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开关磁阻电机起动/发电状态切换控制策略研究

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电机与控制学报 2015年第10期19卷 57-63页

作者：刘勇智周政盛增津范冰洁宋金龙空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

在分析开关磁阻电机(SRM)起动/发电状态切换原理的基础上,针对切换过程的建压和调压控制问题,设计一种基于遗传算法寻优的滑模变结构控制器。该控制器由原动机转速、负载电流、相电流以及输出电压等多闭环回路组成的反馈控制系统构成。... 详细信息

在分析开关磁阻电机(SRM)起动/发电状态切换原理的基础上,针对切换过程的建压和调压控制问题,设计一种基于遗传算法寻优的滑模变结构控制器。该控制器由原动机转速、负载电流、相电流以及输出电压等多闭环回路组成的反馈控制系统构成。在控制器中,设计了基于遗传算法的参数寻优模块,对开通角、关断角以及斩波电流幅值进行解算和筛选,从而保证切换过程的平稳度和快速性。建立基于有限元电磁分析的SRM模型,进行滑模变结构控制器的设计与仿真实验,并通过2k W的SRM原理样机进行实验验证。仿真和实验结果证实,与传统PID控制策略进行比较,该控制器可以有效提高SRD/G切换过程的动态特性。

关键词：开关磁阻起动/发电机切换控制滑模变结构控制器遗传算法

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被动行走机器人变路况切换控制

控制与决策 2011年第8期26卷 1203-1208页

作者：刘丽梅田彦涛李建飞侯至丞黄孝亮吉林大学通信工程学院长春130025 吉林财经大学应用数学学院长春130117 吉林大学

针对路面坡度变化后,如何使被动行走机器人在有限时间内只需一步即可完成低能耗的行走模式转换问题,提出一种控制策略.首先基于胞映射思想,提出了估计机器人稳定行走初始状态的变胞胞映射法;然后利用Lyapunov稳定性理论和鲁棒控制思想,... 详细信息

针对路面坡度变化后,如何使被动行走机器人在有限时间内只需一步即可完成低能耗的行走模式转换问题,提出一种控制策略.首先基于胞映射思想,提出了估计机器人稳定行走初始状态的变胞胞映射法;然后利用Lyapunov稳定性理论和鲁棒控制思想,设计了变路况切换控制算法.该算法既能实现不同坡度路面上稳定行走模式的转换,又能提高转换过程的鲁棒性.仿真结果验证了所提出算法的有效性.

关键词：被动行走机器人切换控制变胞胞映射有限时间极限环

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共轴高速直升机增益自适应多模式切换控制

航空学报 2024年第9期45卷 211-228页

作者：郑峰婴沈志敏李雅琴徐楷钊王新华南京航空航天大学航天学院南京210016 南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对共轴双旋翼高速直升机非线性强耦合多模式切换稳定控制问题,提出一种基于增益自适应的平均驻留时间切换控制策略。首先,根据共轴高速直升机动力学模型,分析其舵面操纵特性,构建多模式增益自适应切换控制结构。提出非仿射非线性小增... 详细信息

针对共轴双旋翼高速直升机非线性强耦合多模式切换稳定控制问题,提出一种基于增益自适应的平均驻留时间切换控制策略。首先,根据共轴高速直升机动力学模型,分析其舵面操纵特性,构建多模式增益自适应切换控制结构。提出非仿射非线性小增益高频滤波自适应律,可快速补偿多模式切换的不确定性并降低高频噪声以保证系统的稳态和暂态性能。然后,建立包含不确定项的切换子模型集,结合自适应增益设计平均驻留时间切换控制律,基于小增益定理和Lyapunov稳定性理论证明该闭环系统的控制稳定性,保证共轴高速直升机低速-过渡-高速全模式下的稳定切换控制。最后,通过与现有控制方法的比较,验证了所提出的控制策略的可行性和有效性。

