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单级旋转倒立摆的建模与控制仿真 被引量：12
1
作者 段旭东 许可 《机器人技术与应用》 2002年第5期43-46,共4页
本文介绍了单级旋转倒立摆系统的构成和数学模型 ,根据倒立摆系统的数学模型在Matlab环境下设计了两种控制器 ,并进行仿真。仿真结果表明了最优控制策略LQR控制器的控制效果要优于闭环状态反馈极点配置调节器。
关键词 单级旋转倒立摆 建模 仿真 数学建模 状态反馈 最优控制策略
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参数不确定的广义T-S模糊系统的鲁棒容错保性能控制 被引量：8
2
作者 朱宝彦 张庆灵 +1 位作者 笪可宁 李海燕 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期613-616,共4页
研究了参数不确定并且部分执行器可能失效的广义T S模糊系统鲁棒容错保性能控制问题·对于所容许的不确定参数,给出了鲁棒容错保性能控制器存在的充分条件·在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性... 研究了参数不确定并且部分执行器可能失效的广义T S模糊系统鲁棒容错保性能控制问题·对于所容许的不确定参数,给出了鲁棒容错保性能控制器存在的充分条件·在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性能指标·通过矩阵分解把广义系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,克服了广义系统不能直接利用LMI工具箱的弱点,从而和正常系统一样,可以直接使用LMI工具箱求解控制器·算例说明了所给方法的可行性和有效性· 展开更多
关键词 广义T-S模糊系统 不确定参数 状态反馈控制器 容错 鲁棒保性能控制 LMI
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直线伺服系统的鲁棒保性能控制研究 被引量：13
3
作者 陈一秀 王永初 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期174-178,共5页
对具有不确定性的直线电机伺服系统进行鲁棒控制。把一矢量控制的永磁直线电机构成一个三环系统,在速度环和电流环内采用IP速度控制器和状态反馈控制器,以实现电机的高精度快速进给,并抑制外部扰动对系统的影响。为了保证对于所有允许... 对具有不确定性的直线电机伺服系统进行鲁棒控制。把一矢量控制的永磁直线电机构成一个三环系统,在速度环和电流环内采用IP速度控制器和状态反馈控制器,以实现电机的高精度快速进给,并抑制外部扰动对系统的影响。为了保证对于所有允许的参数不确定性,系统都具有所期望的性能,采用保性能控制方法设计其最优状态反馈保性能控制器。对电机在两种最恶劣情况下作了仿真实验。结果表明,和传统的方法相比,用该方法设计的直线伺服系统具有性能鲁棒性,当参数变化时,系统具有较好的抗扰性和跟踪性能。 展开更多
关键词 直线电机伺服系统 不确定性 状态反馈控制器 保性能控制 性能鲁棒性
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不确定时滞系统的鲁棒耗散控制 被引量：9
4
作者 杨丽 杨小光 +2 位作者 张庆灵 范芙蓉 刘国义 《控制工程》 CSCD 2006年第2期154-157,共4页
耗散不确定性是已经被广泛讨论的范数有界的不确定性和正实不确定性的广义化,因此,从二次型供给率的角度,将耗散不确定性引入线性时变时滞系统,研究了含有此类不确定性的线性时滞系统的鲁棒耗散控制问题,给出了线性矩阵不等式(LMI)形式... 耗散不确定性是已经被广泛讨论的范数有界的不确定性和正实不确定性的广义化,因此,从二次型供给率的角度,将耗散不确定性引入线性时变时滞系统,研究了含有此类不确定性的线性时滞系统的鲁棒耗散控制问题,给出了线性矩阵不等式(LMI)形式的充分条件。而且,考虑了不确定时滞系统在状态反馈控制器作用下的闭环系统的耗散控制问题,同样给出了LMI形式的充分条件,并通过线性矩阵不等式的可行解构造出鲁棒耗散的状态反馈控制器。最后,通过实例证明了定理的可行性。 展开更多
关键词 供给率 耗散控制 状态反馈控制器
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基于状态观测器的球形机器人状态反馈控制系统设计 被引量：8
5
