一、多采样率数字控制系统的零点与无纹波渐近跟踪(论文文献综述)
吴琼[1](2020)在《高精度动态标准源精度提升关键技术研究》文中认为电流电压高精度标准源是工业生产中的常用仪器,能够输出标准信号供外部实验或作为校准依据。在标准源领域,目前国外研究处于领先位置,而国内研究的标准源性能较差,精度较低,与国外有一定的差距。本课题在国内领先的标准源技术的研究基础上,为了提升电流电压信号标准源的精度,分析了系统中影响精度的环节和问题,具体研究了在输出、测量和控制环节中解决影响精度问题的方法,主要研究的内容为:1)高精度输出模块的精度提升方法研究。分析影响输出模块精度的问题,发现输出噪声是附加在检测反馈控制回路之上的,通过检测反馈控制回路无法完全消除输出模块产生的噪声,因此需要抑制输出模块中的各种噪声。接着输出模块中的各噪声来源进行了分析,并针对其来源提出相应的解决方案,实现输出模块的精度提升。2)高精度检测模块的精度提升方法研究。分析标准源系统的检测模块存在的问题:一是输入信号范围大的条件下如何保证小信号的分辨率;二是检测通道的噪声和漂移都无法通过反馈控制抵消,如何解决检测通道的噪声漂移问题。分别针对两个问题进行解决方法的研究,并通过计算、仿真验证了其有效性,最后通过实验验证了模块的精度提升效果。3)高鲁棒性反馈控制算法的研究。分析发现本系统中系统被控对象是随负载变化的,并通过仿真发现此问题对控制效果的影响不能忽视。为此提出一种新的控制解决思路,即结合自适应控制理论与最少拍控制算法来设计系统控制算法,能够有效地解决被控对象变化对控制性能带来的影响,最后通过仿真和实验验证了控制算法的有效性。最后,设计合理的实验方案,对系统的整体性能进行了实验,实验结果验证了通过应用本文的研究内容后能够有效地对系统精度进行优化,系统的噪声等静态性能、总谐波失真和幅值不确定度等动态性能都有较为明显的提升。
陈梅双[2](2020)在《基于数字化控制的功率放大器研究》文中研究指明随着振动台行业的不断快速发展,而功率放大器作为振动台重要组成部分,其性能的优劣将会直接影响振动台的可靠性。为了提高功率放大器控制系统的集成度与可靠性,满足功率放大器输出波形的质量和容量的要求,本文以240k VA功率放大器项目为背景,对基于FPGA控制的数字化功率放大器进行了研究,提出了改善功率放大器性能的方法,并进行了装置研制。首先进行了功率放大模块研究设计,为满足功率放大器大容量的要求,本文采取模块化设计,每个功率放大模块内部采取逆变单元并联拓扑结构。主要内容分为以下三个部分,第一、根据项目技术指标要求,对逆变单元滤波电路及并联拓结构进行了设计;第二、给定谱型信号的频率范围为200Hz~3k Hz,开关频率选用25k Hz,为提高功放在全频段输出的质量,降低失真度,采用单极倍频载波移相技术,等效开关频率提高了6倍,即为150k Hz,等效频率的提高减小了模块体积,从而也提高了功率密度;第三、使用Matlab/Simulink软件进行主电路模型搭建,仿真结果验证了主电路设计的合理性,并且证明了采用单极倍频载波移相控制策略后,波形THD值明显减小,提高了输出波形的质量。然后进行了控制方法研究设计,本系统采取双闭环控制策略,重点进行了电压外环设计,对改进增量式PID算法进行研究设计,并使用Matlab/Simulink软件进行了仿真验证,仿真结果证明了采取双闭环控制策略对系统的稳态性能和动态性能都有很大的改善。最后进行了基于FPGA控制的控制器硬件及软件研究设计,硬件部分包括系统控制器及模块控制器硬件的设计、PCB制图及实验验证,软件部分主要为算法研究设计、编程、仿真及实验验证,主要包括CPS-SPWM波的设计、改进增量式PID算法的设计及温度保护算法的设计,并进行仿真及实验验证,验证了设计的合理性。根据以上研究与设计的结果,本文完成控制装置研制与开发,并协助合作部门进行了主电路装置的研制,进行了实验测试。实验结果表明,采用载波移相技术,逆变单元输出的开关频率等效提高6倍,输出波形的失真度明显减小;采用双闭环控制策略后,输出波形的正弦度良好,并且输出波形跟踪能力显着提升,使用分析仪对输出波形进行分析,失真度能达到小于2%的技术指标要求。
