自适应逆控制

摘要： 舰艇的隐身性能是其重要的性能指标和战术指标。吸振隔振等被动控制技术在舰艇减振降噪领域得到了广泛的应用,但依然无法满足舰艇对声隐身性的需求,因此,开展舰艇的振动与噪声主动控制研究意义重大。频谱塑形主动控制可以通过改变辐射噪声特征的方式对舰艇进行变特性声隐身。介绍了频谱塑形主动控制的内涵,根据自适应频谱塑形主动控制理论的发展,依次从自适应逆控制、自适应主动控制以及自适应频谱塑形主动控制三个方面进行综述,最后以舰艇领域的应用来验证自适应频谱塑形主动控制方法的有效性。

摘要： 电液振动台是大型结构正弦振动模拟实验的关键设备。受液压系统频宽及系统中存在的死区、摩擦力等因素影响,正弦振动实验中加速度输出信号存在跟踪精度低、波形失真度大等问题。为提高电液振动台控制精度,提出正弦振动自适应逆控制及谐波抑制复合控制策略。通过带遗忘因子的RLS算法构建自适应逆控制器,提高正弦波形的跟踪精度。基于快速块LMS算法构建双次自适应谐波抑制控制器,减小系统加速度输出信号波形失真度。最后通过振动台实验,验证了控制策略的有效性。

摘要： 随机振动模拟试验通过时域波形再现非平稳的振动环境,广泛应用于各类产品的可靠性检测.电液振动台是大型结构件进行模拟试验的关键设备,在随机振动环境下,传统三状态控制器无法同时消除电液振动台干扰力与模型不确定性的影响,以单轴电液振动台作为控制对象,利用滑模控制策略,抑制电液振动台系统在随机振动环境中不确定干扰力的影响,利用自适应逆控制器补偿模型不确定性问题,实现振动台加速度随机振动控制.通过MATLAB/Simulink对该复合控制策略进行随机振动仿真分析,验证控制策略的有效性.

摘要： 针对传统矢量控制策略在保持系统动态性能的基础上无法消除系统扰动的问题,同时为了进一步提高系统模型的控制精度及抗扰能力,提出一种基于扩张状态观测器的永磁同步电机自适应逆控制方法.首先,该方法以双闭环矢量控制结构为基础,在转速环部分采用自适应逆控制方法,通过非线性滤波器以及归一化LMS算法对转速进行实时估计,并利用估计的权值对电机系统进行在线逆建模;其次,在此控制系统的基础上加入扩张状态观测器,对输出信号进行跟踪的同时对系统的内外扰动总和加以补偿以增强系统的抗扰能力;最后,利用Simulink对该系统进行仿真验证.实验结果表明,该控制方法具有更好的动态性能和抗扰能力.

摘要： 随着智能结构在当今工程的应用越来越广泛,智能结构的迟滞特性受到越来越多的关注.这种迟滞特性不但影响系统的输出精度,甚至威胁系统的稳定性.为了解决这一问题,本文提出一种自适应复合控制策略:首先运用最小二乘算法在线实时辨识智能结构PI(Prandtl-lshlinskii)正模型,模拟智能结构的迟滞特性;基于智能结构PI(Prandtl-lshlinskii)正模型建立智能结构的PI逆模型,实现智能悬臂梁迟滞特性的补偿;同时,将智能结构的输出作为反馈信号,采用最小方差自校正控制律在线设计反馈增益,达到构成智能结构闭环控制系统的目的.通过数值仿真,对比智能结构在有无迟滞补偿两种情况下的振动控制效果,探索智能结构迟滞特性对智能结构的振动控制效果的影响规律,并通过实验验证两种情况下智能结构振动控制结果,得出迟滞特性影响智能结构振动控制效果的有效结论.结果表明:在有迟滞补偿情况下智能结构的振动控制效果优于无迟滞补偿情况下的控制效果.

摘要： 针对自适应逆控制器难以获得对象逆模型的问题,提出一种基于FCM聚类算法的自适应逆控制器设计算法.首先利用模糊C均值(FCM)聚类算法建立对象的逆模型,该逆模型采用T-S模糊模型.在逆模型的基础上,设计自适应逆控制器,逆控制器的参数通过最小均方(LMS)算法进行在线调整.仿真试验表明:基于FCM聚类算法的自适应逆控制器具有较好的控制效果.

