方法。分析框架转动时的磁轴承工作点变化规律,提出磁轴承力—电流/位移特性基于框架转速的变工作点大范围线... 为提高磁悬浮控制力矩陀螺框架高速时的磁悬浮转子系统稳定性,研究磁轴承的电磁力—线圈电流/转子位移非线性的线性化及其控制方法。分析框架转动时的磁轴承工作点变化规律,提出磁轴承力—电流/位移特性基于框架转速的变工作点大范围线性化方法,根据线性化得到的线性变参数模型设计增益调节与前馈控制相结合的控制律,按照框架转速的大小对磁轴承位移刚度的变化进行自适应补偿,在磁悬浮转子稳定前提下使框架转速由6.25(°)/s提高到9.5(°)/s。该方法能有效补偿框架运动时的磁轴承力非线性,大幅提高框架转速较高时的磁悬浮转子系统稳定性。 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 磁轴承 动框架效应 非线性 线性化 增益调节
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一种可应用于新能源发电系统的双绕组高效率高升压DC-DC变换器 被引量：4
2
作者 叶睿明 张民 +3 位作者 薛鹏飞 袁成功 赵振伟 赵昌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期161-169,共9页
为解决光伏发电等新能源发电技术输出的直流电压等级较低、不能满足并网电压要求的问题,提出一种可应用于新能源发电系统的双绕组高效率高升压DC-DC变换器。在传统Boost变换器的拓扑中融入开关电容结构与磁耦合升压技术,获得高电压增益... 为解决光伏发电等新能源发电技术输出的直流电压等级较低、不能满足并网电压要求的问题,提出一种可应用于新能源发电系统的双绕组高效率高升压DC-DC变换器。在传统Boost变换器的拓扑中融入开关电容结构与磁耦合升压技术,获得高电压增益,并降低开关管电压应力。拓扑的无源钳位结构有效解决了开关管电压尖峰过高的问题,提高了能量转换效率。详细研究了所提变换器工作原理后,对元件电流、电压应力以及变换器效率进行定量计算。于实验室搭建200 W样机验证所提变换器的可行性,实测变换器最大效率为97.5%。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 耦合电路 增益调节 新能源发电 高效率 输入电流连续
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模糊增益PD型迭代学习算法及其应用 被引量：8
3
作者 蒋思中 朱芳来 +1 位作者 王心开 王改云 《电光与控制》 北大核心 2009年第8期72-74,共3页
普通PID型迭代学习控制算法由于其增益矩阵一旦确定,就不再改变,因而收敛速度较慢。为了提高收敛速度,结合模糊控制技术用于学习控制,提出一种模糊增益PD型迭代学习控制算法。该算法根据系统误差的大小,通过调整因子而改变增益矩阵大小... 普通PID型迭代学习控制算法由于其增益矩阵一旦确定,就不再改变,因而收敛速度较慢。为了提高收敛速度,结合模糊控制技术用于学习控制,提出一种模糊增益PD型迭代学习控制算法。该算法根据系统误差的大小,通过调整因子而改变增益矩阵大小。调整的方法是:在控制的初始阶段,增强控制输入中系统误差增益矩阵,同时保持误差微分增益矩阵不变,从而清除误差;而在控制趋于稳定时,增强控制输入中误差微分增益矩阵,同时保持系统误差部分增益矩阵不变,以减少超调量。针对一个单臂机械手模型,进行了仿真设计,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 模糊控制 迭代学习控制 增益调节
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一种基于Dyna-Q学习的旋翼无人机视觉伺服智能控制方法 被引量：7
4
作者 史豪斌 徐梦 +1 位作者 刘珈妤 李继超 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2517-2526,共10页