作者 岳明 邓宗全 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期878-883,共6页
基于能量耗散形式下的拉格朗日方程,建立了基于状态观测器的球形机器人的动力学方程,得出这是一个非线性的仿射系统。根据机器人的实际运动情况和理论仿真曲线对方程进行了线性化处理和仿射变换,在新建立的平衡点处应用线性理论进行控... 基于能量耗散形式下的拉格朗日方程,建立了基于状态观测器的球形机器人的动力学方程,得出这是一个非线性的仿射系统。根据机器人的实际运动情况和理论仿真曲线对方程进行了线性化处理和仿射变换,在新建立的平衡点处应用线性理论进行控制系统的设计。考虑到某些状态变量的不可测量性,构建了状态观测器对系统的全维状态进行实时观测,在此基础上设计了系统的状态反馈控制器。仿真结果表明了所设计控制器的有效性。 展开更多
关键词 球形机器人 能量耗散 仿射变换 状态观测器 反馈控制器
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基于H_∞控制的倒摆平衡系统鲁棒性研究 被引量：4
6
作者 刘珊中 朱邦太 邓兵 《电光与控制》 北大核心 2000年第2期1-6,共6页
根据H∞鲁棒控制的特点，针对参数摄动及干扰的问题，对倒立摆平衡系统进行控制。仿真研究表明：用H∞控制理论设计的控制器对其进行控制，在模型参数摄动及干扰信号作用的情况下，具有很强的鲁棒稳定性和抗干扰能力。
关键词 状态反馈 卡尔曼滤波 鲁棒稳定性 鲁棒控制器 倒立摆平衡系统 H∞控制
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基于状态观测器的线性不确定多时滞系统的鲁棒控制 被引量：5
7
作者 段玉波 张会珍 +2 位作者 赵万春 周鸾杰 邵克勇 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第5期58-60,64,共4页
研究了线性不确定多时滞系统基于观测器的鲁棒控制器设计问题;利用线性矩阵不等式(LMI)理论,给出了基于观测器的鲁棒控制器存在的充分条件,同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器;仿真结果表明了它的实用性.
关键词 观测器 状态反馈 鲁棒控制器 不确定系统
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基于状态反馈-预测控制的1000MW机组主汽压控制方法 被引量：6
8
作者 朱青国 郑渭建 +4 位作者 石家魁 徐书德 董磊 吴恒刚 万杰 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第1期63-66,共4页
针对1000MW超临界机组锅炉大惯性和时滞性的特点,利用预测控制中滚动优化的局部最优控制功能,来加强主汽压的控制能力。1000MW超临界机组AGC运行方式,在机组安全的基础上,以汽轮机功率为调节的第一优先级,且汽轮机调节快速准确,为减小... 针对1000MW超临界机组锅炉大惯性和时滞性的特点,利用预测控制中滚动优化的局部最优控制功能,来加强主汽压的控制能力。1000MW超临界机组AGC运行方式,在机组安全的基础上,以汽轮机功率为调节的第一优先级,且汽轮机调节快速准确,为减小对工业控制器计算能力的依赖,1000MW超临界机组预测控制仅用于机组主汽压控制,汽轮机功率控制仍采用原来的PID控制。1000MW超临界机组AGC正常调节时,相比于锅炉和主汽压的长周期调节,汽轮机功率可认为仅与AGC负荷指令相关,不受锅炉运行状态影响;此时,锅炉总煤量变化(燃水比不变)对主汽压力的影响是一个纯积分不稳定过程,无法设计应用预测控制,需要利用状态反馈控制器和LQR理论,在低成本投入条件下将这一不稳定过程整定成渐稳系统。仿真结果显示:基于状态反馈控制器和预测控制的1000MW超临界机组主汽压控制方法,明显优于传统的PID与前馈结合的控制方案。 展开更多
关键词 1000MW机组 主汽压控制 状态反馈 预测控制
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基于负序电压补偿的VSC-HVDC系统的不平衡控制 被引量：7
9
作者 杨硕 张卫星 李德泉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期35-40,共6页
