逆系统非线性控制论文-关宇洋,毛臻炫,金涛,庄志发,葛菁

逆系统非线性控制论文-关宇洋,毛臻炫,金涛,庄志发,葛菁

导读:本文包含了逆系统非线性控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:定电流控制,非线性定电流控制,直流故障,响应特性

逆系统非线性控制论文文献综述

关宇洋,毛臻炫,金涛,庄志发,葛菁[1](2019)在《高压直流输电系统非线性定电流控制响应特性分析》一文中研究指出由于换流器具有非线性特性,线性定电流控制无法满足高压直流输电系统暂态期间性能要求。为提高高压直流输电系统对交流系统扰动的耐受能力,并降低故障电流峰值,在线性定电流控制传递函数中加入非线性环节以补偿换流器的非线性特性,并通过仿真建模比较分析了两种不同作用范围的非线性定电流控制与线性定电流控制在线路故障、换相失败故障以及稳态运行时的响应特性。仿真结果表明,加入非线性环节的定电流控制具有控制策略简单、暂态特性良好的优点,但由于作用于全运行范围的非线性定电流控制在稳态运行时存在直流电流振荡现象,因此在实际工程中非线性定电流控制应避开稳态运行范围。(本文来源于《广西电力》期刊2019年04期)

徐沁园[2](2019)在《柔性机械臂滑模控制系统非线性动力特性分析》一文中研究指出随着工业机器人技术的快速发展,柔性机械臂逐渐受到科研人员的关注。与刚性机械臂相比,它具有很多优点,如结构轻巧,响应快,高负载/自重比,低功耗等。然而,由于柔性机械臂的结构柔性及本身的非线性,使其成为一个典型的多输入多输出非线性系统。本文以双臂柔性机械手为控制对象,从暂态运动特性、关节电机驱动特性、未建模动态诱发高频抖振、稳态周期运动特性四个方面,研究滑模控制应用于柔性机械臂时产生的非线性动力特性以改进其末端控制精度。本文针对机械臂滑模控制系统,对系统从初始点至滑模面这一过程中相轨迹的分布规律与到达时间进行研究。以双臂柔性机械手为例,以其点到点的位置控制为目标,对输出重新定义使其变成最小相位系统并对原系统进行分解。在此基础上,设计非奇异滑模控制器,使得输入输出子系统可收敛到平衡点,通过极点配置保证零动态子系统的稳定性。基于采用非奇异滑模控制的输入输出子系统的状态方程,分析从不同初始位置出发的相轨迹的运动规律,并给出临界曲面的概念。然后基于相轨迹运动规律计算出各状态点从初始位置运动到滑模面上所需最大时间的估计。本文深入分析驱动电机的动态特性及参数不确定性对机械臂滑模控制系统的影响。由于柔性臂的关节是由电机驱动的,因此首先建立其包含电机驱动特性的双臂柔性机械手的数学模型,并为其设计线性滑模控制器,使柔性机械臂末端位移收敛到零。此外,考虑参数不确定性对机械臂动态响应的影响,给出系统参数不确定性的描述,在分解模型的过程中将不确定性引入各个子系统的表达式中,并给出由参数不确定性导致的系统输出的误差范围。本文研究了未建模动态对机械臂滑模控制系统的影响并对产生的抖振信号进行分析。未建模动态会诱发系统的高频抖振,使系统产生振荡,从而对系统行为产生重大影响。首先建立起包含未建模动态的柔性臂滑模控制系统模型,通过理论分析证明了抖振的存在,进而利用描述函数法对系统的抖振信号做量化分析,并找出影响抖振的频率与幅值的因素。本文考虑滑模切换过程中的时滞对机械臂滑模控制系统的动态响应的影响。针对滑模切换过程中可能存在的时滞现象,首先建立起带有时滞的柔性机械臂滑模控制系统模型,利用相平面法对采用非奇异滑模控制的机械臂系统相轨迹的运动过程进行分析,另外采用庞加莱截面法和李雅普诺夫指数法对系统的运动状态加以判断,证明了极限环的存在。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