关键词：共轴高速直升机非线性小增益自适应控制平均驻留时间切换控制

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基于扰动观测器的主动悬架切换控制算法研究

汽车工程 2024年第10期46卷 1744-1754页

作者：陈潇凯陈丰刘向刘宏宇王笑宇北京理工大学机械与车辆学院北京100081 南阳淅减汽车减振器有限公司南阳473000

悬架控制需要实现乘坐舒适性和操纵稳定性之间的良好折中,此外还需要考虑系统的不确定性,是一项复杂的任务。本文以兼顾悬架的动力学性能指标、算法鲁棒性与成本因素为出发点,提出了一种基于扰动观测器的次优-非奇异终端滑模切换控制算... 详细信息

悬架控制需要实现乘坐舒适性和操纵稳定性之间的良好折中,此外还需要考虑系统的不确定性,是一项复杂的任务。本文以兼顾悬架的动力学性能指标、算法鲁棒性与成本因素为出发点,提出了一种基于扰动观测器的次优-非奇异终端滑模切换控制算法(DOB-SNTSM)。首先,以簧载质量加速度信息为输入,通过卡尔曼滤波器设计,实现了悬架动挠度和簧载质量速度的有效估计。然后,针对悬架系统中的不确定项估计,设计了一种扰动观测器,并将扰动估计值作为前馈补偿。接下来,以滑模面函数为依据,提出了一种次优-非奇异终端滑模切换控制算法,并与扰动观测器的前馈补偿相结合,共同构成一种新的主动悬架控制策略。最后,分别进行了凸包路面和平稳随机路面下的仿真和台架试验验证,结果表明,扰动观测器的引入能显著提升悬架的乘坐舒适性指标,相比经典的天棚控制、理想状态LQR方法、不带有扰动观测器的SNTSM算法,新算法不仅很好地实现各项悬架性能指标的均衡,而且能够仅利用簧载质量加速度信息就可以达到接近理想状态LQR的控制效果,同时,控制器切换方案可以显著提升算法鲁棒性。

关键词：主动悬架扰动观测器切换控制次优控制非奇异终端滑模控制卡尔曼滤波

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非线性系统自适应最优切换控制方法

自动化学报 2023年第10期49卷 2122-2135页

作者：毛艳岭富月东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

针对具有未知动态和M个平衡点的连续时间非线性系统,将线性自适应最优切换控制器和未建模动态补偿器相结合,基于嵌入转换技术和近似动态规划思想,提出一种自适应最优切换控制方法.首先在非线性系统的M个平衡点建立M个线性化模型,当模型... 详细信息

针对具有未知动态和M个平衡点的连续时间非线性系统,将线性自适应最优切换控制器和未建模动态补偿器相结合,基于嵌入转换技术和近似动态规划思想,提出一种自适应最优切换控制方法.首先在非线性系统的M个平衡点建立M个线性化模型,当模型参数已知时,提出由线性最优切换控制器、切换准则、未建模动态补偿器以及非线性系统组成的控制系统结构;当模型参数未知时,在每个平衡点附近采集输入和状态数据,利用黎卡提方程的迭代求解公式、最小二乘方法、极小值原理以及二次规划技术得到非线性系统的自适应最优切换控制器和最优切换序列;最后进行仿真实验,实验结果验证了所提方法的有效性、优越性和实际可应用性.

关键词：非线性系统切换控制自适应最优控制嵌入转换

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向海岛电网供电的MMC-HVDC有源/无源切换控制策略

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电力系统保护与控制 2020年第21期48卷 157-165页

作者：马文忠古丽帕丽·赛力江周冠宇孙鹏董磊中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐830000

基于模块化多电平换流器的直流输电系统(Modular Multilevel Converter based High-voltage Direct Current,MMC-HVDC)可为海岛电网等重要领域供电,当海岛电网处于有源和无源网络切换过程中时,存在有功功率不平衡、交流电压振荡等不稳... 详细信息

基于模块化多电平换流器的直流输电系统(Modular Multilevel Converter based High-voltage Direct Current,MMC-HVDC)可为海岛电网等重要领域供电,当海岛电网处于有源和无源网络切换过程中时,存在有功功率不平衡、交流电压振荡等不稳定问题。因此,提出一种向海岛电网供电的MMC-HVDC有源/无源切换控制策略,该控制策略对外环功率控制和相角控制进行优化,消除切换时刻的瞬时有功功率不平衡,实现海岛电网的平稳切换。最后在PSCAD/EMTDC中搭建三相MMC仿真模型。仿真结果表明,在所提出控制策略的作用下,系统在有源、无源及两者切换时刻皆可正常运行,验证了所提控制方法的有效性和正确性。