摘要： 针对传统随机振动试验技术不能够精确模拟实际超高斯随机振动环境的问题,设计一种超高斯随机振动试验系统,并给出其并行测控技术.首先构建超高斯随机振动试验的硬件系统;然后对振动加速度信号的峭度与功率谱密度两项指标采用并行修正的控制方法,其中峭度采用均衡算法,功率谱密度采用自适应逆控制的迭代算法;最后利用泊松过程将修正后的峭度与功率谱密度信号合成超高斯驱动信号,以驱动振动试验台.实际振动试验测试表明:驱动信号具有典型的超高斯特性,响应功率谱密度符合±3 dB的允差要求,响应峭度控制在±7%的误差范围,达到更符合实际振动环境的试验要求.%The traditional random vibration test technology can not simulate the super-Gaussian random vibration environment accurately, thus a super-Gaussian random vibration test system is designed and its parallel measurement and control technology are given. Firstly, the hardware system of the super-Gaussian random vibration test is constructed. Then the method of parallel control is used to correct the kurtosis and power spectral density of the vibration acceleration signal. The equalization correction algorithm is adopted for kurtosis, and the adaptive inverse control iterative algorithm is adopted for the power spectral density. Finally, the modified kurtosis and the power spectral density signal are combined into the super-Gaussian driving signal based on the Poisson process to drive the vibration table. The actual vibration test shows that the driving signal has a typical super-Gaussian characteristic, with response power spectral density meeting the tolerance requirement of ±3 dB, and the response kurtosis error is controlled within ±7%, which meets the testing requirements more in line with actual vibration environment.

摘要： 针对视频阵列监控需要稳定成像的特点,设计了一种具有间歇式运动特点的二轴异步电机运动控制实验平台.二轴转台的运动可以分解为方位运动和俯仰运动,考虑到真实平台模型存在的偏差和各类干扰,间歇式运动控制通过自适应逆控制算法实现.算法通过一个工控机来运行,产生控制信号,输入到多轴运动控制卡产生脉宽调制信号(PWM),经过放大后分别控制方位和俯仰伺服电动机.最后通过实验,验证了定点运动、零点复位与间歇式运动的性能.该实验平台可用于运动控制的实验教学,以及具有间歇式运动特点的视频监控生产领域.

摘要： 研究了一种超临界锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制方法。通过锅炉系统动态特性分析,构造了锅炉给水及过热汽温控制对象逆动力学模型输入向量结构,采用递推最小二乘支持向量机实现逆动力学模型的在线辨识,建立自适应逆控制系统,在同时考虑直流锅炉出口汽温以及微过热汽温等对给水量和各级喷水量的共同需要的前提下,实现直流锅炉给水及过热汽温的综合控制。仿真试验表明,该控制系统具有良好的控制品质和自适应能力,并能有效地消除汽温分段控制方法中存在的控制量反复振荡现象。

摘要： 分析了汽油机空燃比精确控制的核心问题，从工程应用角度提出了一种自适应逆控制策略及其控制器简化设计方法，进行了基于发动机Simulink模型的仿真。结果表明，该方法控制精度高，抗扰性好，鲁棒性强，且算法简单，易于技术实现。

摘要： 利用最小二乘支持向量机建立对象的初始逆模型,并用修剪算法减少支持向量个数.将获得的初始逆模型用作逆控制器,在自适应逆控制过程中,通过递推最小二乘法实时更新逆模型,逆控制器根据ε滤波方法进行在线修正.锅炉过热汽温辨识与控制的仿真结果表明,基于支持向量机的逆模型辨识方法辨识精度高,自适应逆控制系统有较好的鲁棒性和控制效果.