张梓绥[3](2019)在《轨道交通中永磁同步电机控制关键技术研究》文中研究指明近些年,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)逐步应用于轨道交通系统中。轨道交通系统的牵引传动单元具有高电压、大电流、宽运行速度范围的特点,同时要求牵引电机具有在低开关频率及方波工况下的运行能力。当PMSM应用于轨道交通牵引传动系统时,方波工况下的电机控制为弱磁控制,其转矩控制性能的优劣对轨道交通系统的高速安全稳定运行具有十分重要的作用。本文对PMSM控制的关键技术进行了研究,包含弱磁控制策略、电流轨迹控制策略、电机参数测量方法与补偿策略和高速分相区的运行控制策略。论文的主要研究内容如下:基于PMSM数学模型,在电流平面、电压平面和磁链平面对运行限制曲线进行分析,明确了以电流平面为最简研究平面,以电流轨迹为控制目标的研究思路。在电流平面中,集中研究了现有不同PMSM控制策略下电流轨迹的特点及相互间的关系。在非弱磁区需要选择一个弱磁控制的前置控制策略,在弱磁区需要设计合理可控的电流轨迹。为了实现方波工况下单一自由度的电机运行控制,本文提出了一种单q轴电流调节器-变电压矢量角(Single q-axis Current Regulator-Variable Voltage Angle,SQCR-VVA)弱磁控制策略。为了保证弱磁控制中电压矢量角对转矩可控的严谨性,验证了全工况情况下电压矢量角与转矩间的单调性与有效的电压矢量角调节范围。SQCR-VVA弱磁控制通过单一的电流调节器实现了牵引和制动状态下无弱磁控制器切换的控制,并提高了系统的动态响应性能;在小信号范围内,对弱磁控制的电流闭环系统的可控性进行了阐述,并给出了设计电流控制器的参数范围。为了使输出转矩满足轨道交通中不同转矩牵引特性曲线的要求,提出了一种电流轨迹控制策略,包含非弱磁区的曲线拟合控制,弱磁区改进的电流工作点两步调节法控制和改进的非弱磁与弱磁切换控制。电流工作点两步调节法的控制目标为电流幅值最小,切换控制的切换判据变量选择电压与频率。在恒速变载和恒载变速的电流轨迹基础上,通过电流轨迹控制策略设计了百分比衰减转矩档位和百分比限制转矩档位的电流轨迹。为了控制系统转矩输出的精度,提出了一种系统性的离线参数测量方法与一种适用于方波工况的在线参数补偿策略。在系统低开关频率特性的限制下设计简单的测试工况来实现6种不同参数的离线测量。利用弱磁控制中电机参数不准对d轴电流响应的影响,在线参数补偿策略通过双误差分别补偿q轴电感和d轴磁链,实现了转矩精度的提升。为了将所提的弱磁区的控制策略应用于实际大功率永磁同步电机牵引传动系统,本文采用仿真与实验的统一工程进行相应的验证。对于实际轨道交通系统中高速分相区内的惰行运行控制,分析了 SQCR-VVA弱磁方法对低制动转矩工况的可控性。对于高速分相区内封锁脉冲情况,确定了系统的异常不控整流状态,推导了充电电流的响应并提出设置安全转速。对于方波工况的带速重投工况,依据重投逻辑,提出了一种基于q轴电流为零的重投控制策略,实现了无电流冲击的重投功能。最后,180kW永磁同步电机实验平台的地面试验结果和1.2MW平台的现场试验结果验证了本文所提的控制策略。实验结果表明SQCR-VVA弱磁控制策略、电流轨迹控制策略、电机参数测量方法与补偿策略和方波工况的带速重投控制策略在轨道交通实际系统中应用时具备优良的性能。
卢延荣,徐正光,裴梦彤[4](2019)在《离散时间多采样率系统的预见跟踪控制:基于内模的方法》文中研究说明本文针对幅值不衰减的外部信号,研究了离散时间多采样率系统的预见跟踪问题.首先,采用离散提升技术,将多采样率系统的预见跟踪问题转化为了单采样率系统的情形.其次,注意到参考信号和干扰信号的可预见和幅值不衰减的特点,分别引入关于预见信息的辅助系统和一类内模补偿器,进而使用状态增广技术将原始问题转化为增广系统的输出调节问题进行处理.然后,在证明增广系统可镇定的基础上,利用线性二次型最优控制理论,给出了使输出调节问题可解的充分条件以及最优预见控制器的设计方法.最后,数值仿真结果验证了所设计方法的有效性.
