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基于Matlab语言定量反馈控制器的分析与设计 被引量:6
1
作者 朱永文 王洁 王君 《计算机测量与控制》 CSCD 2002年第12期822-823,832,共3页
对定量反馈理论 (QFT)的基本原理进行了介绍和利用Matlab语言工具箱进行设计的基本方法。Matlab通用QFT工具箱为用户进行QFT控制器的设计提供了有利的工具。文章就以典型二阶系统为例进行QFT控制器的设计 ,仿真结果表明定量反馈理论在... 对定量反馈理论 (QFT)的基本原理进行了介绍和利用Matlab语言工具箱进行设计的基本方法。Matlab通用QFT工具箱为用户进行QFT控制器的设计提供了有利的工具。文章就以典型二阶系统为例进行QFT控制器的设计 ,仿真结果表明定量反馈理论在不确定系统设计中有着经典控制理论无法替代的性能。 展开更多
关键词 MATLAB语言 反馈控制器 分析 设计 定量反馈理论 鲁棒控制 不确定系统 控制理论
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基于QFT的永磁同步电机伺服系统PID控制器的设计 被引量:9
2
作者 刘冬 李浩东 +1 位作者 何焯毅 罗伟维 《电机与控制应用》 2021年第8期36-43,共8页
针对永磁同步电机(PMSM)伺服系统在运行过程中因转动惯量变化而带来负面影响的问题,提出了基于定量反馈理论(QFT)的PID控制器的设计方法。通过将转动惯量视为参数变化量,从而获得了被控对象的不确定性模型,然后设计性能指标,运用QFT,在N... 针对永磁同步电机(PMSM)伺服系统在运行过程中因转动惯量变化而带来负面影响的问题,提出了基于定量反馈理论(QFT)的PID控制器的设计方法。通过将转动惯量视为参数变化量,从而获得了被控对象的不确定性模型,然后设计性能指标,运用QFT,在Nichols图上合成了PID型控制器。仿真和试验结果表明,所提方法有效改善了PMSM伺服系统转动惯量变化带来的影响,提升了系统的鲁棒性。最后,通过与PI控制器的对比表明了其优异性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 定量反馈理论(qft) 惯量变化 PID
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定量反馈理论在鲁棒与容错飞行控制系统中的应用 被引量:4
3
作者 韦巍 吴树范 沈勇璋 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期130-134,共5页
定量反馈理论 ( Quantitative feedback theory,QFT)作为一种新颖的频率域鲁棒控制技术 ,综合考虑了对象的不确定性范围和对系统的性能指标要求 ,以定量方式在 Nichols图上展开分析与设计 ,从而保证了设计结果具有稳定鲁棒性和性能鲁棒... 定量反馈理论 ( Quantitative feedback theory,QFT)作为一种新颖的频率域鲁棒控制技术 ,综合考虑了对象的不确定性范围和对系统的性能指标要求 ,以定量方式在 Nichols图上展开分析与设计 ,从而保证了设计结果具有稳定鲁棒性和性能鲁棒性。而当飞机控制舵面局部受损或失效时 ,飞机模型气动导数所受的影响可看作是不确定对象鲁棒性问题的扩展 ,因此 ,考虑舵面受损与失效时的容错飞行控制系统也可用 QFT方法进行分析与设计。本文在讨论 QFT原理与设计方法的基础上 ,以某型无人驾驶飞机的纵向飞行控制系统为例 ,对鲁棒和容错飞行控制技术进行了分析、研究与设计 。 展开更多
关键词 飞行控制系统 容错 定量反馈理论 鲁棒控制
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QFT在导弹俯仰通道控制中的应用 被引量:8
4
作者 张庆振 杨春宁 安锦文 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期7-9,共3页
定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中,具有强不确定性,且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明,所设计控制律满足导弹6组特征点... 定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中,具有强不确定性,且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明,所设计控制律满足导弹6组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能,且控制舵偏比基于PID控制的偏量减小40%,俯仰角调节时间3.29s也优于原PID控制所需调节时间4.53s。 展开更多
关键词 定量反馈理论 导弹 俯仰通道控制 应用 鲁棒控制 控制律 PID控制
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超临界直流锅炉煤水比控制系统机理建模及定量反馈控制 被引量:8
5
作者 谷俊杰 曹晓威 +1 位作者 王丕洲 曹晓光 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期947-954,共8页
