极点配置

摘要： 极点配置是控制理论课程中的重要内容,鲁棒性是衡量线性定常控制系统稳定性能的重要指标。文中提出了一种解决具有不确定性参数线性系统的鲁棒极点配置问题的方法,其中系统鲁棒性的指标采用加权的特征系数灵敏度,目标函数的求解采用标准的具有二次收敛性质的参数最优化方法。设计实例证实了该方法的可行性,故可作为控制理论课程的实际教学。

摘要： 基于频域的振动控制对于结构动力学十分重要,因此本文研究了一种基于极点配置法的频域振动主动控制理论。由于压电智能结构在振动控制领域具有令人满意的性能,并且宏观纤维复合材料(Macro-fiber composite,MFC)具有高灵敏度和可变形性,本文使用MFC片并基于极点配置法设计控制方法,可以人为地设计梁的固有频率。研究中MFC片被粘结在梁结构的顶面和底面分别作为作动器和传感器。然后采用有限元法建立了智能结构运动方程,并基于输出反馈的极点配置法设计了主动控制器。最后通过实验和仿真验证了本文主动控制方法的有效性。

摘要： 采用极点配置方法设计控制器,实现两个混沌系统的投影同步控制。以Lorenz混沌系统和R ssler混沌系统的投影同步为例,采用MATLAB/Simulink软件建立混沌投影同步实验系统,并进行仿真实验。该仿真实验容易修改,而且非常形象和直观,有助于学生对混沌现象和投影同步控制理论的理解和实际应用。仿真结果表明,极点配置方法能够实现混沌系统的投影同步控制,并具有控制器设计简单和投影同步速度快的优点。

摘要： 为了提高DC-DC变换器的性能,提升其在光伏发电系统中的效率,一种基于传递函数和非线性参数辨识的DC-DC变换器优化设计方法被提了出来。该方法被用于设计光伏发电应用中的Buck型DC-DC变换器,并进行了数值仿真。仿真结果表明,通过该方法设计的DC-DC变换器具有较好的性能表现。同时,一套包含有运用该理论设计的变换器的光伏发电系统的模型也被搭建了起来,并也在室内进行了实验,试验结果表明,在考虑实际参数的情况下,该方法设计的DC-DC变换器具有较好的性能。

摘要： 当自抗扰控制器在工程中应用时,控制器性能和参数整定难易决定了其可推广性.本文阐述了一种将PI控制器改造为线性自抗扰控制器(LADRC)的方法,并给出了参数整定规则.首先,本文对于永磁同步(PMSM)伺服系统“位置–速度–电流”三闭环控制建立了“P+P/I+P/I”结构的控制模型,并通过极点配置的方法将控制器参数整定转换为位置环和速度环的带宽设计.其次,本文将积分(I)替换为线性扩张状态观测器(LESO),从而将PI控制器改造为线性自抗扰控制器.对LESO同样通过极点配置将参数整定转换为LESO对外扰观测的带宽设计.这样将LADRC控制器中的7个待整定参数转换为3个物理意义明确的待整定参数,降低了参数整定难度.最后本文通过仿真和实验的方法对控制器的快速性和鲁棒性进行了验证.

摘要： 倒立摆系统是“自动控制原理”课程中的典型控制系统,极点配置及LQR是常用的控制器设计方法。极点配置是通过设置极点确定状态反馈矩阵,LQR是通过设置L,Q参数确定最优反馈矩阵。为了快速确定倒立摆系统的反馈矩阵及闭环反馈系统,文中通过Matlab GUI编程设计一种倒立摆系统仿真平台。该仿真系统通过设置倒立摆的参数,可直接确定系统状态方程;通过对系统进行极点设置和L,Q参数设置,可直接求出相应的系统状态反馈矩阵;设置三种不同的输入信号,则能够显示对应的响应曲线图。所设计的倒立摆仿真平台具有图形化的界面,操作方便、应用灵活,可以根据设置系统的不同参数自动求解相应的系统状态参数,并直观地显示其对应的响应曲线。该仿真平台可用于课堂教学及实验教学中,以加深学生对倒立摆系统控制的理解,提高学生分析和解决问题的能力。

摘要： 本文采用互质分式法对极点配置问题进行求解,并给出一个MIMO系统工程案例的设计过程与MATLAB仿真结果.