基于图像的视觉伺服机器人控制方法通过机器人的视觉获取图像信息,然后形成基于图像信息的闭环反馈来控制机器人的合理运动.经典视觉伺服的伺服增益的选取在大多数条件下是人工赋值的,故存在鲁棒性差、收敛速度慢等问题.针对该问题,提... 基于图像的视觉伺服机器人控制方法通过机器人的视觉获取图像信息,然后形成基于图像信息的闭环反馈来控制机器人的合理运动.经典视觉伺服的伺服增益的选取在大多数条件下是人工赋值的,故存在鲁棒性差、收敛速度慢等问题.针对该问题,提出一种基于Dyna-Q的旋翼无人机视觉伺服智能控制方法调节伺服增益以提高其自适应性.首先,使用基于费尔曼链码的图像特征提取算法提取目标特征点;然后,使用基于图像的视觉伺服形成特征误差的闭环控制;其次,针对旋翼无人机强耦合欠驱动的动力学特性提出一种解耦的视觉伺服控制模型;最后,建立使用Dyna-Q学习调节伺服增益的强化学习模型,通过训练可以使得旋翼无人机自主选择伺服增益.Dyna-Q学习在经典的Q学习的基础上通过建立环境模型来存储经验,环境模型产生的虚拟样本可以作为学习样本来进行值函数的迭代.实验结果表明,所提出的方法相比于传统控制方法PID控制以及经典的基于图像视觉伺服方法具有收敛速度快、稳定性高的优势. 展开更多
关键词 视觉伺服 Dyna-Q学习 增益调节 旋翼无人机 费尔曼连码 强化学习
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新型耦合电感高增益DC-DC变换器 被引量：3
5
作者 袁成功 张民 +1 位作者 薛鹏飞 叶睿明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期448-455,共8页
为满足新能源并网母线所需的高增益直流电压输出,设计一种新型耦合电感高增益DC-DC变换器。拓扑引入耦合电路倍压单元进行变换器的增益调节,通过钳位回路吸收耦合电感的漏感能量,削减开关器件工作时的电压尖峰,提升变换器效率。对工作... 为满足新能源并网母线所需的高增益直流电压输出,设计一种新型耦合电感高增益DC-DC变换器。拓扑引入耦合电路倍压单元进行变换器的增益调节,通过钳位回路吸收耦合电感的漏感能量,削减开关器件工作时的电压尖峰,提升变换器效率。对工作原理及模态进行分析,通过数学公式对器件应力、增益进行推演。与其他3种典型变换器进行性能比较,结合理论及实验,验证新型耦合电感高增益DC-DC变换器的可行性及有效性。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 耦合电路 增益调节 倍压单元 钳位回路
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超高倍压耦合电感Boost变换器 被引量：3
6
作者 张民 袁成功 +2 位作者 薛鹏飞 叶睿明 赵振伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1263-1272,共10页
为提升、稳定新能源发电系统的输出电压,提出一种超高倍压耦合电感DC-DC变换器。采用耦合电路升压结构,使变换器增加新的增益调节单元;采用开关钳位结构,降低变换器开关器件的电压尖峰,吸收耦合电路的漏感能量,提高电压转换效率;对电路... 为提升、稳定新能源发电系统的输出电压,提出一种超高倍压耦合电感DC-DC变换器。采用耦合电路升压结构,使变换器增加新的增益调节单元;采用开关钳位结构,降低变换器开关器件的电压尖峰,吸收耦合电路的漏感能量,提高电压转换效率;对电路进行闭环控制,稳定变换器的输出电压;推演电路的工作模态和状态空间表达式,并与近几年典型的升压电路做比较。通过仿真和实验,分析电路在闭环控制下的稳态性能。研究结果表明:变换器可将18 V直流电稳定地提升到380 V,为提升新能源发电系统的输出电压奠定基础。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 耦合电路 增益调节 超高升压 开关钳位 闭环控制
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汽车主动悬架单神经元PID控制器设计 被引量：6
7
作者 王振臣 赵莎 杨康 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第11期29-32,共4页