针对超临界直流锅炉在变负荷运行过程中被控对象参数不断发生变化的特点,将超临界直流锅炉看做具有不确定性的非线性系统,并根据部分分散控制方法对某600MW超临界机组简化模型进行了分析,充分论证了燃料量对中间点温度的动态特性单独建... 针对超临界直流锅炉在变负荷运行过程中被控对象参数不断发生变化的特点,将超临界直流锅炉看做具有不确定性的非线性系统,并根据部分分散控制方法对某600MW超临界机组简化模型进行了分析,充分论证了燃料量对中间点温度的动态特性单独建模的合理性.以超临界直流锅炉燃料量变化对水冷壁出口温度的影响为研究对象,进行动态机理分析并建立动态模型,通过计算在3个典型工况点处的传递函数,确定其不确定性模型的参数变化范围.将定量反馈理论应用到煤水比控制中,结合给定的设计性能指标计算出煤水比控制系统的反馈控制器和前置滤波器的参数.结果表明:锅炉中间点温度在不同负荷下都能较快地高精度跟踪给定信号,有较强的鲁棒性,控制性能良好且易于实现. 展开更多
关键词 超临界直流锅炉 煤水比 变负荷运行 定量反馈理论 鲁棒性
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QFT在水下潜器控制系统设计中的应用 被引量:4
6
作者 肖永利 张琛 吴庆宪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期446-449,共4页
分析和总结了定量反馈理论(QFT)的基本原理和设计步骤,并应用该理论对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究发现,QFT能够很好地解决水下潜器由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题,并从工程应用角度为... 分析和总结了定量反馈理论(QFT)的基本原理和设计步骤,并应用该理论对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究发现,QFT能够很好地解决水下潜器由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题,并从工程应用角度为水下潜器提供了一种鲁棒控制设计方案.仿真结果及与一般控制方案比较表明,用这种理论方法设计的控制系统不仅控制效果良好。 展开更多
关键词 水下潜器 定量反馈理论 鲁棒控制 控制系统
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直接驱动数控转台的QFT-H_∞控制 被引量:4
7
作者 孙宜标 金石 王成元 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第11期48-51,共4页
直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统的参数不确定性和负载扰动严重影响系统的伺服性能,文章采用定量反馈理论(QFT)与H∞控制理论相结合的方法设计了一个速度控制器。QFT能够实现具有大范围不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能... 直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统的参数不确定性和负载扰动严重影响系统的伺服性能,文章采用定量反馈理论(QFT)与H∞控制理论相结合的方法设计了一个速度控制器。QFT能够实现具有大范围不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能设计要求,但需要在N ichols图上进行回路整形,作图过程十分繁琐。基于QFT,利用H∞控制理论设计控制器可省去作图过程,大大简化了设计过程。仿真结果及分析表明,所设计的QFT-H∞速度控制器使伺服系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的抗干扰性能。 展开更多
关键词 直接驱动 环形永磁力矩电机 数控转台 定量反馈理论(qft) H∞控制
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QFT与神经网络并行控制研究 被引量:1
8
作者 富强 吴云洁 王宗学 《计算机仿真》 CSCD 2004年第8期111-114,共4页
阐述了定量反馈理论(QuantitativeFeedbackTheory,简称QFT)的基本原理及设计步骤,并给出了设计实例。在QFT的基础上,提出了一种QFT和神经网络并行控制的方案,以QFT为主控制器,神经网络进行动态误差补偿。QFT控制能克服对象的参数不确定... 阐述了定量反馈理论(QuantitativeFeedbackTheory,简称QFT)的基本原理及设计步骤,并给出了设计实例。在QFT的基础上,提出了一种QFT和神经网络并行控制的方案,以QFT为主控制器,神经网络进行动态误差补偿。QFT控制能克服对象的参数不确定性,保障系统的鲁棒性;神经网络可以进一步提高系统的跟踪精度。仿真表明,这种方法实现了QFT控制和神经网络控制的完美结合,很适合高精度伺服系统的鲁棒控制。 展开更多
关键词 定量反馈理论 鲁棒控制 神经网络 并行控制
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利用定量反馈理论的PID控制器设计 被引量:2
9
作者 朴相范 李善姬 吴今哲 《延边大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第1期62-66,共5页
