自抗扰控制器及其应用研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dsq1980
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在对经典PID和现代控制理论长期深入研究的基础上,韩京清研究员提出的自抗扰控制技术具有算法简单、易于实现、精度高、抗干扰能力强等特点。本文主要研究自抗扰控制算法在高阶、非线性、耦合系统中的应用。具体研究工作如下:1、针对一类参数未知、高阶定常系统的控制问题,提出了在特征模型基础上,用低阶时变差分方程来代替实际的对象特性,应用串联型扩张状态观测器估计出系统各阶状态和总扰动后,采用带遗忘因子的最小二乘算法估计该差分方程参数。稳态时该特征模型与高阶对象的输出保持一致,从而可以进一步按照特征模型,基于估计的系统总扰动设计控制器。2、针对一类多变量系统控制中的耦合问题,提出了一种基于自抗扰技术的非线性动态解耦控制方法。该方法不依赖于系统的精确数学模型,分别在控制端的耦合矩阵部分已知和未知的情形下,在局部静态解耦的基础上,将各子系统的模型摄动、外扰和包括输入变量相互作用在内的动态耦合视为各通道上的扰动总和,通过引入虚拟控制和状态量,设计扩张状态观测器估计总扰动并进行反馈补偿,进而再对各解耦子对象分别设计非线性单输入单输出自抗扰控制器以保证闭环系统稳定。3、针对自抗扰控制器可调参数多且不易整定的问题,提出了一种基于RBF神经网络在线辨识的单神经元自抗扰控制来改进常规的自抗扰控制性能。在该控制系统结构中,采用RBF神经网络辨识器实现被控对象的Jacobian矩阵信息的在线辨识,获得自抗扰参数在线调整信息,并由单神经元自抗扰控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制。4、针对连续搅拌反应釜系统(CSTR)大滞后,大惯性以及动态特性随工况不确定性变化的特点,提出不依赖于精确CSTR模型的离散自抗扰控制方案。采用西门子新一代工业可编程控制器—SIMATIC PCS7,在多功能过程与控制系统的CSTR实验仿真对象上实现了温度的稳定控制。试验结果表明,用ADRC技术建立的连续搅拌反应釜控制系统对被控对象模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性,动态性能良好。
其他文献
在工业过程控制、通讯、交通等领域,广泛存在着具有混杂特性的系统:其不但包含了连续的理化生反应,而且受到大量逻辑规则的约束:系统中含有大量的开关、阀门、继电器等设备使其
在系统工程管理的实践中,关于人、财、物的管理是重要的方面,其中人是核心的因素。而对于大多数的企事业单位,尤其是军工企业,以项目团队的方式工作已经占据了主流地位,因此对于团
随着数字信号处理技术的飞速发展,基于小波变换的信号处理技术在数字图像处理、工业自动化信号处理、机器人技术以及生物信号处理等领域得到了广泛的应用。基于小波变换(Waye
经验模式分解(Empirical mode deposition,简称:EMD)方法是一种全新的多尺度信号分析方法,尤其在非平稳信号、非线性信号分析方面具有优越的性能。和经典的傅立叶变换相比较,E
液滴分析仪通过液滴生长过程的监控,获得能够反映该液体信息的液滴指纹图。液滴指纹图在一定测试条件下,具有确定性与唯一性,从而使得我们可以通过对液滴指纹图的分析来进行液体
球形机器人是指一类将运动执行机构、传感器、控制器、能源装置都内置于一个球形壳体内部、利用球形外壳驱动行走的系统的总称。与轮式、足式和履带式的机器人相比,具有控制简
近年来,随着社会竞争的日益激烈及生产自动化水平的不断提高,生产企业要想获得理想的经济效益,有效途径就是提高其整体生产效率。综合设备效率OEE(Overall Equipment Effectiven
随着全球水产品消费需求的急剧增加,水产养殖行业的得到了快速发展,但因养殖场所开放度高、养殖空间大、不易管理和监控等特点,养殖对象和养殖设施经常会遭受不法分子的盗窃和破
合理的库存管理对于减少供应链运营成本、保证生产、经营活动的正常需求、加快市场反映速度、保证企业服务质量具有重要意义。   实际中商家存在多个需要优化的目标,包括订
随着我国经济的快速发展,机动车保有量迅速增加,交通拥堵持续加剧,大大制约了我国经济和社会的进一步发展,同时也加剧着环境的污染。解决这些问题最有效的办法就是对交通网络进行