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基于改进遗传算法的自抗扰控制器参数优化 被引量：21
1
作者 康忠健 王清伟 +1 位作者 黄磊 刘宗清 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2008年第5期588-592,598,共6页
本文将一种改进的遗传算法应用到自抗扰控制器(ADRC)的参数整定中,以解决ADRC参数不易整定的问题.在ADRC参数优化过程中建立了控制器控制效果目标评价函数,在函数中综合考虑了控制器的动态性能和被控对象的输入受限条件.所设计的ADRC控... 本文将一种改进的遗传算法应用到自抗扰控制器(ADRC)的参数整定中,以解决ADRC参数不易整定的问题.在ADRC参数优化过程中建立了控制器控制效果目标评价函数,在函数中综合考虑了控制器的动态性能和被控对象的输入受限条件.所设计的ADRC控制器所需的控制能量明显小于其他方法所设计的ARDC所需控制能量.仿真结果表明,本文所提ADRC参数整定方法是有效的. 展开更多
关键词 自抗扰控制器 改进遗传算法
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自抗扰控制器参数整定方法的研究 被引量：16
2
作者 吴猛 朱喜林 +2 位作者 鄂世举 孙明革 童少为 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期121-123,127,共4页
提出了自抗扰控制器算法参数整定的计算机软件仿真分析和基于参数变换的公式推导两种方法.根据自抗扰控制方程,针对算法中多个参数需要整定的问题,结合工程中控制对象实例,采用Matlab仿真软件逐一确定各参数,寻找同类对象之间的控制参... 提出了自抗扰控制器算法参数整定的计算机软件仿真分析和基于参数变换的公式推导两种方法.根据自抗扰控制方程,针对算法中多个参数需要整定的问题,结合工程中控制对象实例,采用Matlab仿真软件逐一确定各参数,寻找同类对象之间的控制参数关系,利用公式得到其他对象的控制器参数.使用Matlab仿真分析法可直观地获取参数,公式推导法则简化了同类对象的参数整定,速度快.仿真实验结果表明,这两种参数整定方法可用于常见的工业控制对象的自抗扰控制器中. 展开更多
关键词 自抗扰控制器 参数整定 MATLAB软件 参数变换
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磁浮列车悬浮系统的双环自抗扰控制 被引量：5
3
作者 何凌云 佘龙华 赵春霞 《兵工自动化》 2006年第11期59-61,共3页
双环(位置环和电流环)自抗扰控制器的设计,以单点悬浮系统为研究对象,采用分级控制策略和非线性自抗扰控制方法。ADRC的参数整定通过建立开环系统和线性PD控制的闭环系统得以实现。仿真结果表明,自抗扰控制的快速性、鲁棒性、适应性和... 双环(位置环和电流环)自抗扰控制器的设计,以单点悬浮系统为研究对象,采用分级控制策略和非线性自抗扰控制方法。ADRC的参数整定通过建立开环系统和线性PD控制的闭环系统得以实现。仿真结果表明,自抗扰控制的快速性、鲁棒性、适应性和克服大扰动能力均明显优于经典PID。 展开更多
关键词 悬浮 自抗扰控制器 双环 非线性反馈
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火箭炮位置伺服系统的神经网络自抗扰控制 被引量：4
4
作者 唐冲 童仲志 侯远龙 《电气自动化》 2020年第4期115-118,共4页
针对自抗扰控制器中非线性扩张状态观测器以及非线性控制律参数整定过程繁琐的问题,提出了一种采用BP神经网络整定参数的方法,同时对基于BP神经网络的自抗扰控制器进行仿真分析。结果表明,基于BP神经网络的自抗扰控制器使火箭炮位置伺... 针对自抗扰控制器中非线性扩张状态观测器以及非线性控制律参数整定过程繁琐的问题,提出了一种采用BP神经网络整定参数的方法,同时对基于BP神经网络的自抗扰控制器进行仿真分析。结果表明,基于BP神经网络的自抗扰控制器使火箭炮位置伺服系统的稳定性显著提升,在承受外部扰动的环境中仍具有良好的快速性和稳定性,相较于经典自抗扰控制方法有着明显的优势,能够满足工程实际应用中所要求的性能指标。 展开更多
关键词 火箭炮 交流伺服系统 BP神经网络 参数整定 自抗扰控制器
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一种变参数的复合自抗扰舵机控制器设计 被引量：2
5
作者 侯虹 王龙 李建军 《航空兵器》 2012年第4期16-19,23,共5页