摘要： 本文研究了基于支持向量机的逆模型辨识和自适应逆控制方法.利用最小二乘支持向量机建立对象的初始逆模型,并用修剪算法减少支持向量个数.将获得的初始逆模型用作逆控制器,在自适应逆控制过程中,通过递推最小二乘法实时更新逆模型,逆控制器根据ε滤波方法进行在线修正.仿真结果表明,基于支持向量机的逆模型辨识方法辨识精度高,自适应逆控制系统有较好的鲁棒性和控制效果.

摘要： 空间桁架结构在航天工程中被广泛采用,如运载火箭仪器舱、人造卫星天线、星箭接口支架、空间站骨架结构、有效载荷的支撑平台等.由于特殊的工作环境,在轨运行的空间桁架结构必须满足特定的稳定性和振动的要求,决定了对其进行有效振动控制的必要性.这类结构具有柔性大,固有频率低,模态密集,模态耦合,阻尼小,质量轻等特性,传统的控制方法已经不能满足系统的强鲁棒性、高精度和高可靠性要求.因此,需要发展振动主动控制方法,其中采用智能元件或功能材料进行主动控制来抑制空间桁架结构的振动是最重要的一个研究内容,并成为近年来十分活跃的研究领域.在国外,尤其是美国和欧洲,在航天领域的智能结构技术研究已经开始步入实用阶段,特别是在航空航天结构振动主动控制以及健康诊断监测方面的应用较为广泛.目前我国用于航天工程的智能结构振动控制技术和现阶段快速发展的航天事业很不相称,和航天器研制的需求也脱节.为了提高我国新型航天器的竞争力,十分有必要对航天器智能结构振动控制技术进行实用性研究.基于以上考虑,论文以航天工程为研究背景,设计了空间智能桁架结构,提出一种基于ε-滤波RLS 算法的自适应逆控制结构,分析了结构的收敛性,并将基于ε-滤波RLS(Recursive Least Squares)算法的自适应逆控制结构引入空间桁架结构的振动主动控制中,完成了结构振动的主动控制实验研究.空间智能桁架结构的振动主动控制实验结果表明,基于ε-滤波RLS 算法的自适应逆控制方法在空间桁架结构的振动主动控制中是一种十分有效的方法.本研究为即将开展的航天器智能结构设计与控制奠定了良好基础.

摘要： 对自适应逆控制的相关理论、算法进行了分析研究,指出自适应逆控制策略可以有效消除系统干扰噪声对系统控制的影响.提出采用一种频域X-滤波LMS自适应逆控制算法,将该控制算法应用到多轴液压振动试验系统的时域波形复现振动控制过程,总结出自适应逆控制策略在多轴液压振动试验系统时域波形复现振动试验的实现流程,对双台并激液压振动试验系统进行时域波形复现试验研究,实验结果表明控制策略的有效性、可靠性.

摘要： 以上海交通大学工程训练中心运动控制实验室自行研制的小型四旋翼无人直升机为研究对象,搭建了姿态控制实验系统.根据牛顿一欧拉方程建立了小型四旋翼直升机的动力学模型,首次将自适应逆控制方法运用于小型四旋翼直升机控制系统中,实现了小型四旋翼直升机的姿态增稳控制.仿真结果和实际飞行实验表明自适应逆控制方法在小型四旋翼直升机姿态控制中具有很好的实时性和鲁棒性.

摘要： 针对无人机半物理仿真系统的模拟运动滞后问题，在分析无人机模型和飞行仿真转台模型的基础上，提出了一种新的飞行仿真系统构建方案。基于自适应逆控制和李亚普洛夫函数，设计了能够补偿运动滞后的数字控制器。将原始无人机模型与数字控制器进行联合计算，获取无人机修正模型的输出，完成了对仿真运动滞后的补偿。仿真结果说明了时滞补偿方案的有效性。

摘要： 在工矿业的泥浆配料过程中，物料动态称量的准确度和速度将影响泥浆的质量和生产效率.该过程含有时变，非线性以及随机干扰等因素.处理好称重的准确性对泥浆的粘度、PH值、密度等性能都有着很大的影响.针对目前国内泥浆处理现状，应用基于BP神经网络的自适应逆控制方法，构建一种准确称量的控制算法。通过在Matlab软件中对该算法的仿真，显示出这一算法能够很好的改进由于被控对象参数变化所造成的称重不准确问题，具有重要的实用价值。