悬架系统对汽车乘坐舒适性和操纵稳定性的改善起着重要的作用。为提高汽车行驶的平顺性,设计了单神经元PID控制器,并利用人工蜂群算法在线优化单神经元PID控制增益。以车身垂直加速度、轮胎动位移、悬架动行程为评价指标,研究控制器的... 悬架系统对汽车乘坐舒适性和操纵稳定性的改善起着重要的作用。为提高汽车行驶的平顺性,设计了单神经元PID控制器,并利用人工蜂群算法在线优化单神经元PID控制增益。以车身垂直加速度、轮胎动位移、悬架动行程为评价指标,研究控制器的减振效果和当路面输入改变、模型参数变化时的适应性,对1/4汽车主动悬架模型进行仿真了分析。结果表明:基于蜂群的单神经元PID控制器有效地降低了车身垂直加速度,且有较强的鲁棒性,进一步提高了汽车行驶的平顺性。 展开更多
关键词 主动悬架 单神经元PID控制 人工蜂群 增益调节
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一种新型超高升压DC-DC变换器的设计 被引量：2
8
作者 宋立业 田国胜 +2 位作者 袁成功 侯丽慧 李朋泉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期160-168,共9页
为使光伏系统可稳定输出高直流电压,提出一种新型超高升压DC-DC变换器的设计。变换器采用耦合电路升压结构增加了新的增益调节单元。新型开关单元降低了开关器件的电压应力和电压尖峰。耦合电感与开关电容结合,降低了器件的电压、电流尖... 为使光伏系统可稳定输出高直流电压,提出一种新型超高升压DC-DC变换器的设计。变换器采用耦合电路升压结构增加了新的增益调节单元。新型开关单元降低了开关器件的电压应力和电压尖峰。耦合电感与开关电容结合,降低了器件的电压、电流尖峰,吸收了耦合电感的漏感能量。对变换器进行闭环控制,稳定变换器的输出。分析电路的工作模态,与近几年典型高升压变换器做性能对比,测试变换器的抗扰动性能。根据仿真和实验,验证变换器在闭环控制下的稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 光伏发电 DC-DC变换器 耦合电路 增益调节 闭环控制 鲁棒性
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PMSM伺服系统PI控制器增益自动校正方法 被引量：4
9
作者 白海军 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2003年第6期476-478,共3页
以永磁同步电动机伺服系统的速度控制作为研究对象,系统地介绍了对比例.积分(PI)控制器的增益进行实时校正的两种方法.这两种方法不仅大大的提高了传统PI控制器的性能,而且保留了PI控制器较为简单的结构和特色.这种控制器自动校正方法... 以永磁同步电动机伺服系统的速度控制作为研究对象,系统地介绍了对比例.积分(PI)控制器的增益进行实时校正的两种方法.这两种方法不仅大大的提高了传统PI控制器的性能,而且保留了PI控制器较为简单的结构和特色.这种控制器自动校正方法除了简单容易外,还具有实用性、稳定性和有效性等特点. 展开更多
关键词 PMSM 增益调节 永磁同步电动机 比例积分控制器 伺服系统 自动校正 PI控制器
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新型高升压耦合电感DC-DC变换器 被引量：1
10
作者 薛鹏飞 张民 +3 位作者 赵振伟 叶睿明 袁成功 赵昌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期215-223,共9页
在光伏发电系统中,为实现高增益直流母线电压并网需求,提出一种新型高升压耦合电感DC-DC变换器。通过耦合电感匝比和开关占空比双重调节,提升变换器的高升压能力。利用无源钳位回路对开关器件实现电压钳制,通过耦合电感的漏感吸收开关... 在光伏发电系统中,为实现高增益直流母线电压并网需求,提出一种新型高升压耦合电感DC-DC变换器。通过耦合电感匝比和开关占空比双重调节,提升变换器的高升压能力。利用无源钳位回路对开关器件实现电压钳制,通过耦合电感的漏感吸收开关器件开关瞬间的电流脉冲,有效减小开关器件开关损耗和脉冲冲击,提高了变换器使用寿命。开关管电压应力低、本征占空比小,开关损耗小,有利于提升变换器效率。对变换器工作原理和具体模态进行分析,推演了各器件应力和选型依据。结合仿真和实验对比,验证了新型高升压耦合电感DC-DC变换器的理论正确性。 展开更多
