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基于逆系统方法的磁浮列车非线性控制

控制工程 2017年第8期24卷 1542-1546页

作者：黎松奇张昆仑刘国清郭伟西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031 西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

EMS型磁浮列车高速运行时由于车轨相互耦合,使悬浮系统的动力学行为变得复杂,影响车辆安全性、舒适性。为提高系统的鲁棒性,提出了一种基于逆系统理论的非线性悬浮控制器设计方法。首先,建立了EMS型磁浮列车的单磁铁非线性动力学模型。... 详细信息

EMS型磁浮列车高速运行时由于车轨相互耦合,使悬浮系统的动力学行为变得复杂,影响车辆安全性、舒适性。为提高系统的鲁棒性,提出了一种基于逆系统理论的非线性悬浮控制器设计方法。首先,建立了EMS型磁浮列车的单磁铁非线性动力学模型。然后,讨论了基于逆系统的非线性反馈控制方法在悬浮控制器设计中的运用,通过系统伪线性化及系统综合,设计出了基于逆系统反馈线性化和鲁棒伺服控制的组合控制器。数值仿真验证了逆系统控制方法的有效性。

关键词：磁悬浮列车逆系统方法非线性控制系统动力学

采用逆系统方法的混合有源电力滤波器逐步反推滑模控制

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华侨大学学报（自然科学版） 2018年第4期39卷 589-594页

作者：凃玲英王胡湖北工业大学电气与电子工程学院湖北武汉430068

提出一种基于逆系统方法的逐步反推(backstepping)滑模控制策略.在明确混合有源电力滤波器(SHAPF)的仿射非线性模型具有强耦合非线性特点后,利用逆系统方法进行线性化解耦,与原系统复合形成2个独立的伪线性子系统.设计伪线性子系统建模... 详细信息

提出一种基于逆系统方法的逐步反推(backstepping)滑模控制策略.在明确混合有源电力滤波器(SHAPF)的仿射非线性模型具有强耦合非线性特点后,利用逆系统方法进行线性化解耦,与原系统复合形成2个独立的伪线性子系统.设计伪线性子系统建模和参数不确定性误差的backstepping滑模控制器.与传统控制策略的仿真对比表明:所提控制策略可进一步提高SHAPF的滤波性能.

关键词：有源电力滤波器逆系统方法解耦逐步反推滑模控制

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统一潮流控制器逆系统方法控制策略

控制理论与应用 2010年第5期27卷 551-556页

作者：王奔黄崇鑫李泰邓家泽西南交通大学电气学院四川成都610031

统一潮流控制器在同步旋转dq坐标系下的数学模型,反映出统一潮流控制器是一个强耦合的、非线性的系统.为解决对这个强耦合、非线性系统直接设计控制器的困难,采用逆系统方法,将原系统线性化且解耦,构造出一个伪线性系统.然后,运用变结... 详细信息

统一潮流控制器在同步旋转dq坐标系下的数学模型,反映出统一潮流控制器是一个强耦合的、非线性的系统.为解决对这个强耦合、非线性系统直接设计控制器的困难,采用逆系统方法,将原系统线性化且解耦,构造出一个伪线性系统.然后,运用变结构控制,针对构造出的这个伪线性系统,设计该系统的控制策略以实现对统一潮流控制器综合控制.最后,通过建立仿真试验模型进行仿真,仿真的结果验证了文中提出的这种控制策略的可行性和有效性.