定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程实用价值的一种设计方法,而PID控制器由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,因而成为应用最为广泛的控制器.本文中介绍了利用定量反馈理论设计的PID控制器,并对两自由度控制结构系统进行了... 定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程实用价值的一种设计方法,而PID控制器由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,因而成为应用最为广泛的控制器.本文中介绍了利用定量反馈理论设计的PID控制器,并对两自由度控制结构系统进行了数值仿真,验证了控制器的有效性. 展开更多
关键词 定量反馈理论 鲁棒控制 PID控制器 数值仿真
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基于定量反馈理论的微型飞行器增稳控制器 被引量:4
10
作者 张福星 朱荣 +3 位作者 熊威 刘鹏 刘旭东 周兆英 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期219-223,共5页
为解决微型飞行器因低Reynolds数特性易受大气流动干扰、飞行稳定性较差等问题,采用鲁棒性较强的定量反馈理论(QFT)设计了纵向和横侧向的增稳控制器,在6自由度全量仿真模型里进行了验证,并将控制器运用于实际飞行实验,结果表明:控制器... 为解决微型飞行器因低Reynolds数特性易受大气流动干扰、飞行稳定性较差等问题,采用鲁棒性较强的定量反馈理论(QFT)设计了纵向和横侧向的增稳控制器,在6自由度全量仿真模型里进行了验证,并将控制器运用于实际飞行实验,结果表明:控制器可以适应飞行速度等的不确定性,具有较好的鲁棒控制效果。还采用QFT和比例积分微分(PID)相结合的混合控制器,提高鲁棒性和飞行稳定性。 展开更多
关键词 定量反馈理论(qft) 微型飞行器(MAV) 鲁棒性 增穗控制 飞行实验
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基于LMI对角占优补偿的航空发动机QFT控制 被引量:4
11
作者 李华聪 韩小宝 吴志琨 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1583-1587,共5页
针对航空发动机数学模型的不确定性,提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)和定量反馈理论(QFT)的航空发动机鲁棒控制器的新的设计方法.该方法把频域对角占优预补偿器的设计问题与线性矩阵不等式的求解方法相结合,实现了对不确定控制对象的解... 针对航空发动机数学模型的不确定性,提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)和定量反馈理论(QFT)的航空发动机鲁棒控制器的新的设计方法.该方法把频域对角占优预补偿器的设计问题与线性矩阵不等式的求解方法相结合,实现了对不确定控制对象的解耦,引入定量反馈理论进行鲁棒控制器设计.仿真验证表明该方法控制效果良好,并具有较强的工程应用价值. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 线性矩阵不等式(LMI) 解耦 定量反馈理论(qft)
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QFT在飞机纵向着陆控制中的应用 被引量:2
12
作者 张庆振 王敏文 安锦文 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2003年第6期105-107,110,共4页
飞机进场着陆是飞机飞行的关键阶段,由于飞机和外界条件存在许多不确定因素,对飞机着陆精度和安全性有很大影响。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。采用QFT理论设计了某型飞机的纵向着陆控制律,并应用了推力综合... 飞机进场着陆是飞机飞行的关键阶段,由于飞机和外界条件存在许多不确定因素,对飞机着陆精度和安全性有很大影响。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。采用QFT理论设计了某型飞机的纵向着陆控制律,并应用了推力综合控制稳定飞机下滑时的速度。仿真结果显示,飞机着陆实现了对期望着陆轨迹的精确跟踪,满足了着陆控制的要求。 展开更多
关键词 定量反馈理论 qft 自动着陆 鲁棒控制 飞机 纵向着陆控制
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QFT/μ控制器设计法及其在飞行器控制中的应用 被引量:4
13
作者 吕恩海 赵长安 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期296-301,共6页
针对具有大的不确定性和强非线性性的被控对象,提出了将定量反馈理论QFT与μ-综合法相结合的控制器设计算法。应用动态逆方法处理对象非线性不确定性,基于H—infinity优化方法设计初始控制器,当μ-综合对闭环权函数进行调整难以有效... 针对具有大的不确定性和强非线性性的被控对象,提出了将定量反馈理论QFT与μ-综合法相结合的控制器设计算法。应用动态逆方法处理对象非线性不确定性,基于H—infinity优化方法设计初始控制器,当μ-综合对闭环权函数进行调整难以有效改进控制品质时,依据开环性能指标边界采用QFT方法对初始控制器进行调整,显示出QFT开环调整具有透明性和频段剪裁性。针对具有复杂非线性特性的F-16攻角控制问题,在空速变化50~150m/s、气动数据变化±20%的范围内,实现对攻角的大范围精确控制。与基本QFT控制器相比,仿真结果表明所设计系统具有优良的响应特性。 展开更多