基于导弹舵机系统的特点,结合误差分段PID响应速度快和自抗扰复合控制抗扰动好的优点,进行位置环控制,尝试根据误差变化自适应调节误差增益系数和微分增益系数,运用遗传算法优化参数,对负载力矩外部扰动和模型参数摄动进行补偿,通过与PI... 基于导弹舵机系统的特点,结合误差分段PID响应速度快和自抗扰复合控制抗扰动好的优点,进行位置环控制,尝试根据误差变化自适应调节误差增益系数和微分增益系数,运用遗传算法优化参数,对负载力矩外部扰动和模型参数摄动进行补偿,通过与PID控制比较,证明变参数复合自抗扰控制舵机达到指标要求,动态响应相移、幅值衰减都优于分段PID,大动态负载扰动输出脉动频率小,在电枢电阻、转动惯量变化时,具有很好的快速性和鲁棒性。 展开更多
关键词 舵机控制 自抗扰控制 参数优化
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一种基于新型自抗扰控制的舵机系统(英文)
6
作者 侯虹 李建军 王龙 《电光与控制》 北大核心 2011年第7期26-31,共6页
根据导弹舵机系统的特点,设计一种自抗扰控制器进行位置环控制,运用遗传算法优化参数,对负载力矩外部扰动和模型参数摄动进行补偿,通过与误差分段式PD控制比较,证明采用自抗扰控制的舵机达到指标要求,自抗扰控制动态响应相移、幅值衰减... 根据导弹舵机系统的特点,设计一种自抗扰控制器进行位置环控制,运用遗传算法优化参数,对负载力矩外部扰动和模型参数摄动进行补偿,通过与误差分段式PD控制比较,证明采用自抗扰控制的舵机达到指标要求,自抗扰控制动态响应相移、幅值衰减指标都优于分段式PD,大动态负载扰动输出脉动频率小,在电枢电阻、转动惯量变化时,具有很好的快速性和鲁棒性。 展开更多
关键词 舵机控制 自抗扰控制 参数优化
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基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统 被引量：93
7
作者 夏长亮 李正军 +2 位作者 杨荣 祁温雅 修杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期82-86,共5页
自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上，通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器，性能优良并且算法简单。无刷直流电机作为一个非线性系统，采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。为了提高控制系统... 自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上，通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器，性能优良并且算法简单。无刷直流电机作为一个非线性系统，采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。为了提高控制系统的动态性能和鲁棒性，文中给出了无刷直流电机的自抗扰控制方案。该控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿，控制器的设计也不需要建立电机的精确数学模型。自抗扰控制器利用其内部的扩张状态观测器可以估计出系统的内外扰动，据此将电机等效为由两个非线性系统构成的串联对象，然后设计两个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制，内环控制电流，外环控制转速。实验结果表明，自抗扰控制器对电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性，控制系统具有优良的动态性能。 展开更多
关键词 无刷直流电机 控制系统 自抗扰控制器 动态性能 鲁棒性
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自抗扰控制器参数整定与优化方法研究 被引量：50
8
作者 李海生 朱学峰 《控制工程》 CSCD 2004年第5期419-423,共5页
根据自抗扰控制器(ADRC)对系统按所谓"时间尺度"来进行分类的特点,提出一种基于"时间尺度"模型识别和遗传算法的ADRC参数自整定及优化的方法。仿真表明:用简单线性模型对实际过程"时间尺度"的辨识简便易... 根据自抗扰控制器(ADRC)对系统按所谓"时间尺度"来进行分类的特点,提出一种基于"时间尺度"模型识别和遗传算法的ADRC参数自整定及优化的方法。仿真表明:用简单线性模型对实际过程"时间尺度"的辨识简便易行。加入惩罚策略的浮点遗传优化算法能高效地完成控制器众多参数的大范围寻优,摆脱了ADRC控制器参数整定和优化对经验的依赖,具有广泛的应用价值。 展开更多
关键词 adrc 自抗扰控制器 参数自整定 参数整定 控制器参数 浮点 辨识 寻优 仿真 模型识别
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根据系统时间尺度整定自抗扰控制器参数 被引量：36
9
作者 李述清 张胜修 +1 位作者 刘毅男 周帅伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期125-129,共5页