摘要： 云控制系统(Cloud control system,CCS)是云计算与物理系统的融合,由于云计算中资源是动态的,因此云计算的加入使得云控制系统具有很大的不确定性.本文给出一种典型的云控制系统结构,通过将不确定性划分为云端不确定性和网络端不确定性,有效简化了云控制系统不确定特性分析和建模.针对典型的时延不确定性问题,将云控制系统时延划分为云端时延和网络端时延,进行了MapReduce模型下多计算节点云端时延分析,同时进行了云控制结构下网络端时延分析,两者结合实现了云控制系统的前向通道和反馈通道的时延建模.基于所建立的云控制系统时延模型,应用极点配置方法设计了云控制器算法,包括观测器的设计和控制律的设计,从而保证了闭环系统的稳定性.对本文设计的云控制器算法进行了仿真验证,结果表明考虑时延特性的控制器设计明显提升了云控制系统的控制性能.

摘要： 扰动发生后新能源发电和恒功率负荷侧换流器在现有功率控制模式下所表现出的负阻抗特性,会大幅增加直流电压振荡失稳的风险.为此,首先针对直流电压振荡失稳的问题,推导含恒功率负荷两端直流微电网的小扰动线性化状态方程.其次,结合各状态变量的参与因子,选取振荡电流、电压作为可调节控制参数,将其分别引入储能换流器与恒功率负荷换流器的占空比反馈环节中,提出基于状态反馈的多端直流电压振荡控制方法.然后,利用根轨迹、Bode图分析附加状态反馈电压振荡控制技术后的直流微电网稳定裕度的变化规律,为控制参数设计提供依据.最后,搭建时域仿真系统,验证了所提出的控制方法可有效抑制直流微电网的电压振荡,显著提高系统的动态稳定性.

摘要： 在多电机同步控制系统起动时,由于负载不同和稳态时负载突变,会造成同步误差大、系统的跟踪性能与抗扰性能差,针对以上问题,提出了改进型的偏差耦合控制结构,改进了速度补偿器结构和二阶线性自抗扰控制器结构.在Matlab/Simulink环境下搭建了三台永磁同步电机同步控制仿真实验模型,在实验中把改进型的偏差耦合控制结构与传统的偏差耦合控制结构、基于二阶线性自抗扰的传统偏差耦合控制结构进行对比分析,研究结果表明:改进型的偏差耦合控制结构比其它两种结构具有精度高、抗干扰性能好、收敛速度快等特点.

摘要： 提出了基于声压反馈的结构振动声辐射主动控制的极点配置方法.该控制方法所使用的传声器不作为误差传感器,而是将所测得的声压信号作为反馈信号来对结构实施主动控制.以空气中平板结构为例,进行了数值仿真研究,结果表明,通过使用复数增益基于声压反馈可以配置结构的固有频率和阻尼比,从而实现基于声压反馈进行结构振动声辐射主动控制的目的.

摘要： 随着水下航行体在海洋工程领域应用的更加专业化以及多样化,鉴于传统的姿态控制执行机构"螺旋桨+舵"存在着许多不足,为改善其操纵性能,引入框架控制力矩陀螺群(CMGs)作为水下航行体的姿态控制执行机构.基于小扰动线性化理论得到的水下航行体的状态空间开环模型,采用闭环极点配置方法,引入状态负反馈构成闭环.仿真结果表明,通过极点配置引入状态反馈矩阵以后,系统的控制效果良好,动态响应速度较快,满足系统稳定性的要求.