摘要： 本文提出了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的α阶逆系统解耦控制方法，并将其应用于超临界CFB锅炉燃烧系统的自动控制中。该方法利用LS-SVM建立被控对象的非线性逆模型，并将其串联在原系统之前，将复杂的多变量系统解耦成多个相对独立的单输入单输出伪线性子系统，同时分析了大型超临界循环流化床锅炉(CFBB)燃烧系统的特点，并对其进行了仿真控制研究，仿真结果表明利用该方法能够很好的实现解耦控制，并且具有良好的抗干扰能力。

摘要： 本发明提供一种逆变频率自适应控制电路及控制方法，用于焊接控制电路，控制电路包括：功率控制电路，包括第一输出端及第二输出端，所述第一输出端提供电流给定信号，所述第二输出端提供频率切换信号；频率调整及脉冲宽度调制电路，至少包括第一运算放大器、第二运算放大器、脉冲调制芯片、第一开关元件、第一震荡电容及第二震荡电容，驱动电路，连接至所述频率调整及脉冲宽度调制电路的输出端；逆变电路，连接至所述驱动电路的输出端。本发明实现焊机中的逆变频率控制。

摘要： 本发明提供一种逆变频率自适应控制电路及控制方法，用于焊接控制电路，控制电路包括：功率控制电路，包括第一输出端及第二输出端，所述第一输出端提供电流给定信号，所述第二输出端提供频率切换信号；频率调整及脉冲宽度调制电路，至少包括第一运算放大器、第二运算放大器、脉冲调制芯片、第一开关元件、第一震荡电容及第二震荡电容，驱动电路，连接至所述频率调整及脉冲宽度调制电路的输出端；逆变电路，连接至所述驱动电路的输出端。本发明实现焊机中的逆变频率控制。

摘要： 本发明提供一种基于神经网络逆的生物发酵自适应控制系统和控制方法，该控制方法包括以下步骤：利用神经网络和时分多路延时环节构造神经网络逆，通过调整神经网络的权系数使神经网络实现生物发酵系统的逆系统功能；将神经网络逆与生物发酵系统串联组成伪线性复合系统；将伪线性复合系统线性化解耦为两个单输入单输出的伪线性子系统；给定期望信号，根据当前时刻和前一时刻每个伪线性子系统的控制输入及生物发酵系统的输出，不断更新无模型自适应控制器的参数和下一时刻每个伪线性子系统的控制输入，使生物发酵系统的输出有效跟踪前述给定的期望输入信号，实现对生物发酵系统的无模型自适应控制，提高生物发酵过程的控制性能。

摘要： 本发明提供一种L1自适应动态逆非线性固定翼飞行器飞行控制方法，包括：建立重心可变的固定翼飞行器的运动方程；建立L1自适应动态逆控制器和非线性参考模型；通过引入增强因子以及误差信息来对常规分段常数算法改进，并基于改进分段常数算法构建自适应律；根据固定翼飞行器实时角速度与非线性参考模型输出的期望角速度，获取跟踪误差，并通过自适应律解算重心突变造成的影响，在L1自适应动态逆控制器中予以抵消，确保固定翼飞行器角速度响应达到期望动态。本发明基于改进分段常数的策略提出L1自适应动态逆非线性固定翼飞行器飞行控制方法解决重心突变对飞行器的影响，在保证飞行器在重心突变干扰时稳态性能的前提下，进一步提高飞行器的瞬态性能。

摘要： 本发明涉及微电网技术领域，特别涉及一种多逆变器并联自适应控制方法、装置及多逆变并联系统，主要通过获取主控逆变单元及从控逆变单元输出的状态信息，并根据状态信息计算各逆变单元输出的有功功率及平均有功功率，然后基于输出的有功功率与平均有功功率的偏差，调节各逆变单元输出的参考电压，从而使得各控逆变单元的输出有功功率均分。接着基于调节的参考电压，重新获取各逆变单元输出的状态信息，并计算各逆变单元的电压分量差值及电流分量差值，然后根据电压分量差值及电流分量差值自适应调节从控逆变单元的虚拟阻抗，以使从控逆变单元与主控逆变单元的输出阻抗相匹配，从而实现主控逆变单元与从控逆变单元的无功功率均分。