陈晓静[5](2018)在《复合非平稳电能质量扰动检测研究》文中提出在当代社会,电能以其清洁便利、易于传输和转换的特点成为使用最广泛的一种能源。一个理想的电力系统应该以恒定的频率和正弦波形按照规定的电压水平为用户供电。然而,随着现代电网中电力负荷构成发生变化,电力系统中存在大量的非线性负荷和冲击性负荷,对电能质量造成严重的“污染”,造成电力设备绝缘老化、寿命降低,引起大范围停电事故,造成重大经济损失。另一方面,为了缓解能源危机、减少环境污染,越来越多的分布式能源被接入电网。由于分布式能源具有分散性和随机性,会带来一系列诸如电压偏差、电压波动、谐波等电能质量问题。为了对电能质量状况进行有效评估和管理,对电能质量进行检测和分析十分必要,它为电能质量治理提供技术支持。目前电能质量扰动检测方法所面临的主要问题是:第一,扰动类型多,除了单一扰动类型外,复合扰动也经常出现,加大了扰动精确检测的难度;第二,大部分扰动是非平稳信号,传统的傅里叶变换法不能提供扰动的时频定位信息,因此并不适合于非平稳电能质量扰动的分析;第三,扰动参数多,主要包括基波和谐波分量的幅值、频率、相位、扰动发生时刻和持续时间、暂态振荡幅值等信号参数,以及有功功率、无功功率、功率因数等电参数,在稳态和非稳态条件下均能精确检测这些扰动参数的方法少之又少。为此,本文针对以上电能质量扰动检测的问题,引入强跟踪滤波器和经验小波变换,有效地解决复合非平稳电能质量扰动条件下扰动分类和参数计算的问题。论文的主要研究内容如下:(1)提出了一种基于强跟踪滤波器的电压暂降检测算法。通过在扩展卡尔曼滤波器中引入渐消因子,强跟踪滤波器实现了卡尔曼增益在线调整,克服了扩展卡尔曼滤波器在模型不匹配和初值设置不当时容易发散的缺陷,不仅能够提供暂降的幅值和相位跳变,而且还能精确指示暂降的起始和终止点。通过在起始点和终止点重置预测误差协方差阵为一个较大值,能够有效加快暂降检测算法的动态响应速度。克服了国际标准IEC61000-4-30所提的均方根暂降检测法对于同一暂降事件给出不同暂降特征量的问题,更适合于暂降严重度和站点指数估计等场合。具有良好的抗干扰性,在出现谐波和间谐波、频偏和直流偏移等复合扰动情况下,也能给出精确的检测结果。(2)提出了一种基于强跟踪滤波器和极限学习机的电能质量扰动分类算法。结合了低阶强跟踪滤波器对于暂态扰动的良好指示作用和高阶强跟踪滤波器良好的抗谐波干扰的能力,本文提出了基于双强跟踪滤波器的电能质量扰动特征提取方法。在分析单一扰动和复合扰动对检测算法结果影响的基础上,提出了6种具有良好区分能力的独特特征。针对神经网络收敛速度慢、容易陷入局部极小值的问题,本文引入极限学习机的分类策略。利用混淆矩阵对极限学习机在隐层节点数目不足时的错分情况进行研究,研究结果表明:大部分样本都可以使用较少的隐层节点进行分类,只有少部分边界样本需要更多的隐层节点来区分。基于此特性,本文引入基于规则的极限学习机法解决了以较少的隐层节点获得较高的分类精度和分类稳定度的问题。该算法计算复杂度低,适合于实时应用。(3)提出了一种基于经验小波和希尔伯特变换的电能质量扰动参数检测法。针对小波变换和S变换存在的分析窗宽不能随被检测信号自适应调整的缺陷,本文引入经验小波对电能质量扰动信号进行自适应分解,有效避免了不同频率成分之间的干扰,提高了复合扰动信号的检测精度。将经验小波和希尔伯特变换相结合提供了电能质量扰动信号的时频表示,实现了包括稳态和非稳态扰动信号的参数精确检测。针对国际标准IEEE Standard 1459-2010所提的基于傅里叶变换的电参数计算法不能检测非稳态条件下的电参数的问题,本文提出了基于经验小波和希尔伯特变换的瞬时电参数检测方法,实验结果表明该方法对于稳态和暂态信号均有效。(4)设计了基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的电能质量扰动信号采集平台硬件实现方案。针对电能质量扰动类型增多特别是复合扰动频繁出现的现状,提出了使用具有并行运行特性和强大数据处理功能的FPGA作为电能质量扰动信号采集硬件的核心,以状态机为控制核心实现了信号采集、存储和传输。同时FPGA的可配置性允许该系统集成新的电能质量检测算法,可方便地实现系统功能的扩展。