摘要： 采用LCL滤波器代替传统L 型滤波器能够减小所需电感量,降低总谐波畸变率和并网电流各次谐波含量,并可提高滤波效率,但LCL滤波器本身存在的谐振问题会导致系统不稳定.本文研究一种极点配置与重复控制相结合的控制策略,采用状态反馈将系统极点配置于所期望的位置,达到抑制谐振降低网测电流谐波含量的效果,使系统具有良好的动态系能和稳定性,同时利用重复控制改善系统稳态特性提高波形质量.仿真结果证明了该方法的正确性和可行性.

摘要： 四轮转向是汽车领域的新技术。与二轮转向汽车相比，四轮转向汽车有如下优点：低速转弯时，转向半径小，汽车的灵活性高；高速行驶时，能迅速地改变车道，提高了汽车的操纵稳定性。极点配置能够在不改变系统硬件的条件下，通过改变极点的位置，极大的改善系统的动态性能。如果给定的系统完全可控，则可通过适当的状态反馈将闭环系统的极点配置到任何预先设定的位置。

摘要： 针对轧机液压伺服系统的固有特性，设计了一种极点配置自校正控制器。在建立了液压位置伺服系统参数模型的基础上，结合在线辨识方法和极点配置理论，设计了控制策略。在1050mm轧机控制系统上，进行了大量的应用试验，结果表明，在系统参数变化、外界扰动的影响下，此控制器能够明显地提高液压伺服系统的控制效果，具有良好的自适应性和动态鲁棒性。

摘要： 介绍了飞机运动的状态空间运动方程,研究了不稳定飞机增稳系统控制律的极点配置方法,并以某飞机纵向运动为例,构造了纵向增稳控制律,仿真结果证明了该方法简单有效.

摘要： 电火花加工是一个典型的非线性过程,为了优化电火花加工过程,需要建立稳定的控制系统.为了提高系统的稳定性,本文提出了一种基于最小方差和极点配置耦合控制策略的电火花加工自适应控制系统，经过不同能量等级的3组实验，该系统表现出良好的调整能力，在稳定性、加工深度等方面都优于以最小方差控制策略建立的自适应控制系统。本文设计3组对比实验，分别以低能量、中能量、高能量的电参数代表实际加工中一些主要的加工条件，用以考察基于最小方差和极点配置耦合控制策略建立的自适应控制系统的调节能力。实验结果显示，在3种能量条件下该系统都没有出现震荡，并且能够最大程度发挥自身的调节能力。相比于最小方差控制策略建立的自适应控制系统，本文设计的控制系统在动态响应、稳定性以及加工能力方面表现出明显的优越性。在加工初始阶段，金属屑易于排出极间放电状态良好，因此在控制系统的调控下，抬刀周期增长到最大从而实现快速加工；当加工深度越来越深，抬刀周期逐渐减小，并根据变化的放电状态不断调整，使加工效率和系统稳定能够始终保持动态平衡。在加工速度方面，两种控制控制策略的效果相似，因为二者的放电状态参考值都为0.005;在加工深度方面，本文提出的最小方差和极点配置耦合控制策略显示出更大优越性，并且放电能量越小，这种优越性越明显。

摘要： 为了改善感应电机低速性能,本文基于感应电机的静止两相数学模型,采用自适应状态观测器对转子磁链和转子转速进行直接观测,减小了观测磁链对电机参数的依赖性,运用Lyapunov 理论分析了系统的稳定性,采用极点配置方法给出了观测器的反馈增益矩阵.最后,利用MATLAB/SIMULINK 搭建仿真模型对其进行仿真验证,仿真结果表明,磁链观测误差小,在较宽速度范围内系统均稳定,验证了该方法的有效性和自适应性.