自抗扰控制器(ADRC)取得了优良的控制效果,但控制器参数整定比较困难.本文利用受控系统时间尺度展开ADRC参数整定问题的研究.首先,在时间尺度一般定义的基础上,根据系统单位阶跃响应,给出了二阶系统的时间尺度计算格式.然后,在被控对象... 自抗扰控制器(ADRC)取得了优良的控制效果,但控制器参数整定比较困难.本文利用受控系统时间尺度展开ADRC参数整定问题的研究.首先,在时间尺度一般定义的基础上,根据系统单位阶跃响应,给出了二阶系统的时间尺度计算格式.然后,在被控对象受扩展状态器(ESO)补偿作用所得积分器串联系统的时间尺度不变的假设下,推导了一种基于受控系统时间尺度的ADRC控制器参数整定方法.最后,仿真结果表明该方法可行,为ADRC参数整定提供了方便. 展开更多
关键词 时间尺度 自抗扰控制器 参数整定
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光电望远镜伺服系统速度环的自抗扰控制 被引量：32
10
作者 王帅 李洪文 +1 位作者 孟浩然 吴庆林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2442-2449,共8页
针对大口径光电望远镜惯量大、存在摩擦非线性的特点,设计了自抗扰控制器以改善伺服系统的速度响应特性。介绍了自抗扰控制器的工作原理和基本结构,给出了控制器参数的选择依据,并仿真分析了各个参数的作用效果。最后,在实际望远镜转台... 针对大口径光电望远镜惯量大、存在摩擦非线性的特点,设计了自抗扰控制器以改善伺服系统的速度响应特性。介绍了自抗扰控制器的工作原理和基本结构,给出了控制器参数的选择依据,并仿真分析了各个参数的作用效果。最后,在实际望远镜转台上和常规PID控制器进行了对比实验。结果表明,采用自抗扰控制器,既可以实现大速度阶跃响应快速无超调,又可以缩短低速阶跃响应时间、改善低速平稳性。在以0.005(°)/s速度运行时,系统稳定时间为1s,速度波动标准差为0.000 082(°)/s,最大值为0.000 42(°)/s,性能明显优于传统的PID控制系统。实验结果证明自抗扰控制器对摩擦、饱和等非线性因素具有抑制能力,可以提高望远镜伺服系统的调速性能。 展开更多
关键词 光电望远镜 自抗扰控制 摩擦补偿 输入饱和 低速性能 伺服控制
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惯性平台稳定回路的自抗扰控制 被引量：19
11
作者 宋金来 杨雨 +1 位作者 许可康 韩京清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第3期391-393,共3页
提出、设计了惯性平台稳定回路的自抗扰控制,并进行了计算机仿真。结果表明,该系统具有强鲁棒性、快速性、精度高等特点。是一种应用在实际平台系统中理想的控制器。
关键词 惯性平台稳定回路 自抗扰控制 计算机仿真 数学模型 数值仿真 惯性导航系统
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改进自抗扰控制谐波式电动舵机伺服系统 被引量：27
12
作者 张明月 杨洪波 +2 位作者 章家保 丁同超 贾宏光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期99-108,共10页
针对电动舵机系统的非线性、快时变等特点，提出了改进的自抗扰控制器以改善系统的位置跟踪性能。首先，给出电动舵机的系统模型及控制策略，分析了系统中非线性因素的影响；设计了改进自抗扰控制器，并利用现代控制理论给出了控制器参... 针对电动舵机系统的非线性、快时变等特点，提出了改进的自抗扰控制器以改善系统的位置跟踪性能。首先，给出电动舵机的系统模型及控制策略，分析了系统中非线性因素的影响；设计了改进自抗扰控制器，并利用现代控制理论给出了控制器参数的选择方法。然后，在舵机系统中进行仿真分析，验证了该控制器的可行性。最后，基于谐波式电动舵机对改进的自抗扰控制器与常规自抗扰控制器及PI控制器进行对比实验。实验结果表明：跟踪10sin（5πt）正弦信号时，改进自抗扰控制器能够消除位置平顶和速度死区，相位滞后为0．08722rad跟踪±1°-±15°角位置时，上升时间为9～18ms，超调量为0～7．25％，稳态均方差为0．00760～0．01083，性能明显优于常规自抗扰控制器和PI控制器。得到的数据显示该控制器减少了设计参数，位置跟踪超调量小，响应时间快，稳态均方差小，改善了舵机系统的动态和稳态性能。 展开更多
关键词 电动舵机 自抗扰控制器 Fal函数 摩擦模型 伺服控制
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基于AGA的ADRC及其应用研究 被引量：22
13
作者 刘丁 刘晓丽 杨延西 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1909-1911,1916,共4页