关键词 光伏发电 增益调节 耦合电路 DC-DC变换器 钳位回路
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Lebesgue-p范数意义下区间可调节的变增益加速迭代学习控制 被引量：5
11
作者 兰天一 林辉 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期2071-2075,共5页
为加快迭代学习控制律的收敛速度,针对线性时不变(LTI)系统,以PD-型学习律为例,提出一种区间可调节的具有指数加速的迭代学习控制算法.首先,根据每次学习效果确定下一次迭代需要修正的区间并在该区间内修正控制律增益;然后,在Lebesgue-... 为加快迭代学习控制律的收敛速度,针对线性时不变(LTI)系统,以PD-型学习律为例,提出一种区间可调节的具有指数加速的迭代学习控制算法.首先,根据每次学习效果确定下一次迭代需要修正的区间并在该区间内修正控制律增益;然后,在Lebesgue-p范数意义下分析所提出算法的收敛性并给出其收敛条件;最后,通过理论分析表明,收敛速度主要取决于被控对象、控制律增益、修正指数和学习区间的大小.在相同仿真条件下,与传统算法相比,所提出算法具有更快的收敛速度. 展开更多
关键词 迭代学习控制 Lebesgue-p范数 收敛速度 增益调节
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基于改进单神经元PID控制的主动悬架系统研究 被引量：5
12
作者 王振臣 赵莎 +1 位作者 张聪 程菊 《模糊系统与数学》 CSCD 北大核心 2014年第3期89-96,共8页
汽车悬架是车身与车轮之间的传力连接装置。运用MATLAB/Simulink建立仿真模型,应用模糊理论在线调整比例系数改进单神经元PID控制并设计控制器,进行三种工况下的仿真验证。结果表明:控制策略可行且控制器有较强的鲁棒性,进一步改善了汽... 汽车悬架是车身与车轮之间的传力连接装置。运用MATLAB/Simulink建立仿真模型,应用模糊理论在线调整比例系数改进单神经元PID控制并设计控制器,进行三种工况下的仿真验证。结果表明:控制策略可行且控制器有较强的鲁棒性,进一步改善了汽车行驶的平顺性。 展开更多
关键词 主动悬架 单神经元PID控制 模糊理论 增益调节
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基于鲁棒观测器结构的直升机飞控系统设计 被引量：4
13
作者 于志 赵佳 申功璋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1776-1779,共4页
针对直升机复杂的动力学特性和日益严格的操纵品质要求,应用二自由度H∞回路成形法设计了直升机鲁棒飞行控制系统。该方法有效地将定量操纵品质指标结合到设计中,使控制系统能同时满足性能及稳定鲁棒性的要求,而且还具有明确的观测器加... 针对直升机复杂的动力学特性和日益严格的操纵品质要求,应用二自由度H∞回路成形法设计了直升机鲁棒飞行控制系统。该方法有效地将定量操纵品质指标结合到设计中,使控制系统能同时满足性能及稳定鲁棒性的要求,而且还具有明确的观测器加状态反馈控制结构,便于进行增益调节以实现大飞行包线控制。最后以某型直升机为设计对象,在典型的飞行状态点各自设计了鲁棒控制器,并进行了大飞行包线仿真验证,取得了满意的仿真结果,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 直升机 二自由度H∞控制 观测器 增益调节
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高增益耦合电感DC-DC变换器及其稳定性控制 被引量：1
14
作者 张民 袁成功 +3 位作者 薛鹏飞 叶睿明 赵振伟 赵昌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期198-206,共9页