摘要： 气动伺服系统是一个具有较强非线性的系统，传统控制理论对气动系统的精确控制具有较大的难度。本文分别采用极点配置自适应控制法和组合自校正控制器控制法对气动伺服系统进行了研究。结果表明，相对于极点配置自适应控制法而言，组合自校正控制器自适应控制法能有效地抑制摩擦力等扰动因素对气动系统的影响，从而能提高气动系统的抗干扰鲁棒性和定位精度。

摘要： 针对一类线性系统,研究其闭环系统极点具有椭圆盘约束的情况下滤波器设计问题.在极点约束的前提下,控制目标要求闭环系统渐近稳定,并且干扰抑制性能指标小于给定的上界.首先利用有界实引理给出椭圆盘极点约束前提下滤波器的存在条件;其次,利用线性矩阵不等式技术,将滤波器的存在性问题转化成一组线性矩阵不等式(LMI)的可行性问题,根据LMI的可行解,给出滤波器的设计方法,由该方法得到的滤波器满足给定的性能要求;最后,数值算例说明该方法的有效性和可行性.

摘要： 一种基于极点配置的线性自抗扰控制参数整定方法，对于控制器和线性扩张状态观测器通过极点配置的方法来获得可调整参数；通过搭建被控对象可以获得可调参数。针对线性（参数时变，扰动不确定）和非线性（参数时变，强耦合，扰动不确定）的二阶系统进行参数整定，先调节三个参数获得一个稳定的系统，再调节其余三个参数，很好的解决了系统响应超调量越小与快速性，抗扰性越差的矛盾，获得满意的控制性能。其结构简单，效果显著，为工程人员提供了新的参数整定方法。

摘要： 本发明公开了一种基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法及装置，该方法包括：对预构建的二阶倒立摆新构型进行动力学分析，得到被控对象的模型；根据被控对象的模型构建降阶的基于极点配置法的立姿平衡控制器；获取参数信息并计算组合质心角度、角速度和角加速度；将组合质心角度、角速度和角加速度输入到立姿平衡控制器并输出控制力矩的信号，实现立姿平衡。该装置包括存储器以及用于执行上述基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法的处理器。通过使用本发明，能够有效地减少在线计算量并实现机器人的立姿平衡控制。本发明作为一种基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法及装置，可广泛应用于机器人平衡控制领域。

摘要： 本发明揭示了一种基于极点配置的Smith预估补偿控制方法，该方法结合了Smith预估补偿控制与极点配置设计，通过Smith预估补偿控制来削弱时延对系统性能的影响，通过极点配置的方法来设计系统的PI或PID控制器。仿真结果证明，本发明提出的基于极点配置和Smith预估补偿器，不仅很好地削弱了时滞对控制系统性能的影响，提高了系统的控制品质，而且该控制器具有更好的动态性能和鲁棒性，另外，本发明所提出的控制方法较为简便，易于推广。

摘要： 本发明提出一种基于改进极点配置的三阶严反馈混沌轨迹跟踪方法，流程包括：步骤1：根据三阶严反馈混沌系统的状态方程和期望轨迹，建立轨迹跟踪误差系统；步骤2：设计线性滑模面和改进的快速幂次趋近律；步骤3：将极点配置方法和滑模控制方法相结合，设计单一的滑模控制器进行轨迹跟踪误差系统的平衡控制，形成闭环系统，该闭环系统能实现三阶严反馈混沌系统的轨迹跟踪控制。为了削弱抖振的影响，采用双曲正切函数代替符号函数，在建模不确定和外部干扰信号的情况下，只采用单一的滑模控制器实现了不同初始状态下三阶严反馈混沌的轨迹跟踪控制，实验仿真结果表明了该方法的有效性，轨迹跟踪的速度比较快，并具有很好的鲁棒性。