提出了自适应遗传算法(AGA)选取与优化自抗扰控制器(ADRC)参数的方法,较好地解决了其过多参数难以调节的问题。采用一阶ADRC对连续搅拌反应釜(CSTR)系统进行控制,并用简化的一阶ADRC控制平面两连杆机械手水平方向的正弦运动,仿真结果验... 提出了自适应遗传算法(AGA)选取与优化自抗扰控制器(ADRC)参数的方法,较好地解决了其过多参数难以调节的问题。采用一阶ADRC对连续搅拌反应釜(CSTR)系统进行控制,并用简化的一阶ADRC控制平面两连杆机械手水平方向的正弦运动,仿真结果验证了算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 自抗扰控制器 自适应遗传算法 参数优化 连续搅拌反应釜 两连杆机械手
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基于自抗扰控制原理的全电飞机用永磁同步电机转速闭环控制 被引量：18
14
作者 崔淑梅 匡志 +2 位作者 杜博超 Ostanin Sergei Yurievich Milyaev Igor Matveevich 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第A01期107-115,共9页
采用永磁同步电机直接驱动全电飞机螺旋桨,为了抑制不稳定气流对输出转矩影响和提高螺旋桨抗扰动能力,对永磁同步电机实现基于自抗扰原理的转速闭环控制。分析不同飞行状态下螺旋桨的转速与转矩需求,建立基于自抗扰转速闭环控制模型并利... 采用永磁同步电机直接驱动全电飞机螺旋桨,为了抑制不稳定气流对输出转矩影响和提高螺旋桨抗扰动能力,对永磁同步电机实现基于自抗扰原理的转速闭环控制。分析不同飞行状态下螺旋桨的转速与转矩需求,建立基于自抗扰转速闭环控制模型并利用Dspace模拟飞行工况运行。仿真和实验验证了基于自抗扰转速闭环系统对负载变化具有抗扰能力,整个飞行工况下永磁同步电机转速响应平稳,转矩输出符合螺旋桨转矩需求。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制器 转速闭环控制 全电飞机
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自抗扰控制思想在动力调谐陀螺仪力平衡回路中的应用 被引量：7
15
作者 陈忻彦 黄一 +2 位作者 韩京清 杨雨 魏宗康 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期84-89,共6页
提出了动力调谐陀螺力平衡回路的自抗扰控制方法(ADRC)。在计算机仿真的基础上搭建陀螺仪力平衡回路硬件电路,利用转台对动力调谐陀螺施加不同扰动,观察在大角度或大角速率等动态条件下ADRC控制技术对陀螺仪的控制效果。
关键词 动力调谐陀螺仪 自抗扰控制器 力平衡回路 adrc控制技术 转台 转子偏转 计算机控制系统
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基于串级ADRC的四旋翼飞行器悬停控制 被引量：15
16
作者 叶孝璐 俞立 +1 位作者 张文安 张丹 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2079-2087,共9页
针对四旋翼悬停控制问题,提出一种串级自抗扰控制方法。首先,根据欧拉及牛顿定理建立四旋翼飞行器的动力学模型,并解耦为双回路、多子系统的结构。其次,根据四旋翼飞行器系统的自身结构特点,设计串级自抗扰控制器,为获取较好的内环输入... 针对四旋翼悬停控制问题,提出一种串级自抗扰控制方法。首先,根据欧拉及牛顿定理建立四旋翼飞行器的动力学模型,并解耦为双回路、多子系统的结构。其次,根据四旋翼飞行器系统的自身结构特点,设计串级自抗扰控制器,为获取较好的内环输入信号,对外环设计线性ADRC控制器;同时,设计内环非线性ARDC控制器以获得更好的跟踪性能。针对系统内部参数摄动和存在外部干扰等不确定性,引入扩张状态观测器对系统的状态和内外扰动进行实时估计,并利用非线性误差反馈控制律进行补偿,消除内外扰动的影响。最后,仿真验证所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 串级自抗扰算法 扩张状态观测器 悬停控制
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基于自抗扰控制的直流微电网双向Buck-Boost变换器控制策略研究 被引量：14
17
作者 卢昕 陈众励 李辉 《发电技术》 2021年第2期193-200,共8页