为使光伏系统能够稳定输出高直流电压,提出一种高增益耦合电感DC-DC变换器。改变耦合电路升压单元的匝比,可灵活地对拓扑进行增益调节。经钳位电容回收耦合电路的漏感能量,降低开关管的电压尖峰,提升拓扑的效率。通过闭环控制,使变换器... 为使光伏系统能够稳定输出高直流电压,提出一种高增益耦合电感DC-DC变换器。改变耦合电路升压单元的匝比,可灵活地对拓扑进行增益调节。经钳位电容回收耦合电路的漏感能量,降低开关管的电压尖峰,提升拓扑的效率。通过闭环控制,使变换器具有较快的动态响应和较强的鲁棒性。分析变换器的工作模态,推演变换器增益、器件应力。与典型拓扑做性能比较,结合仿真和样机实验,验证变换器在闭环控制下的稳定性和可行性。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 耦合电路 增益调节 闭环控制 鲁棒性
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PGA309补偿原理分析及改进方案 被引量：4
15
作者 王骏 高迎燕 +1 位作者 何斌 诸晴 《自动化仪表》 CAS 2006年第7期11-15,共5页
桥式压力/差压传感器的信号调理和补偿算法是国内外智能仪表的研究重点,合理的信号调理电路或器件,以及正确的补偿算法,将极大地提高仪表性能。PGA309作为数字化可编程信号调理芯片,主要用于电阻桥式压力传感器,将微弱的传感器桥路信号... 桥式压力/差压传感器的信号调理和补偿算法是国内外智能仪表的研究重点,合理的信号调理电路或器件,以及正确的补偿算法,将极大地提高仪表性能。PGA309作为数字化可编程信号调理芯片,主要用于电阻桥式压力传感器,将微弱的传感器桥路信号进行放大输出。通过介绍PGA309调理芯片的内部功能结构,利用数学模型重点分析了PGA309对传感器固有特性(非线性、温度漂移)进行补偿的原理,并用实际的传感器测量数据进行了验证。根据PGA309的特点,结合单片机系统,提出了对补偿进行改进的方案。 展开更多
关键词 增益调节 数学模型 桥式压力变送器补偿算法优化
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可编程交流电源的分数阶多重复控制技术研究
16
作者 杨鸿宇 周克亮 +1 位作者 唐超 柯浩雄 《智慧电力》 北大核心 2023年第9期74-80,共7页
为了解决多重复控制器精确跟踪多周期信号的难题,针对可编程交流电源提出了一种简单高性能的分数阶多重复控制(MRC)策略,使之能快、准、稳地产生所需的含多个基波频率的多周期性电压信号,用于工业产品测试等用途。首先提出一种由多重复... 为了解决多重复控制器精确跟踪多周期信号的难题,针对可编程交流电源提出了一种简单高性能的分数阶多重复控制(MRC)策略,使之能快、准、稳地产生所需的含多个基波频率的多周期性电压信号,用于工业产品测试等用途。首先提出一种由多重复控制器与状态反馈控制器优势互补组合而成的MRC方案及其分析与设计方法,其中包括重复控制器的增益稳定判据以及整定规则。然后,为克服常规数字多重复控制器无法精准调节多周期信号的不足,提出了将多重复控制器分数阶化的解决方案。最后,在1台可用于可编程交流电源的单相逆变器上进行了实验,实验结果验证了所提控制方案的有效性。 展开更多
关键词 分数阶 增益调节 逆变器 重复控制 稳定性准则
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基于模糊增益调节的机器人滑模自适应控制 被引量：4
17
作者 曹艳 李小兵 吴博文 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第11期368-372,共5页
在机器人跟踪精度控制的优化中,由于典型的非线性系统采用滑模变结构控制时普遍存在抖振问题,造成跟踪精度较差。通过在一般的滑模控制系统中引入自适应模糊系统,设计模糊规则,并根据滑模到达条件对切换增益进行有效估计,使系统滑模控... 在机器人跟踪精度控制的优化中,由于典型的非线性系统采用滑模变结构控制时普遍存在抖振问题,造成跟踪精度较差。通过在一般的滑模控制系统中引入自适应模糊系统,设计模糊规则,并根据滑模到达条件对切换增益进行有效估计,使系统滑模控制中的切换增益可自适应逼近,利用切换增益消除干扰项,从而消除抖振。以二自由度机器人系统为研究对象进行仿真结果分析,表明系统在存在一定程度模型误差和外部干扰的情况下,仍可以较高准确度快速跟踪输入信号,并能消除滑模控制的抖动影响,验证了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 机器人 模糊系统 滑模控制 增益调节