交流系统故障时VSC-HVDC系统的控制策略直接关系到系统的运行和安全性能,具有明显的工程应用价值。建立了交流系统不平衡故障时d-q同步旋转坐标系下系统换流器的正负序数学模型,设计了不平衡条件下的同步相位和正负序分量的实时检测系... 交流系统故障时VSC-HVDC系统的控制策略直接关系到系统的运行和安全性能,具有明显的工程应用价值。建立了交流系统不平衡故障时d-q同步旋转坐标系下系统换流器的正负序数学模型,设计了不平衡条件下的同步相位和正负序分量的实时检测系统。采用非线性系统反馈线性化理论,设计了系统的状态反馈线性化电流解耦控制器。在此基础上设计了负序电压补偿的不平衡控制系统,在有效抑制负序电流的同时,简化了控制系统结构。基于PSIM的数字仿真,验证了所设计的控制器具有良好的控制性能。 展开更多
关键词 VSC—HVDC 正负序分量检测 反馈线性化 电流解耦控制器 负序电压补偿
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网络控制系统的稳定性分析 被引量：3
10
作者 关新平 黄硕 代双凤 《计算机仿真》 CSCD 2007年第1期120-123,共4页
在网络控制系统中,由于网络的通讯带宽的限制、信息(包括传感器信号,控制器信号,等等)的碰撞等诸多原因,不可避免地会使信息在传输过程中存在时延,称之为网络诱导时延。网络诱导时延是导致控制系统的性能降低,甚至使得系统不稳定的主要... 在网络控制系统中,由于网络的通讯带宽的限制、信息(包括传感器信号,控制器信号,等等)的碰撞等诸多原因,不可避免地会使信息在传输过程中存在时延,称之为网络诱导时延。网络诱导时延是导致控制系统的性能降低,甚至使得系统不稳定的主要因素。为了克服网络诱导时延对控制系统造成的影响,建立了具有参数不确定性的线性网络控制系统模型,利用Razum ikh in和Laypunov定理来估计传输时延的最大界,给出了网络控制系统渐进稳定的充分条件。并且由LM I方程给出了稳定的控制器增益K。仿真实例证明了结论的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 传输时延 状态反馈控制器 稳定性
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参数不确定的广义T-S模糊系统的鲁棒H_∞控制 被引量：2
11
作者 朱宝彦 张庆灵 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期421-428,共8页
研究了参数不确定的广义T-S模糊系统鲁棒稳定、鲁棒镇定和鲁棒H∞控制问题;对所有容许的不确定参数,设计了状态反馈控制器,得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用LMI方法表示了这些充分条件。这种表示克服了LMI... 研究了参数不确定的广义T-S模糊系统鲁棒稳定、鲁棒镇定和鲁棒H∞控制问题;对所有容许的不确定参数,设计了状态反馈控制器,得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用LMI方法表示了这些充分条件。这种表示克服了LMI工具箱的局限,从而可以一次完成系统渐近稳定的判定同时满足所要的性能指标。算例说明了这些条件的简易、有效性。 展开更多
关键词 不确定广义模糊系统 状态反馈控制器 鲁棒H∞ 控制
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一类T-S模糊广义系统的非脆弱H_∞控制 被引量：2
12
作者 张艳 张庆灵 李琴 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1521-1524,共4页
在状态空间下,针对一类T-S模糊广义系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,... 在状态空间下,针对一类T-S模糊广义系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,提出了T-S模糊广义系统的非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并进一步给出了保证T-S模糊广义系统H∞性能指标的非脆弱状态反馈控制器的设计方法.数值仿真表明该方法的可行性和优越性. 展开更多
关键词 T-S模糊广义系统 非脆弱控制 状态反馈控制器 线性矩阵不等式(LMI) H∞控制
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不确定Takagi-Sugeno模糊广义交联大系统的鲁棒分散H_∞控制 被引量：4
13
作者 朱宝彦 张庆灵 佟绍成 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期625-630,共6页