关键词 定量反馈理论 μ-综合 动态逆
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基于定量反馈理论的气动调节阀控制系统设计 被引量:2
14
作者 夏勤 方星 刘飞 《自动化仪表》 CAS 2023年第2期32-37,共6页
为了使气动调节阀控制系统满足工业过程对于模型不确定性的鲁棒性要求,设计了1种基于定量反馈理论(QFT)的气动调节阀控制系统。基于QFT的控制器是1种二自由度控制器结构,由前置滤波器和反馈控制器组成。QFT对于控制对象的不确定性具有... 为了使气动调节阀控制系统满足工业过程对于模型不确定性的鲁棒性要求,设计了1种基于定量反馈理论(QFT)的气动调节阀控制系统。基于QFT的控制器是1种二自由度控制器结构,由前置滤波器和反馈控制器组成。QFT对于控制对象的不确定性具有很强的鲁棒性,能够较好地避免气动调节阀控制系统在工业过程中受到的干扰和模型不确定性影响。通过对气动调节阀控制系统进行仿真分析,验证了基于QFT的控制方法能够较好地避免该系统的不确定性,使得该系统具有较强的鲁棒性,满足相应的性能指标要求。与传统基于常规比例积分微分(PID)控制方法的气动调节阀控制系统相比,基于QFT控制方法的气动调节阀控制系统更加适用于工业过程。 展开更多
关键词 定量反馈理论 鲁棒控制器 气动调节阀 控制系统 不确定性
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定量反馈理论和神经网络的融合控制与仿真 被引量:2
15
作者 谢晓竹 刘藻珍 刘敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期312-315,共4页
针对自旋导弹的不确定性和强非线性,提出了将定量反馈理论QFT与神经网络控制相融合的控制器的设计算法。采用基于神经网络的PID控制算法,获得初始控制器,克服QFT初始控制器设计的盲目性,然后采用QFT设计对系统进行调整。综合考虑了对象... 针对自旋导弹的不确定性和强非线性,提出了将定量反馈理论QFT与神经网络控制相融合的控制器的设计算法。采用基于神经网络的PID控制算法,获得初始控制器,克服QFT初始控制器设计的盲目性,然后采用QFT设计对系统进行调整。综合考虑了对象的不确定性范围和对系统性能指标的要求,实现了自旋导弹俯仰通道鲁棒控制器的设计,并对该自旋导弹控制系统的模型进行非线性仿真。仿真结果表明,与基本QFT控制器相比,所设计的系统具有良好的稳定鲁棒性和性能鲁棒性,可以用于同类具有大的不确定和强非线性控制系统的设计。 展开更多
关键词 定量反馈理论 神经网络 融合控制 鲁棒性
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电静液执行器双向远程控制的位置跟踪精度研究 被引量:3
16
作者 蔡衍 周捷 +1 位作者 陈杰 宋锦春 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期710-715,共6页
电静液执行器(EHA)的位置跟踪精度常会受到系统中的不确定性影响.提出了一种基于定量反馈理论(QFT)的鲁棒位置控制器,能利用系统样本来描述操作者、主动机械手以及环境中存在的参数不确定性,以定量计算设计边界,可视化地调节系统稳定性... 电静液执行器(EHA)的位置跟踪精度常会受到系统中的不确定性影响.提出了一种基于定量反馈理论(QFT)的鲁棒位置控制器,能利用系统样本来描述操作者、主动机械手以及环境中存在的参数不确定性,以定量计算设计边界,可视化地调节系统稳定性和透明度,从而改善了EHA双向远程控制的位置跟踪精度.应用该控制器,基于EHA实验台和触觉力反馈设备,针对四种常用双向控制方案进行与软硬环境的接触实验,结果表明四种方案中FR方案结构简单兼具良好透明度,最适于EHA的远程控制. 展开更多
关键词 双向控制 电静液执行器 定量反馈理论 不确定性 鲁棒位置控制
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Quantitative feedback theory and zero phase error tracking control combined robust control for radar truck leveling simulator 被引量:1
17
作者 凌轩 李晓辉 +1 位作者 朱玉泉 冯天麟 《Journal of Shanghai University(English Edition)》 2009年第5期384-390,共7页
Radar leveling system is the key equipment for improving the radar mobility and survival capability. A combined quantitative feedback theory (QFT) controller is designed for the radar truck leveling simulator in this ... Radar leveling system is the key equipment for improving the radar mobility and survival capability. A combined quantitative feedback theory (QFT) controller is designed for the radar truck leveling simulator in this paper, which suffers from strong