摘要： 本发明提出了基于改进极点配置的三阶严反馈混沌比例投影同步方法，流程包括：根据同构或异构三阶严反馈混沌系统的状态方程，建立比例投影同步误差系统；设计线性滑模面和改进的快速幂次趋近律；将极点配置方法和滑模控制方法相结合，设计单一的滑模控制器进行比例投影同步误差系统的平衡控制，形成闭环系统，该闭环系统能实现驱动系统和响应系统的比例投影同步控制。为了削弱抖振的影响，采用双曲正切函数代替符号函数。在建模不确定和外部干扰信号的情况下，只采用单一的滑模控制器实现了不同初始状态同构或异构三阶严反馈混沌的比例投影同步控制。实验仿真结果表明了该方法的有效性，比例投影同步的速度比较快，并具有很好的鲁棒性。

摘要： 本发明提供一种改进极点配置的同维混沌全局混合投影同步方法，包括步骤1：根据维数相同的驱动系统和响应系统状态方程，建立全局混合投影同步误差系统；步骤2：将极点配置方法和自适应滑模控制器相结合，设计自适应率对建模不确定和外部干扰信号的上界进行估计，设计控制器对全局混合投影同步误差系统进行控制；通过Lyapunov稳定性理论证明，全局混合投影同步误差渐进收敛到零，能够实现驱动系统和响应系统的全局混合投影同步。本发明中对于维数相同的任意混沌都适用，具有响应速度快、很好的鲁棒性和很高的可靠性。投影同步的速度非常快，在建模不确定和外部干扰信号下，实现不同初始状态驱动系统和响应系统的全局混合投影同步。

摘要： 本发明提出一种改进极点配置的混沌轨迹跟踪方法，属于自动控制技术领域。具体包括：根据混沌系统的状态方程和期望轨迹，建立轨迹跟踪误差系统；将极点配置方法和自适应滑模控制器相结合设计控制器，并设计自适应率对建模不确定和外部干扰信号的上界进行估计，所述控制器对轨迹跟踪误差系统进行控制。通过自适应率对建模不确定和外部干扰信号的上界进行估计，设计控制器对不同初始状态混沌进行轨迹跟踪控制，既发挥极点配置方法的优点，又克服建模不确定和外部干扰信号的影响，具有很好的鲁棒性和很高的可靠性。通过Lyapunov稳定性理论证明轨迹跟踪误差渐进收敛到零，能实现混沌系统轨迹跟踪。本发明中对于所有的混沌系统都适用，轨迹跟踪的速度非常快。

摘要： 本发明提供一种基于极点配置方法的液压活套控制方法，包括活套角度控制闭环和轧件张力控制闭环。所述的活套角度控制闭环为：活套角度设定值θ

摘要： 一种基于极点配置的反步控制方法，属于非线性系统控制领域。为了解决目前反步控制方法不能对闭环系统的瞬态响应进行分析和设计的问题。本发明所述首先针对被控对象建立n维非线性系统状态空间模型；根据系统的状态变量x1和目标信号构建误差变量z1，针对i＝2,3,…,n，根据系统的状态变量xi和待设计的虚拟控制函αi‑1构建误差变量zi；然后利用反步法设计虚拟控制函数，将虚拟控制函数代入误差系统模型，得到新的误差系统模型；利用新的误差系统模型设计控制器u，并利用极点配置设计控制器参数，得到不同的系统瞬态响应过程。本发明用于非线性系统的目标跟踪控制。

摘要： 本发明公开了一种基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法及装置，该方法包括：对预构建的二阶倒立摆新构型进行动力学分析，得到被控对象的模型；根据被控对象的模型构建降阶的基于极点配置法的立姿平衡控制器；获取参数信息并计算组合质心角度、角速度和角加速度；将组合质心角度、角速度和角加速度输入到立姿平衡控制器并输出控制力矩的信号，实现立姿平衡。该装置包括存储器以及用于执行上述基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法的处理器。通过使用本发明，能够有效地减少在线计算量并实现机器人的立姿平衡控制。本发明作为一种基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法及装置，可广泛应用于机器人平衡控制领域。