本文研究参数不确定Takagi-Sugeno(简称T-S)模糊广义交联大系统的鲁棒分散H∞控制问题。得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式(LMI)方法表示了这些充分条件,状态反馈鲁棒H∞控制器可以通过解这些L... 本文研究参数不确定Takagi-Sugeno(简称T-S)模糊广义交联大系统的鲁棒分散H∞控制问题。得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式(LMI)方法表示了这些充分条件,状态反馈鲁棒H∞控制器可以通过解这些LMIs而得到。算例说明所得结果的可行、有效。 展开更多
关键词 不确定T-S模糊广义交联大系统 状态反馈控制器 鲁棒分散控制 线性矩阵不等式
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一种双臂巡检机器人的质心调整策略 被引量：6
14
作者 李贞辉 王洪光 王越超 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期665-671,共7页
针对一种双臂巡检机器人单臂挂线越障时的动态稳定问题,提出了一种质心调整策略。在分析机器人越障过程的基础上,建立了机器人单臂挂线时的动力学模型,设计了一种状态反馈控制器。提出以过渡时间最短为目标规划关节变量,设定机器人倾角... 针对一种双臂巡检机器人单臂挂线越障时的动态稳定问题,提出了一种质心调整策略。在分析机器人越障过程的基础上,建立了机器人单臂挂线时的动力学模型,设计了一种状态反馈控制器。提出以过渡时间最短为目标规划关节变量,设定机器人倾角和两臂间距为控制目标,实时调节各关节运动,通过控制调整机器人质心位置实现机器人越障时的稳定运动。仿真和实验证明了所提质心调整策略的可行性。 展开更多
关键词 移动机器人 巡检机器人 双臂机器人 质心调整 反馈控制器 高压输电线
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基于波动控制的直升机吊挂鲁棒减摆技术
15
作者 李红宏 韩艳铧 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1629-1638,共10页
直升机在运输重型货物从平飞到悬停的机动过程中,会产生许多稳定性问题,减小吊挂摆角幅度具有重要意义。基于波动控制的方法为直升机吊挂系统设计一种减摆控制器;采用拉格朗日分析力学法,建立直升机吊挂耦合系统四自由度非线性纵向运动... 直升机在运输重型货物从平飞到悬停的机动过程中,会产生许多稳定性问题,减小吊挂摆角幅度具有重要意义。基于波动控制的方法为直升机吊挂系统设计一种减摆控制器;采用拉格朗日分析力学法,建立直升机吊挂耦合系统四自由度非线性纵向运动模型,采用小扰动的方法在平衡点处对所建模型进行线性化;在此基础上,基于特征值配置法设计状态反馈控制器;设计波动控制器来减小摆角控制具有良好的动态性能和稳态性能。在仿真中对吊挂载荷质量进行拉偏,证明所设计波动控制器具有较强的鲁棒性,结果表明:所设计波动控制器有效。 展开更多
关键词 直升机吊挂系统 动力学模型 状态反馈 波动控制 减摆控制器
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基于风力摆的综合实训平台 被引量：5
16
作者 孙蓉 李冰 +3 位作者 权申明 吕淑平 苏丽 王春华 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第9期75-78,共4页
运用拉格朗日动力学定理,建立风力摆摆杆在状态空间的精确运动模型,进行控制系统仿真,改变状态反馈控制器参数,得到理想的控制策略。在此基础上,进行风力摆系统的硬件设计与搭建。选用飞思卡尔公司的Kinetis 60作为主控制器,并采用MPU6... 运用拉格朗日动力学定理,建立风力摆摆杆在状态空间的精确运动模型,进行控制系统仿真,改变状态反馈控制器参数,得到理想的控制策略。在此基础上,进行风力摆系统的硬件设计与搭建。选用飞思卡尔公司的Kinetis 60作为主控制器,并采用MPU6050传感器测量摆杆位置和角速度,依照建模仿真得到的控制策略对实际系统进行控制,实现了风自主起摆、设定距离画线、可控角度摆动、自主归位、画圆及抗扰动等一系列功能。通过基于风力摆的综合实训平台系统的完整搭建,学生的综合能力与素质得到很大锻炼与提高。 展开更多
关键词 风力摆 KINETIS 60 状态反馈控制器 MPU6050
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冷连轧机张力控制系统鲁棒控制器设计 被引量：1
17