摘要： 本发明公开了一种针对汽轮机调速系统具有时滞、非线性、动态特性随工况显著变化和难以精确建模等特点，采用自适应逆控制理论并结合神经网络技术，提出了一种基于自适应逆控制的汽轮机转速控制方法。该方案利用RBF神经网络在线辨识获得对象模型、逆模型和扰动消除控制器，对给定转速信号和外部扰动分别进行控制，使两者同时达到最佳控制效果，无需在两者之间进行折衷；与现有技术中的汽轮机转速PID串级控制方法相比，本发明所提供的自适应逆控制方法能很好地适应汽轮机调速对象特性的变化，有效克服对象的惯性和非线性，并有效抑制外部扰动，能够明显改善了汽轮机调速系统的控制品质。

摘要： 本发明提供一种自适应逆控制方法，用于控制被控系统，包括：接收理想输出信号Yr和所述被控系统的输出信号Y，计算两者的偏差e(t)；对偏差e(t)进行Lyapunov自适应控制律计算，得到理论输出信号Yc；根据偏差e(t)、输出信号Y和理论控制信号Uc，对克里金逆模型进行模型修正和参数修正；以及根据所述理论输出信号Yc与外界扰动信号，基于所述克里金逆模型计算理论控制信号Uc，并将理论控制信号Uc输出到所述被控系统。通过在线调整克里金逆模型的逆运算参数，并且在控制的过程中不断充实完善逆模型的函数逼近精度，从而提高整个系统的控制性能和控制精度。本发明同时提供一种自适应逆控制装置、逆模型建模方法和装置。

摘要： 本发明提供一种基于递推子空间辨识的自适应逆控制AGV转速控制方法，利用递推子空间辨识算法获得AGV运动学系统的等效逆模型的基本参数；在此基础上利用自适应逆控制法进行AGV转速自适应逆控制器的设计，并将AGV运动学系统的等效逆模型作为AGV转速自适应逆控制器的传递函数，实现对AGV转速的自适应跟踪控制。本发明基于递推子空间辨识的自适应逆控制AGV转速控制方法，该AGV转速控制方法能很好适应AGV参数变化的调速系统设计，有效克服控制对象的非线性，并有效抑制外部扰动，有利于改善对AGV路径跟踪控制的品质和精度。

摘要： 本发明公开了一种针对汽轮机调速系统具有时滞、非线性、动态特性随工况显著变化和难以精确建模等特点，采用自适应逆控制理论并结合神经网络技术，提出了一种基于自适应逆控制的汽轮机转速控制方法。该方案利用RBF神经网络在线辨识获得对象模型、逆模型和扰动消除控制器，对给定转速信号和外部扰动分别进行控制，使两者同时达到最佳控制效果，无需在两者之间进行折衷；与现有技术中的汽轮机转速PID串级控制方法相比，本发明所提供的自适应逆控制方法能很好地适应汽轮机调速对象特性的变化，有效克服对象的惯性和非线性，并有效抑制外部扰动，能够明显改善了汽轮机调速系统的控制品质。

摘要： 本发明公开了一种压电陶瓷驱动器迟滞模型的自适应逆控制方法，包括以下步骤：根据压电陶瓷驱动器的迟滞非线性模型，定义一种两输入一输出的映射函数；将任意一种压电陶瓷驱动器的迟滞模型带入进映射函数中；调整映射函数中权值参数与偏置参数，使得映射函数的输出最大值和输出最小值分别与压电陶瓷驱动器的输入电压最小值和输入电压最大值一致；根据期望位移与测量位移求得误差，更新映射函数的权值参数，再通过映射函数发送电压信号至压电陶瓷驱动器迟滞模型中得到测量位移，重复上述操作直至期望位移与测量位移相同，本发明通过改变映射函数的权值参数来自动补偿压电陶瓷驱动器的迟滞非线性现象，提高压电陶瓷驱动器的控制精度，减小了误差。