关键词：统一潮流控制器逆系统方法变结构控制伪线性系统

逆系统方法中Lipschitz非线性系统状态观测器的应用

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逆系统方法中Lipschitz非线性系统状态观测器的应用

作者：李滨中国石油大学

学位级别：硕士

随着非线性控制理论特别是反馈线性化理论的发展,非线性状态观测器的设计以及基于状态观测的非线性控制理论的研究显的愈发重要。本文就是针对在利用逆系统方法进行反馈线性化的过程中,逆系统需要全状态反馈,然而由于状态不能直接测量,... 详细信息

随着非线性控制理论特别是反馈线性化理论的发展,非线性状态观测器的设计以及基于状态观测的非线性控制理论的研究显的愈发重要。本文就是针对在利用逆系统方法进行反馈线性化的过程中,逆系统需要全状态反馈,然而由于状态不能直接测量,或者由于测量的设备在经济和使用上的限制,使得不可能实际获得系统的全部状态变量,从而使状态反馈的物理实现成为不可能的问题。状态反馈在性能上的不可替代性和在物理上的不能实现性形成了一个矛盾。针对上述矛盾,基于可以应用逆系统方法进行反馈线性化的系统的特点,本文将Lipschitz非线性系统的观测器设计应用于逆系统方法,通过状态重构,来代替真实状态实现了逆系统的全状态反馈。本文主要的内容分为以下四个部分: 1.本部分在分析和学习前人对于Lipschitz非线性系统观测器设计的基础上,提出了逆系统方法所要使用的观测器的设计方法,该方法定理不仅能够判断观测器的存在性,而且能够直接利用MATLAB的LMI求出增益矩阵的解析解,大大简化了计算量。 2.本部分基于能够应用逆系统方法进行反馈线性化的系统的特点,提出了Lipschitz非线性系统观测器在逆系统方法中应用的可行性,并通过单变量和多变量两方面,提出了该类观测器在逆系统方法中的应用。 3.本部分针对在多变量非线性系统通过逆系统方法进行反馈线性化过程中,Lipschitz非线性系统状态观测器的应用,利用实际化工模型(催化裂化再生器模型)进行了仿真实验。 4.作为拓展,本部分对一类含有不确定性参数的Lipschitz非线性系统的观测器设计进行了初步的研究,并提出了系统观测器存在的充分条件。同时给出了观测器增益矩阵的解析解。

关键词：非线性系统状态观测器线性矩阵不等式 Lipschitz非线性系统逆系统方法

同方学位论文库评论

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基于神经网络逆系统方法的汽车底盘解耦控制

农业机械学报 2011年第12期42卷 13-17,5页

作者：朱茂飞陈无畏夏光合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 合肥工业大学汽车工程研究院合肥230009

为了消除汽车底盘各电控子系统间的耦合影响,采用了一种基于神经网络逆系统方法的底盘解耦控制策略。对集成主动前轮转向(AFS)、直接横摆力矩控制(DYC)和主动悬架(ASS)的汽车底盘系统进行研究,利用Interactor算法分析了底盘系统的可逆性... 详细信息

为了消除汽车底盘各电控子系统间的耦合影响,采用了一种基于神经网络逆系统方法的底盘解耦控制策略。对集成主动前轮转向(AFS)、直接横摆力矩控制(DYC)和主动悬架(ASS)的汽车底盘系统进行研究,利用Interactor算法分析了底盘系统的可逆性,建立了多变量底盘系统的BP神经网络逆系统模型,将闭环控制器与神经网络逆系统组成复合控制器用于改善系统的动态性能,并进行了仿真验证。结果表明,基于神经网络逆系统方法的解耦控制策略能够消除底盘各电控子系统间的干涉和耦合影响,有效改善整车的操纵稳定性。

关键词：汽车底盘解耦控制神经网络逆系统方法

TCIPC提高系统稳定性的逆系统方法最优控制

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电测与仪表 2017年第14期54卷 70-75,116页

作者：李娟王文英陈广标东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 华能应城热电有限责任公司湖北孝感432400

可控相间功率控制器(TCIPC)对电力系统潮流控制,提高线路输送能力具有一定的作用,在研究可控相间功率控制器(TCIPC)基本原理的基础上,分析了电感、电容支路对带TCIPC联络线传输功率的控制特性,进行了TCIPC提高系统暂态稳定性的机理分析... 详细信息