作者 李国友 《重型机械》 2004年第3期11-14,共4页
针对五机架冷连轧机利用H∞状态反馈控制方法设计了其张力鲁棒控制器。仿真研究结果表明,所设计的张力鲁棒控制器对前后滑和外界干扰等不确定性具有更好的抑制作用,从而验证了所设计控制器的有效性。
关键词 冷连轧机 张力控制 状态反馈 鲁棒控制器 仿真
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倒立摆控制系统优化与实时仿真
18
作者 刘佳伟 宋楠 +1 位作者 董文琦 曹玉波 《化工自动化及仪表》 CAS 2023年第4期453-458,共6页
以一阶直线倒立摆为研究对象,基于牛顿第二运动定律,在惯性坐标系内分析和建立倒立摆状态空间表达式数学模型,设计并实现了基于经典PID控制器、状态反馈控制器和全维状态观测器的状态反馈控制器的倒立摆控制系统。通过MATLAB脚本语言实... 以一阶直线倒立摆为研究对象,基于牛顿第二运动定律,在惯性坐标系内分析和建立倒立摆状态空间表达式数学模型,设计并实现了基于经典PID控制器、状态反馈控制器和全维状态观测器的状态反馈控制器的倒立摆控制系统。通过MATLAB脚本语言实现了倒立摆实时仿真与控制系统,结果表明:优化后的全维状态观测器的状态反馈控制器运行效果更优,仿真结果与实际设备运行状态基本吻合。 展开更多
关键词 一阶倒立摆 全维状态观测器 状态反馈控制器 PID控制器 脚本编程 实时仿真
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VSC-HVDC输电系统的非线性控制器设计 被引量：3
19
作者 彭建春 金灵满 曾超 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期38-42,共5页
在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)的非线性模型的基础上,运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法,将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型.再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律.在... 在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)的非线性模型的基础上,运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法,将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型.再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律.在此基础上设计了系统的非线性控制器.对所提出的非线性控制器和传统的PI控制器分别进行了计算机仿真研究.结果表明:在VSC-HVDC系统遭受扰动或故障后,所设计的非线性控制器比传统的PI控制器能更快更好地使系统恢复到正常状态,有效改善了系统的动态性能. 展开更多
关键词 状态反馈 最优控制 非线性控制器 PI控制器 电压源换流器
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基于状态反馈的玉米脱粒机液压传动速度控制方法
20
作者 高悦 李娜 邓成 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2023年第6期18-22,共5页
针对当前玉米脱粒机液压传动速度控制过程中忽视其实时状态反馈,导致玉米脱粒机在外界干扰情况下存在传动加速控制能力下降的问题,提出一种基于状态反馈的玉米脱粒机液压传动速度控制方法。首先,构建玉米脱粒机液压传动模型,对脱粒机的... 针对当前玉米脱粒机液压传动速度控制过程中忽视其实时状态反馈,导致玉米脱粒机在外界干扰情况下存在传动加速控制能力下降的问题,提出一种基于状态反馈的玉米脱粒机液压传动速度控制方法。首先,构建玉米脱粒机液压传动模型,对脱粒机的液压传动速度进行测算;然后,设计模糊PID控制器,根据状态反馈增量信息输出控制值调整液压传动速度;最后,构建脱粒机运行观测器,设计脱粒机液压传动状态反馈模块,实现玉米脱粒机液压传动速度控制。实验结果表明:此方法可有效提升玉米脱粒机液压传动速度控制过程的抗干扰能力,提高玉米脱粒机传动加速控制能力。 展开更多
关键词 状态反馈控制器 玉米脱粒机 速度控制 液压传动 模糊PID控制
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