李健康[3](2019)在《复杂电力系统非线性动力学行为及其同步控制研究》一文中研究指出电力系统可以看作以发电设备、变电站和高压输电线等为网络的节点和连线,构成的一种规模庞大的复杂网络,它是一种多变量、强耦合、强非线性系统。近年来,随着科技的发展,以分布式风力发电为代表的绿色可再生能源逐步引起了各国政府的高度关注,风力发电机网络与电力网络的互联也成为电力系统发展的必然趋势。而且,随着用电用户的不断增加,使得电力系统的负载数目逐步增多,对其稳定运行带来了极大挑战。已有研究表明,在某些参数和工作条件下电力系统会产生混沌振荡现象,混沌振荡是造成风力发电机网络并网及电力网络与负载互联失稳的重要因素之一。因此,研究电力系统非线性动力学行为及其同步控制对保持电力系统的稳定运行显得尤为重要。论文包括两部分内容:一是以类Kuramoto模型作为电力网模型,以永磁同步风力发电机(PMSG)作为风力发电机网络节点,研究了风力发电机网络与电力网之间的混沌同步控制;二是以永磁同步电动机(PMSM)作为感性负载网络的节点,研究了风力发电机网络与感性负载网络之间的混沌振荡同步控制。论文具体工作安排如下:(1)引入典型的电力网、永磁同步风力发电机、永磁同步电动机的数学模型,绘出PMSG和PMSM单个系统在一定参数条件下出现混沌行为的相图,然后分别以PMSG和PMSM为节点构造风力发电机网络模型和感性负载网络模型并分析网络的非线性行为。(2)基于李雅普诺夫稳定性理论和有限时间稳定性理论,改进一种非线性控制器,研究了基于WS型小世界风力发电机网络与电力网络之间的混沌振荡同步控制问题。发现改进后的非线性控制器可以使风力发电机网络与电力网络之间达到混沌同步控制,而且通过调节控制器的参数取值,可以改变达到同步的时间,解决了以往提出的控制器控制时间较长的问题,该控制器不仅控制效果较好,而且结构简单,容易实现。(3)基于李雅普诺夫稳定性理论,研究了具有相互作用的风力发电机网络与感性负载网络之间的混沌同步控制,首先分别以PMSG和PMSM作为两个网络的节点,针对相互作用的PMSG和PMSM网络,设计了一种自适应控制器,实现了对PMSG和PMSM网络的混沌同步控制,该控制器不仅结构简单,而且控制代价小,控制效率高。(4)以PMSG网络作为驱动系统,以PMSM网络作为响应系统,基于李雅普诺夫稳定性理论和投影同步方法,设计一种非线性混沌控制器并作用于响应系统,研究了基于WS型小世界风力发电机网络与感性负载网络之间的混沌同步控制问题。研究表明该控制器可以实现风力发电机网络与感性负载网络之间的混沌同步控制,而且具有控制速度快,控制效果显着,控制代价小等优点。(本文来源于《广西师范大学》期刊2019-06-01)

吴文贝[4](2019)在《基于固定时间方法的电力系统非线性控制研究》一文中研究指出近年来,随着电力系统规模的不断扩大,尤其是大容量机组的广泛投入使用和远距离、超高压大功率输电系统的不断出现,使得发输配电变得经济实惠、高效,电能质量提高,但同时也使得电力系统的结构和运行方式变得复杂化,带来了不少影响系统安全、稳定运行的严重问题。因此,关于对电力系统稳定控制课题的研究是很有必要的。本文把电力系统的控制问题划分为叁个子问题分别进行了研究:SVC控制、汽轮机汽门开度控制以及SVC和汽轮机汽门开度协调控制。针对含SVC的单机无穷大系统的控制问题,本文首先分析了SVC的工作与控制机理,建立了含SVC的单机无穷大各个部件的数学模型。其次,考虑到发电机阻尼参数的难以精确测量、电力系统经常受到扰动的影响以及传统的控制算法在愈发复杂的实际生产中的不足,本文基于对自适应控制理论、Terminal滑模理论以及固定时间控制方法的研究,设计了基于固定时间控制的改进的自适应Terminal滑模控制的SVC稳定控制律和自适应阻尼参数替换律。最后,通过仿真验证了当电力系统突然受到扰动时,本文所设计的SVC稳定控制器的控制性能良好,保证了电力系统的稳定运行。针对含汽门开度控制的单机无穷大系统的控制问题,本文设计了自适应固定时间Terminal滑模控制器。首先,针对电力系统的非线性的特点,利用逆推法,保留系统非线性特性,分步选取李雅普诺夫函数,求出了自适应阻尼参数替换律,能够对不确定阻尼有较强的鲁棒性,在最后一步加入带有固定时间项的Terminal滑模面设计了汽门开度控制律。最后,通过仿真验证了在本文所提的汽门开度控制器作用下可以实现在系统突然受到干扰时,功角和转速能够很快地回到稳定位置,且超调量较小,抗干扰能力强,保证了电力系统安全稳定的运行。针对SVC稳定控制器和汽门开度控制器单独控制时性能不优的问题,本文设计了SVC和汽门开度自适应固定时间Terminal滑模协调控制器。为了实现两种控制方法的协调运行互相促进,本文采用了在求出汽门开度控制律的基础上引入虚拟控制求出SVC控制律。最后,通过仿真验证了电力系统可以在SVC和汽门开度协调控制器的作用下能够快速抑制振荡,对不确定参数和外界干扰有较强的鲁棒性,实现安全稳定运行,控制目标较两控制器单独作用时都有了提高。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-31)

