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滑模控制器的设计

在被控对象参数变化很大、很快的时候,用常规控制方案很难达到理想的控制效果。本文提出了  (本文共6页) 阅读全文>>

东北大学
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基于滑模的直流变换器有限时间镇定问题的研究

直流变换器作为一种常用的直流电变换装置,通过将输入的直流电压变换到理想的输出直流电压来实现电压调节的功能。凭借着能量利用率高、成本低等优点,其在很多行业中得到了广泛的应用。但是,在有外界干扰或者带非线性负载时,系统的输出特性、抗扰性能以及控制精度均不理想。因此,如何改善直流变换器的上述缺点一直是人们的研究热点。有限时间镇定系统具有较快的镇定速度、较高的控制精度和良好的抗扰性能。为了改善直流变换器的输出特性、加强系统的抗扰能力、提高系统的控制精度,本文针对Buck变换器和Boost变换器,分别设计了基于指数型终端滑模面的滑模控制器以及基于反演法的终端滑模控制器。并且通过仿真验证了本文控制策略的有效性以及正确性。本文的主要内容如下:利用状态空间平均法得到了Buck变换器和Boost变换器的数学模型,为了便于控制器的设计,利用系统本身的电路特性以及精确反馈线性化方法分别将其化为了具有下三角结构的形式。Buck变换器在有外界干扰存在时,...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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起重机实验设备基于滑模的防摆与跟踪控制研究

起重机作为一种搬运工具,在国民经济中起着越来越重要的作用,对于起重机控制,早期的防摆控制都是机械式的,主要是通过增加外设来达到防摆的目的,但是这样会增加机械的磨损和能量的损耗。因此,在不附加外设的情况下实现起重机的防摆与跟踪控制,逐渐成为国内外学者思考的重点。考虑到滑模变结构控制具有响应速度快、对外界噪声干扰和参数摄动具有鲁棒性的特点,因此将滑模方法应用于起重机的控制研究中有着重要的实际意义。基于滑模变结构控制思想,本文采用了三种不同的滑模控制方法对起重机系统进行了防摆与跟踪控制器的设计,并通过仿真验证了滑模控制方法在起重机控制中的有效性。本文首先阐述了起重机控制和滑模控制方法的研究现状,并对起重机系统的模型及滑模控制方法的基本原理进行了描述,接着采用普通滑模的方法对其进行控制器的设计。为了改善系统的运动性能,在趋近阶段,本文引用了趋近律的思想。通过仿真结果可以看出,采用这种方法对起重机系统进行的防摆与跟踪控制都拥有很好的效果。...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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电弧炉电极调节系统的控制方法研究

在短流程的炼钢过程中,电弧炉是关键的炼钢设备。在炼钢过程中我们要求电弧炉耗电量少、热效率高、对电网的谐波干扰小,而这就要求电极实时、快速、准确的按照冶炼工艺要求移动。因此,根据生产情况快速准确的调节电极的位置对于电弧炉炼钢的效率有着十分重要的意义。本文的主要目的是利用智能控制算法控制电弧炉电极的升降,提高钢水质量和设备的利用率,同时降低电耗,节约能源。这不仅可以对国外设备和技术做到更好的消化吸收,做到设备技术的国产化,同时对研制高性能的电极自动调节器,对于提高炼钢质量,降低电能消耗具有重要意义。本文针对电弧炉炼钢过程的三相不平衡、强耦合、时滞、时变及强非线性等特性,在智能控制的基础上,选用相应的控制算法对电极调节系统进行控制,使电极调节系统能在冶炼的各个阶段对电极控制都有较好的动态性能。本文首先对SIMATIC阻抗控制系统的各个组成部分进行分析研究。针对常规PID控制无法从根本上解决动态品质和稳态精度的矛盾,采用了参数自整定模糊...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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几类控制系统的若干滑模控制问题研究及应用

滑模控制理论出现于20世纪50年代,是在相平面法的基础之上产生的一种现代控制理论的综合设计方法。在滑模控制中,系统的滑动模态对于满足匹配条件的不确定具有不变性,这种不变性比鲁棒性更进一步,又称为理想鲁棒性。正是这一独特的优点,使得滑模控制成为鲁棒控制的首选方案,吸引了众多学者的关注。自上世纪80年代以来,国内外众多学者对滑模控制理论进行了广泛深入的研究,并逐渐发展成为控制科学的一个重要分支。但随着时滞系统、随机系统、非线性系统、离散系统等控制理论研究领域的不断发展,对控制系统的鲁棒性、快速性及控制精度等方面提出了更高的要求,同时也对滑模控制理论的研究提出了更高的要求。本文正是根据滑模控制理论的研究现状,以及实际应用对滑模控制理论研究工作所提出的新要求,主要针对终端滑模、动态滑模、输出滑模等问题进行了深入的研究和探讨,给出了基于滑模控制理论的相应研究结果。主要研究工作概括如下:研究了终端滑模控制器的设计问题。针对一类非线性系统的稳...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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欠驱动非线性系统的张量积模糊自适应控制

欠驱动系统广泛应用于交通、冶金、国防和装备制造等重要领域,经济的发展使得这些领域的竞争变得日趋激烈,对设备的要求也越来越高,从而导致对控制系统的性能有了更高的要求,尤其是控制器的自适应性.在倒立摆这类欠驱动系统控制领域,变论域模糊自适应理论已被证明存在较高的自适应性,是应用较为成功的模糊理论之一.本文从分析变论域模糊自适应控制局限于半严格纯反馈模型出发,首先深入研究了避免变论域模糊自适应控制器使用半严格纯反馈模型的问题,发现了影响该自适应理论用于更一般模型,比如拟线性参变模型的制约因素并提出了张量积自适应模糊控制算法;针对存在结构不确定的纯反馈系统,应用张量积模型逼近误差为舍弃奇异值有界函数这一性质,提出了针对结构不确定纯反馈系统的张量积自适应积分滑模控制方法;其次针对欠驱动系统存在多个控制目标和耦合变量的问题,借鉴变论域自适应伸缩因子的设计只基于误差和误差变化的思想,将目标因素纳入到由主滑模面和辅助滑模面构成的混合滑模面,研究...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>