李丽[6](2017)在《不确定离散时间系统的鲁棒预见控制》文中进行了进一步梳理确定性系统的预见控制理论的研究已经取得了很大的进展.然而对预见控制系统,不可避免地会存在某些不确定性,因此将预见控制理论和不确定系统相结合,研究鲁棒预见控制问题就自然地成为一个新的课题.本文主要作了以下几方面的研究工作:1.研究了范数有界不确定性的离散时间系统鲁棒预见控制问题.为了克服经典的差分方法无法推广到不确定系统中的困难,本文采用一种辅助方法构造扩大误差系统.然后利用线性矩阵不等式(LMI)技巧将增益矩阵的求解问题转换为一个凸优化问题,分解代回原系统便得到预见控制器.2.研究了变时滞不确定离散时间系统的鲁棒预见控制问题.首先利用模型变换的方法将系统中的变时滞项连同不确定项从形式上提取出来,并将上述的构造方法推广过来.然后运用标度小增益定理给出预见控制器的设计方法.最后数值仿真表明预见控制器的优越性.3.考虑了一类参数不确定离散时间系统的参数依赖的预见控制器设计问题.将经典的差分方法运用到不确定离散时间系统中,构造出包含未来目标值信号的信息的扩大误差系统,将跟踪问题转化为调节问题;然后结合LMI的方法和参数依赖的思想,设计了参数依赖预见控制器.4.研究了时变参数不确定离散时间系统的鲁棒预见控制.首先利用辅助变量的构造方法和状态增广技术推导出扩大误差系统.然后利用参数依赖的Lyapunov稳定性理论和LMI方法,得到了保证闭环系统渐近稳定的充分条件.接着,通过求解有限个线性不等式,得到预见控制器的增益矩阵.5.研究了不确定离散时间系统的输出反馈预见控制问题.首先构造出不确定离散时间系统的扩大误差系统;然后针对扩大误差系统,改写输出方程,使得充分利用可预见信号的信息.最后利用鲁棒控制的有关理论方法求解出输出反馈增益矩阵.上述所有的情况都对定理成立的条件给出了严格的数学证明.
葛乐[7](2016)在《清洁能源定制电能并网控制关键技术研究》文中提出在能源与环境的双重压力下,大力发展清洁能源已成为世界各国的共识。我国幅员辽阔,清洁能源资源丰富,但存在显着的地域性。分布式清洁能源可在负荷中心就地利用,降低对大电网输电的依赖,提高清洁能源发电的经济性。随着清洁能源在配电网渗透率的日益提高,给电网带来了很多新的挑战,其中对配电网安全经济运行和高品质供电(电能质量)的影响尤其严重。根据国际大电网会议对主动配电网的定义,具备对电网调节和优化作用的清洁能源发(储)电系统是主动配电网的核心单元,定制电能并网包含参与电网电能质量治理和参与电网优化运行两大方面。本文主要研究工作包括:具有电能质量主动治理功能的并网逆变器控制技术,固体氧化物燃料电池端电压控制技术,光储系统参与主动配电网最优运行调度策略,光储一体定制电能并网样机研制等。首先,在详细分析DC/AC逆变器工作原理和其非线性数学模型的基础上,分别提出基于一般模型的电流跟踪控制算法和基于神经-模糊补偿的PID电流跟踪控制算法。其中,一般模型控制方法直接利用逆变器非线性过程模型,基于最优控制方法的设计思路,提出电流跟踪控制的显式控制律,该方法具有结构简单、鲁棒性强、控制参数易于整定的特点;基于神经-模糊补偿的PID控制方法结合PID控制器和神经-模糊控制器的优点,两种控制器结合可有效保证系统在一定范围内是全局渐进稳定的,且确保系统可获得比传统PID控制更好的性能。而后,针对实际工程中存在的逆变器精确数学模型无法获得,基于模型的控制算法不能实现“即插即用”,难以大规模应用的问题,分别提出改进滞环控制和无模型自适应控制算法。其中,改进滞环控制方法可等效提高系统采样率,减少滞环控制的控制误差,提高控制精度;无模型自适应控制方法完全不需要逆变器数学模型,仅依赖于被控系统的输入输出数据,能保证闭环系统稳定性和收敛性,且该控制方法不需要任何迭代算法来确定控制输入,具有高实时性优势。接着,针对固体氧化物燃料电池端电压控制问题,提出一种基于动态抗饱和的自适应神经网络控制算法。该方法对RBF控制器产生的控制输入进行约束,一方面可确保SOFC的控制输入保持在可接受的范围之内,保证了SOFC电池的性能和安全,另一方面可有效处理燃料电池控制系统执行器饱和约束和燃料电池利用率约束问题,并且可有效避免由于饱和问题引起的闭环系统不稳定和发散问题。