为了降低直流微电网母线电压的波动,提出基于自抗扰控制的双向Buck-Boost变换器控制策略。运用直流母线电压外环、直流变换器电感电流内环的控制方法实现直流微电网与储能系统之间的能量双向流动。进一步提出基于扩张状态观测器观测输... 为了降低直流微电网母线电压的波动,提出基于自抗扰控制的双向Buck-Boost变换器控制策略。运用直流母线电压外环、直流变换器电感电流内环的控制方法实现直流微电网与储能系统之间的能量双向流动。进一步提出基于扩张状态观测器观测输出总扰动,包括负载电流和母线电压的变化,在负载扰动电流影响系统的直流母线电压最终输出前,主动从外环被控对象的输入信号电感电流或输出信号母线电压中提取扰动信息,然后尽快用控制信号将其消除,从而大大降低其对被控量的影响,以有效抑制暂态直流母线的电压波动和冲击,在母线电压产生波动时能够快速恢复到正常的工作状态。仿真验证表明:储能系统可以通过控制策略实现能量的双向传递,并且当母线产生功率波动和电流冲击时,储能系统可以使直流母线电压稳定,提高了系统的可靠性。 展开更多
关键词 直流微电网 双向Buck-Boost变换器 母线电压波动 自抗扰控制(adrc)
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自适应线性自抗扰控制器的设计 被引量：14
18
作者 奚静思 刘品宽 丁汉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1749-1757,共9页
自抗扰控制器对于抑制不确定的扰动有良好的效果,但其控制器参数较多且整定困难。为了实现自适应的线性自抗扰控制器,对线性自抗扰控制器的参数整定策略展开了研究。首先,设计了基于观测误差的线性扩张观测器参数自适应整定算法。接着,... 自抗扰控制器对于抑制不确定的扰动有良好的效果,但其控制器参数较多且整定困难。为了实现自适应的线性自抗扰控制器,对线性自抗扰控制器的参数整定策略展开了研究。首先,设计了基于观测误差的线性扩张观测器参数自适应整定算法。接着,设计了自抗扰控制器线性反馈环节的参数的自适应整定算法。最后,利用李雅普诺夫方法,证明上述自适应整定算法得到的参数可以保证扩张状态观测器的观测误差和被控系统最终输出误差都收敛至零。实验结果表明:精密气浮运动平台低速工况下,自适应线性自抗扰控制器的参数在0.8s内即可迅速完成整定计算;线性扩张观测器观测误差绝对值小于2nm;被控精密气浮运动平台的速度波动不大于5%。自适应线性自抗扰控制器实现了控制器参数在线整定,控制器的性能表现满足要求。 展开更多
关键词 自抗扰控制 自适应控制 参数整定 直线电机
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基于改进粒子群算法的四旋翼自抗扰控制器优化设计 被引量：14
19
作者 胡丹丹 张宇辰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期1762-1766,共5页
针对四旋翼飞行器自抗扰控制器参数较多、人工整定困难且难以得到最优控制效果的问题,提出一种基于改进粒子群算法的四旋翼自抗扰控制器优化方法。在设计了四旋翼飞行器的自抗扰控制器之后,将自抗扰控制器的参数作为粒子群中的粒子进行... 针对四旋翼飞行器自抗扰控制器参数较多、人工整定困难且难以得到最优控制效果的问题,提出一种基于改进粒子群算法的四旋翼自抗扰控制器优化方法。在设计了四旋翼飞行器的自抗扰控制器之后,将自抗扰控制器的参数作为粒子群中的粒子进行迭代寻优,同时在传统的粒子群算法基础上参考遗传算法,对适应值不好的粒子进行交叉保优,以提高粒子的多样性,加快寻优速度。仿真结果表明,对比人工整定参数的控制器,优化后的控制器超调更小、调节时间更快。该方法能够解决四旋翼飞行器自抗扰控制器人工参数整定困难的问题,且优化后的控制器具有更好的控制效果。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 自抗扰控制 粒子群算法 参数优化 姿态控制
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基于神经网络的水轮机调节系统自抗扰控制 被引量：12
20
作者 王涛 杨晓萍 +2 位作者 余向阳 南海鹏 周艳 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期125-129,共5页
本文针对水轮机调节系统的特点,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于水轮机调节系统的控制;文中对神经网络的训练样本、方法及其与自抗扰控制器结合的方式进行了分析和讨论,并得出了有益的结论;仿真结果表明:基于神经网络的自抗... 本文针对水轮机调节系统的特点,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于水轮机调节系统的控制;文中对神经网络的训练样本、方法及其与自抗扰控制器结合的方式进行了分析和讨论,并得出了有益的结论;仿真结果表明:基于神经网络的自抗扰控制器对具有强非线性和不确定强扰动的水轮机调节系统有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 自抗扰控制器 神经网络 非线性
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