可控相间功率控制器(TCIPC)对电力系统潮流控制,提高线路输送能力具有一定的作用,在研究可控相间功率控制器(TCIPC)基本原理的基础上,分析了电感、电容支路对带TCIPC联络线传输功率的控制特性,进行了TCIPC提高系统暂态稳定性的机理分析。基于逆系统方法,将含调谐型TCIPC的非线性电力系统线性化,构造出一个伪线性系统,并且依据线性二次型调节器(LQR)最优控制理论推导出TCIPC的非线性控制规律。搭建了带调谐型TCIPC的单机无穷大系统简化模型进行仿真。仿真结果验证了采用逆系统方法设计的控制策略可以在系统发生大干扰后具有良好的控制性能,能够达到提高电力系统暂态稳定性的作用。

关键词：相间功率控制器逆系统方法非线性系统最优控制理论暂态稳定性

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多变量未知非线性系统容错逆控制方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第8期39卷 114-118页

作者：李炜程应峰许德智兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室甘肃兰州730050

针对传统的逆系统在设计上需要精确数学模型和逆模型的解析解的限制,提出一种新的逆系统容错设计方法.该方法仅对非线性不确定系统的可逆部分求逆,通过引入鲁棒滑模观测器,对不可逆部分及执行器故障进行在线估计,从而以补偿方式在线修... 详细信息

针对传统的逆系统在设计上需要精确数学模型和逆模型的解析解的限制,提出一种新的逆系统容错设计方法.该方法仅对非线性不确定系统的可逆部分求逆,通过引入鲁棒滑模观测器,对不可逆部分及执行器故障进行在线估计,从而以补偿方式在线修正逆模型并调节故障,使其在数值上精确地逼近非线性不确定受控对象的逆模型.仿真结果表明:该方法不仅对无显式的多变量未知非线性不确定系统具有良好的控制效果,对执行器故障也有较好的容错效果.

关键词：逆系统方法非线性不确定系统鲁棒滑模观测器执行器故障容错控制

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基于逆系统方法的压铸机快压射速度控制

机床与液压 2019年第14期47卷 144-146,152页

作者：赵树忠朱红娜华北理工大学机械工程学院

压铸机在工作过程中由于液压元件的节流特性及液压动力元件的死区、滞环和限幅等因素使系统具有较强的非线性。为了提高压铸机快压射阶段速度系统的鲁棒性,提出一种基于逆模型的控制算法。建立速度系统的非线性模型;分析系统的可逆性,... 详细信息

压铸机在工作过程中由于液压元件的节流特性及液压动力元件的死区、滞环和限幅等因素使系统具有较强的非线性。为了提高压铸机快压射阶段速度系统的鲁棒性,提出一种基于逆模型的控制算法。建立速度系统的非线性模型;分析系统的可逆性,将系统线性化为伪线性系统;利用反馈控制设计线性系统控制器,实现对系统的控制。利用MATLAB验证基于逆系统方法的压铸机快压射速度控制的有效性。

关键词：速度控制系统非线性系统逆系统方法反馈控制

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磁浮开关磁阻电机径向悬浮逆系统方法控制

电机与控制学报 2009年第3期13卷 356-360页

作者：王喜莲葛宝明北京交通大学电气工程学院北京100044

针对磁浮开关磁阻电机径向力控制的严重非线性,提出了基于逆系统方法的磁浮开关磁阻电机径向力控制方案,设计了依据动态性能要求调节控制参数的综合控制方案,实现了径向力控制的动态线性化,分析了系统稳定控制的条件,建立了仿真模型进... 详细信息

针对磁浮开关磁阻电机径向力控制的严重非线性,提出了基于逆系统方法的磁浮开关磁阻电机径向力控制方案,设计了依据动态性能要求调节控制参数的综合控制方案,实现了径向力控制的动态线性化,分析了系统稳定控制的条件,建立了仿真模型进行仿真分析,并给出了不同动态性能指标下精确的位移跟踪仿真结果。仿真结果验证了控制方案的有效性,且方案易于实现、避免了局部线性化问题,便于确定系统的稳定范围及调节控制参数,为进一步的实践研究提供了基础。

关键词：磁悬浮开关磁阻电机逆系统方法