张阳,李开明[5](2019)在《五轴联动数控系统非线性误差的研究与控制》一文中研究指出五轴联动数控机床由于两个旋转轴的存在使得插补后获得的刀具轨迹与理论编程轨迹不相等,存在非常大的非线性误差。通过对运动学坐标变换、双摆头五轴联动机床刀具运动原理和插补原理进行分析得出引起非线性误差的原因。介绍一种基于时间分割法的插补算法,通过MATLAB进行仿真实验及参数分析,其结果表明了该算法的有效性。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年10期)

陈龙胜[6](2019)在《不确定纯反馈系统非线性比例反演控制》一文中研究指出针对一类不确定非仿射纯反馈系统,结合反演法、Nussbaum函数和非线性比例控制器,提出了一种新的控制器设计方案。该方案基于双性能函数设计非线性函数以构建非线性比例控制器,同时在反演设计中的每一步引入Nussbaum函数以满足系统结构和参数未知、控制方向未知、初始状态未知及预设性能控制的需求。所设计的控制器结构极为简单,在线调整的参数个数极少。最后,基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统所有信号一致有界。仿真结果验证了所设计控制方案的可行性与有效性。(本文来源于《控制工程》期刊2019年02期)

张巍,应祖光,颜光锋[7](2018)在《部分可观测车辆系统非线性随机振动的最优控制》一文中研究指出车辆运行过程的随机振动水平是评估其动力学性能的重要指标,该振动对于车载器件能否正常工作具有极其重要的影响,因此必需进行车辆随机振动控制。重型多轴车辆受空间限制其悬架采用可转动的斜杆支承,且控制器如磁流变阻尼器也斜向安装在悬架与车轮之间,导致系统呈现几何非线性,其非线性随机振动控制方法与效果完全不同于普通车辆。同时由于不可避免的观测噪声,导致出现部分可观斜杆支承车辆系统的非线性随机控制新问题。考虑车体与车轮的垂直耦合运动及斜支承杆的转动,用拉格朗日方程建立车辆控制系统模型的运动微分方程,转化为非线性的耦合振动方程,同时建立包含测量噪声的系统观测方程,构成一个部分可观系统的非线性随机最优控制问题;根据推广的Kalman滤波方法得到关于估计状态的非线性随机系统方程,再根据随机动态规划原理建立动态规划方程,结合控制力的有界性,得到基于系统估计状态的最优有界控制律;通过受控与未控系统响应统计的比较评估控制效果,数值计算结果表明该控制策略可有效降低具有观测噪声的采用斜杆支承与控制车辆系统在随机路面激励下的非线性随机振动,并对于不同观测系数具有一定的鲁棒性。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2018年06期)

李晋[8](2018)在《牵引供电系统非线性分段可微自动控制方法》一文中研究指出传统供电系统自动调节方法不能根据电力负序含量指标确定谐波的供电效率。为解决此问题,在保留传统系统应用优势的基础上,提出一种新型的牵引供电系统非线性分段可微自动控制方法。通过计算牵引容量的利用率、分段补偿能力,确定供电容量的配置系数,完成牵引供电系统的非线性分段特征分析。在此基础上,通过获取最佳工况控制参数的方式,确定供电系统的运行调节模式及自动控制流程,实现牵引供电系统非线性分段可微自动控制方法的顺利应用。设计对比实验结果表明,与传统方法相比,应用新型自动控制方法后,电力负序含量指标的上限提升5. 0×10~(11)T左右、下限降低2. 8×10~(11)T左右,谐波供电效率得到明确表达。(本文来源于《自动化与仪器仪表》期刊2018年10期)

顾和荣,张蕊[9](2018)在《双向DC-DC与超级电容系统非线性协同控制研究》一文中研究指出以含超级电容为储能本体的光伏变换器系统为研究对象,提出一种改进型非线性协同控制方法对超级电容进行充放电控制,并通过双向DC-DC变换器协调光伏供电母线与超级电容之间的能量传递,可有效增强光伏发电系统母线电压稳定性。对该控制策略进行Matlab/Simulink模拟分析与实验验证,研究结果表明:采用带积分项与设定参数在线调整的改进型非线性协同控制方法能有效提高微电网直流侧适应光伏发电随机波动性和间隙性的能力,克服超级电容充放电过程中端电压变化大、无稳定工作点及DC/DC变换器本质是非线性的弊端,从而避免电压波动引起的电网故障;在突发辐照度变为0 W/m~2,超级电容端电压大幅下降故障后系统具有快速动态恢复效果。该方法实现简单、抗干扰性强,适于超级电容直流储能单元。(本文来源于《太阳能学报》期刊2018年08期)