仿真结果表明所提的基于RBF神经网络的约束控制在响应速度和跟踪精度上都具有良好的效果,并且可以确保控制输入保持在约束范围之内,同时可使得电池利用率也保持在最佳的范围之内。然后,针对清洁能源满额消纳、全网节点电压控制、“源、网”经济运行等目标,提出光储系统参与主动配电网最优运行策略。该策略首先基于相似日原理选取光伏功率预测的样本,采用改进的支持向量机算法预测光伏电站各时段的发电功率平均值。以此为基础,给出了光储系统的拓扑结构并建立了光储柔性并网模型;以光伏MPPT最大功率结合储能实现分布式能源的满额消纳,以“源-网”损耗最小目标函数实现配电网的经济运行,以并网逆变器P/Q独立控制使全网节点电压满足安全约束实现电压越限治理。针对模型中储能电量的时序连续性和光储有功无功双决策问题,采用多维动态规划算法求解所建模型。仿真结果表明柔性光储系统具有较强的潮流调节能力,优化方法较好地实现了所提目标。最后,在全面分析清洁能源定制电网并网系统需求和目标的基础上,提出系统的设计方案,开发了基于电流预测的滞环空间矢量和无模型自适应的并网控制器,构建了主动配电网实验平台,验证了清洁能源定制电能并网的性能。在全球能源互联这一大趋势下,本文研究成果将引导清洁能源发电并网技术的革新,优化资源高效配置,使其在技术层面响应电网优质供电的需求,主动参与电网调节优化,实现了清洁能源发电对资源环境与电网运行的“双友好”,体现智能电网“绿色、双向、互动、友好”的发展目标。
董雷[8](2016)在《两相混合式步进电机高性能伺服控制研究》文中认为步进电机是一种将电脉冲信号转化为相应角位移或线位移的机电元件,具有控制简单、工作可靠、定位精度高、无累积误差等优点。两相混合式步进电机作为目前步进电机的主流,在数控机床、机器人、航空航天等伺服控制领域在有着广泛而重要的应用。随着工业应用的不断深入和相关技术的飞速发展,人们对混合式步进电机伺服控制系统的动稳态特性、鲁棒性等提出了更高的性能要求,传统的开环控制因其响应慢、易失步、存在共振区等缺点已经不再适用,这使得研究混合式步进电机的闭环控制势在必行。两相混合式步进电机高性能伺服控制研究旨在寻求某种位置闭环控制策略,不仅在控制效果上优于传统PID控制,而且在算法实现上又简单可行,从而有利于拓宽该类电机的应用范围,适应现代工业化发展的需求,因此具有重要的理论意义和现实意义。本文首先对两相混合式步进电机的结构和运行原理进行了介绍和分析,并在简化的磁网络模型基础上详细推导了其在两个常用坐标系下的数学模型,进而实现两相混合式步进电机的矢量控制。然后以数学模型为依据,将滑模控制应用于两相混合式步进电机中长行程的位置控制中,提出改进的分段变指数趋近律并设计了滑模位置控制器,针对实际运行时负载转矩扰动未知的问题,构建了改进的降阶负载转矩观测器。同时,将无源性控制应用于其小角度的位置控制中,针对非线性摩擦力扰动的问题,结合鲁棒控制技术,设计了在哈密顿模型下的基于状态误差模型的鲁棒无源性位置控制器。最后,在Matlab/Simulink环境下搭建了两相混合式步进电机伺服控制系统模型,并在相同条件下与传统PID控制进行了仿真对比,结果显示,本文所设计的位置控制算法在动稳态特性、鲁棒性等方面性能更为优异。此外,为了说明算法的实用性,以ARM微处理器为核心,设计了两相混合式步进电机伺服控制系统的硬件和软件,完成了相应的实验调试,实验结果进一步验证了文中提出的控制策略在实现两相混合式步进电机高性能伺服控制中的有效性和优越性。