nonlinearities and system parameter uncertainties. QFT can reduce the plant uncertainties and stabilize the system, but it fails to obtain high-precision tracking. This drawback can be solved by a robust QFT control scheme based on zero phase error tracking control (ZPETC) compensation. The combined controller not only possesses high robustness, but greatly improves the system performance. To verify the effiectiveness and the potential of the proposed controller, a series of experiments have been carried out. Experimental results have demonstrated its robustness against a large range of parameters variation and high tracking precision performance, as well as its capability of restraining the load coupling among channels. The combined QFT controller can drive the radar truck leveling platform accurately, quickly and stably. 展开更多
关键词 radar truck leveling simulator quantitative feedback theory (qft) parameter uncertainties zero phase error tracking control (ZPETC) high robustness
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基于QFT的火电厂主汽温控制系统的设计与仿真 被引量:2
18
作者 王杰 周永年 刘金锋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第17期4537-4539,4543,共4页
火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有... 火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有三参数变动的不确定模型,应用QFT的基本原理,设计了边界稳定的鲁棒控制器,保证了稳态精度5%和过渡过程时间小于1秒。仿真结果表明它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。 展开更多
关键词 定量反馈理论(qft) 主汽温控制系统 鲁棒控制 不确定系统
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电液伺服试验机的QFT控制研究 被引量:1
19
作者 傅贵武 高琳焜 黄斌 《机床与液压》 北大核心 2021年第1期63-68,共6页
由于电液伺服试验机系统内存在较强的时变特性和非线性,并且试件等负载特性经常变化,导致系统存在很大的参数不确定性。当被控系统的参数等特性发生变化时,采用固定参数的传统PID控制难以获得满意的控制效果,如果重新调整参数又极大地... 由于电液伺服试验机系统内存在较强的时变特性和非线性,并且试件等负载特性经常变化,导致系统存在很大的参数不确定性。当被控系统的参数等特性发生变化时,采用固定参数的传统PID控制难以获得满意的控制效果,如果重新调整参数又极大地增加了控制操作的复杂性。为解决此问题,采用定量反馈理论(QFT)的控制器设计方案,对电液伺服试验机系统进行控制。QFT控制器是针对系统不确定性做出的设计,对于控制不确定性较强的系统,该控制器具有独特的优势;在系统的不同频段内,QFT控制器还可以“剪裁”系统的控制性能。对具有参数不确定性的电液伺服试验机系统进行试验辨识,并在系统模型上进行QFT控制器设计和仿真。结果表明:在工况发生变化时,所设计的QFT控制器比PID控制器具有更高的控制精度,鲁棒性更好。 展开更多
关键词 电液伺服系统 PID控制 qft控制 鲁棒性 定量反馈理论
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火电厂主汽温控制系统的QFT设计与仿真
20
作者 王杰 周永年 刘金锋 《微计算机信息》 北大核心 2008年第16期214-216,共3页
火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有... 火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有三参数变动的不确定模型,应用QFT的基本原理,设计了边界稳定的鲁棒控制器,保证了稳态精度5%和过渡过程时间小于1秒。仿真结果表明它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。 展开更多
关键词 定量反馈理论(qft) 主汽温控制系统 不确定系统
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