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Pt100热电阻的测温实验改进 被引量：4
18
作者 施鸿强 崔建 +3 位作者 马鸿宇 李旭 胡金梅 周裕鸿 《宁波工程学院学报》 2021年第3期33-37,共5页
针对传统Pt100热电阻测温电路在0~100℃增益不可调、输出数据易受环境影响、测温范围小的缺陷进行实验改进,得到高增益,测温范围大,稳定输出的测温电路。在传统测温电路上进行调整改进,摒弃大增益放大电路,采用三运放差分运算放大电路,... 针对传统Pt100热电阻测温电路在0~100℃增益不可调、输出数据易受环境影响、测温范围小的缺陷进行实验改进,得到高增益,测温范围大,稳定输出的测温电路。在传统测温电路上进行调整改进,摒弃大增益放大电路,采用三运放差分运算放大电路,有效地扩大增益调节能力和热电阻测温范围,其测量温度可达到150℃以上,同时具备抑制温漂,正值输出能力,能稳定地验证热电阻温度特性。 展开更多
关键词 Pt100热电阻 不平衡电桥 运算放大 增益调节
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基于切换增益调节的神经滑模控制的机器人位置跟踪 被引量：4
19
作者 龚双双 刘霞 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期11-16,共6页
针对机器人的位置轨迹跟踪问题,提出一种基于切换增益调节的神经网络滑模控制方法。首先设计基于机器人位置的滑模控制器模块,然后通过神经网络来调节滑模控制器中的切换增益,使得切换增益能随着外界干扰作用等不确定项的改变而改变,从... 针对机器人的位置轨迹跟踪问题,提出一种基于切换增益调节的神经网络滑模控制方法。首先设计基于机器人位置的滑模控制器模块,然后通过神经网络来调节滑模控制器中的切换增益,使得切换增益能随着外界干扰作用等不确定项的改变而改变,从而能实时地估计切换增益,解决传统滑模控制中的抖振问题,最后,以双臂机器人为对象,采用MATLAB仿真软件对该控制算法进行了验证。结果表明,与传统的滑模控制相比较,该方法能使机器人更好地跟踪期望的位置轨迹,并有效地减轻了抖振。 展开更多
关键词 机器人 轨迹跟踪 滑模控制 神经网络 增益调节
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一种高精度宽带幅相控制多功能MMIC 被引量：3
20
作者 刘石生 彭龙新 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期518-525,共8页
利用0.15μm GaAs E/D PHEMT工艺研制了一款C-X波段多功能MMIC芯片,集成了2个驱动放大器、1个6位数控移相器、1个6位数控衰减器、4个单刀双掷开关、数字驱动器、均衡器和增益调节电路。其中移相器基于新颖的"非折叠式"兰格耦... 利用0.15μm GaAs E/D PHEMT工艺研制了一款C-X波段多功能MMIC芯片,集成了2个驱动放大器、1个6位数控移相器、1个6位数控衰减器、4个单刀双掷开关、数字驱动器、均衡器和增益调节电路。其中移相器基于新颖的"非折叠式"兰格耦合器、改进的反射型负载,具有移相精度高、插入损耗小等优点,并内部集成对应的数字逻辑驱动电路,简化使用。多功能芯片测试结果表明:工作频带内移相误差均方根值(RMS)在发射和接收模式下均小于3°,所有移相态增益变化RMS小于0.3dB;衰减误差RMS小于0.5dB,附加调相从-4°^+6°。发射支路增益大于4dB,输出P1dB大于12dBm;接收支路增益大于3dB,输出P1dB大于10dBm。 展开更多
关键词 多功能微波毫米波单片集成电路 数控移相器 均衡器 增益调节
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