关虎昌[9](2014)在《多采样率网络控制系统的建模与稳定性分析》文中研究指明网络控制系统是通过网络形成的一种全分布、网络化实时反馈控制系统,它是计算机技术、网络通信技术与控制科学发展的产物,具有信息资源共享、系统成本低、使用灵活、易于维护等优点,在现代工业中已成功应用,并且取代了传统点对点的控制系统。未来的几十年中,网络化控制系统必将深刻地影响和推动控制理论及其应用。目前的研究中,仍然沿用传统计算机控制系统中关于采样器和保持器的基本假设,即系统输入通道和输出通道的保持器和采样器均按同一采样周期同步动作且系统的各个回路的采样和保持采用相同的采样周期。然而,网络控制系统规模比较庞大、复杂、各被控对象、检测装置分布于不同的地理位置且具有不同的物理特性,完成的控制任务也有本质差别,其实时信息的变化速率差异性很大,使得传统的采样控制理论已近不再适用于网络化系统,而解决这些问题最行之有效的方法就是考虑每一回路的基本特征,针对不同的被控对象、检测装置和控制任务,实施多采样率策略。目前关于多采样率网络控制系统的研究处于初始阶段,获得成果也比较少,本文针对网络控制系统采用多采样策略,对多采样率网络控制系统进行建模和稳定性分析。本文的主要工作如下:(1)针对输入多采样率网络控制系统,利用提升技术建立输入多采样率网络控制系统的模型,对建立的模型利用李雅普诺夫理论和线性矩阵不等式技术进行分析,并且得到系统稳定的充分条件,用MATLAB对得到结论进行验证,证明所得结论的正确性。(2)针对输出多采样率网络控制系统,利用被控对象的状态方程,推导输出通道采用多采样率的输出方程,为了全部利用输出多采样率的值,选取多率输出反馈,推导系统的闭环模型,对其模型利用李雅普诺夫理论和线性矩阵不等式方法进行分析,并得到系统稳定的充分条件。(3)输出和输入都采用多采样率,针对每一回路输出采样周期和输入采样周期相同,即一种特殊广义多采样率控制系统,建立特殊广义多采样率网络控制系统的模型,并对其模型利用李雅普诺夫理论和线性矩阵不等式方法进行分析,得到系统稳定的充分条件。(4)针对多输出多输入网络控制系统建立具有时延的模型和同时具有时延和丢包的模型,并把这两个建立的模型变换成统一模型,并对其进行稳定性分析,得到系统稳定的充分必要条件。
王宝贤[10](2012)在《融合通信参量的网络系统跟踪性能极限研究》文中指出跟踪性能是系统跟踪能力的一种定量描述,而跟踪性能极限是控制系统无论选取何种控制器,其跟踪性能无法逾越的一个极限值。在传统控制系统中,跟踪性能极限不仅与被控对象结构特征,如非最小相位零点和不稳定极点位置,以及他们的方向有关,同时还与跟踪信号特征和系统内部时延有着密切联系。该极限值对控制系统设计有着至关重要的参考价值。而由于实际应用中物理设备的限制,控制能量是有限的,于是跟踪误差能量与控制能量之间的权衡问题变的十分重要。跟踪性能极限与控制能量极限分别得到了较好的结果,而控制能量限制下的跟踪性能极限与控制系统本质特征之间的关系如何?网络无处不在,网络打破了传统控制系统点对点连接的格局,降低了控制系统复杂度和成本。在网络为控制系统带来便利的同时,也带来了新的挑战。网络的引入,不可避免地出现了网络诱导时延、信道噪声、数据丢包、量化噪声等影响因素。这些因素的存在甚至可能会导致控制系统失稳,从而使得性能极限值无法得到。那么如何建立跟踪性能极限值与网络通信参量和控制系统内部特征之间的联系,是一项十分有意义的课题。本论文在总结前人工作的基础上,融合通信参量系统研究了网络系统的跟踪性能极限,建立了跟踪性能极限与控制系统特征和网络通信参量之间的纽带。全文的研究内容概况如下:研究了上行通道和下行通道均存在脉冲扰动的跟踪性能极限。研究结果揭示了跟踪性能极限与被控对象内部特征如非最小相位零点,不稳定极点之间的关系。同时,新的非最小相位零点影响跟踪性能极限。这就意味着双通道噪声影响下的跟踪性能极限要大于仅仅在单通道噪声影响下的跟踪性能极限。在单通道噪声中,双自由度控制器能抵消不稳定极点对跟踪性能极限的影响,但在双通道噪声中,双自由度控制器却不能完全抵消不稳定极点的影响。研究了被控对象能量限制下的采样数据系统的跟踪性能极限。参考输入信号分别考虑了阶跃信号、实正弦信号、复正弦信号和斜坡信号。研究结果表明,跟踪性能极限不仅与连续被控对象的非最小相位零点和不稳定极点有关,同时,还与由采样器和保持器所产生的非最小相位零点有关。另外,与连续系统结论相比,被控对象离散化后所产生的非最小相位零点和不稳定极点造成了额外的性能极限。此外,跟踪性能极限还与参考输入信号的特征有关。研究了不确定性因素影响下的控制系统的跟踪性能极限。利用随机嵌入方法来描述不确定性,将实际系统与标称系统的传递函数误差的加权H2范数作为性能指标。