李明杰,魏建华,方锦辉[10](2018)在《基于干扰观测器的盾构推进系统非线性控制》一文中研究指出为了提高盾构推进系统在复杂地质中进行隧道掘进的精度和稳定性,提出1种基于干扰观测器、同时考虑推进液压系统中的模型不确定性和外部干扰非线性控制算法。建立推进系统的动力学模型,并通过反步设计法的李雅普若夫方程证明控制系统的稳定性。通过MATLAB和AMESim联合仿真以及MATLAB Simulink实时系统下的实验验证控制算法的有效性。研究结果表明:相比于传统PID控制算法,本文提出的控制算法的控制精度和抗干扰能力均有较大提高。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2018年08期)

逆系统非线性控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着工业机器人技术的快速发展,柔性机械臂逐渐受到科研人员的关注。与刚性机械臂相比,它具有很多优点,如结构轻巧,响应快,高负载/自重比,低功耗等。然而,由于柔性机械臂的结构柔性及本身的非线性,使其成为一个典型的多输入多输出非线性系统。本文以双臂柔性机械手为控制对象,从暂态运动特性、关节电机驱动特性、未建模动态诱发高频抖振、稳态周期运动特性四个方面,研究滑模控制应用于柔性机械臂时产生的非线性动力特性以改进其末端控制精度。本文针对机械臂滑模控制系统,对系统从初始点至滑模面这一过程中相轨迹的分布规律与到达时间进行研究。以双臂柔性机械手为例,以其点到点的位置控制为目标,对输出重新定义使其变成最小相位系统并对原系统进行分解。在此基础上,设计非奇异滑模控制器,使得输入输出子系统可收敛到平衡点,通过极点配置保证零动态子系统的稳定性。基于采用非奇异滑模控制的输入输出子系统的状态方程,分析从不同初始位置出发的相轨迹的运动规律,并给出临界曲面的概念。然后基于相轨迹运动规律计算出各状态点从初始位置运动到滑模面上所需最大时间的估计。本文深入分析驱动电机的动态特性及参数不确定性对机械臂滑模控制系统的影响。由于柔性臂的关节是由电机驱动的,因此首先建立其包含电机驱动特性的双臂柔性机械手的数学模型,并为其设计线性滑模控制器,使柔性机械臂末端位移收敛到零。此外,考虑参数不确定性对机械臂动态响应的影响,给出系统参数不确定性的描述,在分解模型的过程中将不确定性引入各个子系统的表达式中,并给出由参数不确定性导致的系统输出的误差范围。本文研究了未建模动态对机械臂滑模控制系统的影响并对产生的抖振信号进行分析。未建模动态会诱发系统的高频抖振,使系统产生振荡,从而对系统行为产生重大影响。首先建立起包含未建模动态的柔性臂滑模控制系统模型,通过理论分析证明了抖振的存在,进而利用描述函数法对系统的抖振信号做量化分析,并找出影响抖振的频率与幅值的因素。本文考虑滑模切换过程中的时滞对机械臂滑模控制系统的动态响应的影响。针对滑模切换过程中可能存在的时滞现象,首先建立起带有时滞的柔性机械臂滑模控制系统模型,利用相平面法对采用非奇异滑模控制的机械臂系统相轨迹的运动过程进行分析,另外采用庞加莱截面法和李雅普诺夫指数法对系统的运动状态加以判断,证明了极限环的存在。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

逆系统非线性控制论文参考文献

[1].关宇洋,毛臻炫,金涛,庄志发,葛菁.高压直流输电系统非线性定电流控制响应特性分析[J].广西电力.2019

[2].徐沁园.柔性机械臂滑模控制系统非线性动力特性分析[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].李健康.复杂电力系统非线性动力学行为及其同步控制研究[D].广西师范大学.2019

[4].吴文贝.基于固定时间方法的电力系统非线性控制研究[D].中国矿业大学.2019

[5].张阳,李开明.五轴联动数控系统非线性误差的研究与控制[J].机床与液压.2019

[6].陈龙胜.不确定纯反馈系统非线性比例反演控制[J].控制工程.2019

[7].张巍,应祖光,颜光锋.部分可观测车辆系统非线性随机振动的最优控制[J].噪声与振动控制.2018

[8].李晋.牵引供电系统非线性分段可微自动控制方法[J].自动化与仪器仪表.2018

[9].顾和荣,张蕊.双向DC-DC与超级电容系统非线性协同控制研究[J].太阳能学报.2018

[10].李明杰,魏建华,方锦辉.基于干扰观测器的盾构推进系统非线性控制[J].中南大学学报(自然科学版).2018

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