关键词：模块化多电平换流器海岛电网有源网络无源网络切换控制

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高压酸浸过程多工况切换控制方法

控制理论与应用 2014年第10期31卷 1318-1326页

作者：贾瑶岳恒柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

高压酸浸过程是一个典型的多工况、多输入多输出系统,在高压酸浸静态升温、动态升温升压及初始酸浸过程目前仍采用人工手动控制;而入矿酸浸过程则普遍采用常规的单回路控制器组成的控制方法,由于耦合作用的存在,此方法不能稳定控制釜内... 详细信息

高压酸浸过程是一个典型的多工况、多输入多输出系统,在高压酸浸静态升温、动态升温升压及初始酸浸过程目前仍采用人工手动控制;而入矿酸浸过程则普遍采用常规的单回路控制器组成的控制方法,由于耦合作用的存在,此方法不能稳定控制釜内温度、釜内压力及釜内液位,导致浸出效率下降本文针对上述工况复杂强耦合的强非线性过程,将釜内温度作为切换机制,不同工况条件下分别采用不同控制器,实现其多工况过程的自动化.并成功应用在国外某大型氢氧化镍钴冶炼厂的酸浸过程,工业应用结果表明所提出的控制方法,有效地使釜内温度、釜内压力及釜内液位稳定控制在目标值附近.保证高压釜酸浸过程安全稳定运行,提高了浸出效率.

关键词：高压酸浸过程多工况切换控制浸出率

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基于切换控制的双相机视觉伺服方法

计算机集成制造系统 2023年第10期29卷 3258-3268页

作者：柳宁张嘉欢李德平王高暨南大学信息科学技术学院广东广州510632 暨南大学智能科学与工程学院广东珠海519070

针对家电产品机器视觉在线检测应用场景中基于图像的视觉伺服不能保证全局收敛和单目视觉反馈不佳的问题,提出一种基于切换控制的双相机视觉伺服方法。首先使用全局相机估计目标位姿,引导机器人运动到期望位姿附近,确保视觉伺服方法能... 详细信息

针对家电产品机器视觉在线检测应用场景中基于图像的视觉伺服不能保证全局收敛和单目视觉反馈不佳的问题,提出一种基于切换控制的双相机视觉伺服方法。首先使用全局相机估计目标位姿,引导机器人运动到期望位姿附近,确保视觉伺服方法能够收敛;然后根据机器人手上相机提供的图像偏差和深度信息,以及全局相机提供的目标速度和姿态实现双相机视觉伺服控制。相对于使用单应性矩阵的位置视觉伺服和混合视觉伺服方法,该方法能够定位与跟踪无标记目标,大幅提升跟踪的精度和稳定性。实验表明,基于切换控制的双相机视觉伺服方法可将控制周期缩短至33 ms,满足传送带速度在0.17 m/s范围内的机器人可获取清晰图像,实现实时跟踪检测。

关键词：视觉伺服双相机切换控制传送带视觉跟踪

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通讯资源受限网络系统的非均匀采样切换控制

电子学报 2018年第11期46卷 2597-2603页

作者：王宏伟连捷夏浩新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830046 大连理工大学控制科学与工程学院辽宁大连116024

针对含有通道资源受限和量化器的网络控制系统难于控制的问题,提出了基于切换原理的输出反馈控制器设计和动态调度方法.考虑到介质访问约束的影响,利用开关调度矩阵将通信受限的网络化控制系统,转化为含有多个子系统的非均匀采样的切换... 详细信息

针对含有通道资源受限和量化器的网络控制系统难于控制的问题,提出了基于切换原理的输出反馈控制器设计和动态调度方法.考虑到介质访问约束的影响,利用开关调度矩阵将通信受限的网络化控制系统,转化为含有多个子系统的非均匀采样的切换系统.利用Lyapunov稳定性理论推导出系统鲁棒镇定的充分条件,设计了可以满足任意切换稳定的最优鲁棒控制器和最优动态调度器.最后,通过仿真实例验证了所提出方法的有效性.

关键词：通信资源约束切换控制网络控制系统鲁棒控制非均匀采样