不确定性的引入可能导致系统不稳定,原先的控制器不能满足稳定性要求。通过调整实际控制器参数来最小化加权性能指标,得到了加权跟踪性能极限,最后通过实例验证了重新设计的控制器加快收敛速度,减小跟踪误差幅值,且验证了控制器的鲁棒性和优越性。研究了单输入单输出连续被控对象在控制能量和信道输入能量限制下的跟踪性能下界。提出新的性能指标,基于不等式约束的最优化方法,得到了跟踪性能的下界以及保证反馈系统稳定的信噪比的最小值的表达式。研究结果揭示了他们与非最小相位零点和不稳定极点之间的内在联系。寻找一种特殊的内外分解形式便于应用,得到新的结果。研究了离散单输入单输出被控对象在控制能量和Erasure信道输入能量限制下的跟踪性能问题。Erasure信道模拟了离散信道的数据丢包,基于不等式约束的最优化方法求得了跟踪性能的下界,且获得了为保证系统稳定的信噪比的最小值。他们均与被控对象的非最小相位零点,不稳定极点和丢包率有关。同时,随着丢包率的增加,最优性能也会随之增加,这是由于丢包率的增加导致了被控对象越来越难以控制,甚至失稳。研究了单输入多输出被控对象的修正跟踪性能极限。针对某些静态跟踪误差不为零,跟踪性能指标无穷大缺点,通过引入修正因子,提出修正跟踪性能指标。采用内外分解方法求得修正跟踪性能极限,并给出修正因子的适当选取范围。结论表明,即使静态跟踪误差不为零,修正跟踪性能极限仍然为有限值。并且消除了被控对象必须含有积分器的严格假设和对参考输入信号方向的假设。最后对全文进行了归纳总结,并对网络系统的跟踪性能极限的研究和发展方向进行了展望。
二、多采样率数字控制系统的零点与无纹波渐近跟踪(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、多采样率数字控制系统的零点与无纹波渐近跟踪(论文提纲范文)
(1)高精度动态标准源精度提升关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高精度动态标准源的国内外研究现状 |
1.2.2 通过优化系统设计提升精度的国内外研究现状 |
1.3 高精度动态标准源精度提升关键技术研究内容与意义 |
1.3.1 论文的研究内容 |
1.3.2 论文的研究意义 |
2 高精度动态标准源输出模块精度提升方法研究 |
2.1 高精度输出模块问题分析 |
2.2 高精度输出模块噪声分析与计算 |
2.2.1 高精度输出模块噪声理论分析 |
2.2.2 高精度输出模块噪声计算 |
2.3 高精度输出模块的噪声方法抑制研究 |
2.4 高精度输出模块优化方法计算验证 |
2.5 本章小结 |
3 高精度动态标准源检测模块精度提升方法研究 |
3.1 高精度检测模块问题分析 |
3.1.1 小信号分辨率问题分析 |
3.1.2 检测系统的漂移和噪声问题分析 |
3.2 多量程转换电路解决小信号分辨率问题 |
3.3 高精度检测模块噪声和漂移抑制方法研究 |
3.4 检测模块的精度实验验证 |
3.5 本章小结 |
4 高精度动态标准源控制性能提升方法研究 |
4.1 高精度动态标准源控制问题分析 |
4.2 高精度动态标准源被控对象模型建立 |
4.2.1 控制系统结构及研究内容 |
4.2.2 不同负载下系统传递函数确定 |
4.3 自适应式最少拍无波纹算法控制方法研究 |
4.3.1 自适应控制系统研究 |
4.3.2 针对本系统的自适应式最少拍无波纹算法设计 |
4.4 自适应式最少拍控制仿真和实验验证 |
4.4.1 自适应式最少拍控制仿真验证 |
4.4.2 自适应式最少拍控制实验验证 |
4.5 本章小结 |
5 高精度动态标准源系统的精度实验验证 |
5.1 实验验证方法研究 |
5.2 高精度动态标准源系统直流指标测试验证 |
5.2.1 直流电压输出精度测试实验 |
5.2.2 直流电流输出精度测试实验 |
5.3 高精度动态标准源系统交流指标测试验证 |
5.3.1 系统总谐波失真度测试实验 |
5.3.2 系统幅值不确定度测试实验 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
(2)基于数字化控制的功率放大器研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 电动振动台中的功率放大器的简介 |
1.3 开关功率放大器的研究现状 |
1.3.1 开关功率放大器的拓扑结构 |
1.3.2 开关功率放大器的控制方式 |
1.3.3 开关功率放大器的并联技术 |
1.4 本文的主要内容 |
2 功率放大模块设计 |
2.1 系统总体方案简介 |
2.2 功率放大模块主电路设计 |
2.2.1 功率放大模块开关频率的选取 |
2.2.2 单相逆变器滤波电路设计 |
2.2.3 功率放大模块拓扑结构设计 |
2.3 载波移相控制方法 |
2.3.1 单极倍频调制原理 |
2.3.2 单极倍频载波移相的双重傅里叶分析 |
2.3.3 并联逆变器载波移相控制策略 |
2.4 功率放大模块开环仿真及分析 |
2.4.1 主电路仿真模型搭建 |
2.4.2 开环电路仿真分析 |
2.5 本章小节 |
3 功率放大器控制方法 |
3.1 单相逆变器模型分析 |
3.1.1 单相逆变器数学模型 |
3.1.2 单相逆变器闭环控制系统结构 |
3.2 双闭环控制系统设计 |
3.2.1 系统控制策略设计 |
3.2.2 电压外环控制器设计 |
3.3 数字PID控制算法 |
3.3.1 数字PID算法确定 |
3.3.2 改进增量式PID算法 |
3.3.3 基于试凑法的PID参数整定 |
3.4 闭环控制仿真验证 |
3.5 本章小结 |
4 功率放大器控制系统实现 |
4.1 功率放大器控制系统 |
4.2 功率放大器控制系统硬件设计 |
4.2.1 系统控制器硬件设计 |
4.2.2 模控板硬件设计 |
4.3 载波移相技术的FPGA实现设计 |
4.3.1 系统设计 |
4.3.2 模块软件流程图设计 |
4.3.3 数字滤波器设计 |
4.3.4 仿真结果及分析 |
4.4 改进增量式PID算法的FPGA实现 |
4.4.1 顶层设计 |
4.4.2 数字采样法确定 |
4.4.3 模块软件流程图设计 |
4.4.4 软件算法仿真验证 |
4.5 温度保护控制设计 |
4.5.1 IGBT的温度控制及保护方案 |
4.5.2 电感温度保护方案 |
4.5.3 温度保护流程图 |
4.6 本章小结 |
5 实验结果及分析 |
5.1 实验系统介绍 |
5.2 实验结果及分析 |
5.2.1 载波移相SPWM波实验结果及分析 |
5.2.2 载波同步信号实验结果及分析 |
5.2.3 采样调理电路改进实验结果及分析 |
5.2.4 改进增量式PID算法实验结果及分析 |
5.2.5 功率放大模块主电路实验结果及分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
附录 A 仿真模型 |
附录 B 软件顶层原理图 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)轨道交通中永磁同步电机控制关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
图表中符号与缩写表 |
1 引言 |
1.1 论文研究的背景和意义 |
1.1.1 轨道交通中永磁同步电机牵引传动系统的应用 |
1.1.2 论文研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 永磁同步电机弱磁控制策略 |
1.2.2 永磁同步电机参数变化和辨识控制策略 |
1.2.3 永磁同步电机高速下特殊工况控制策略 |
1.3 方波工况下控制存在的问题和研究点 |
1.3.1 弱磁控制 |
1.3.2 电机参数辨识 |
1.3.3 惰行及带速重投控制 |
1.4 论文的主要内容 |
2 永磁同步电机基本理论 |
2.1 永磁同步电机数学模型及控制实现方式 |
2.1.1 永磁同步电机数学模型 |
2.1.2 永磁同步电机牵引传动系统的控制 |
2.2 永磁同步电机运行限制 |
2.3 在不同平面上的运行限制曲线 |
2.3.1 不同平面之间的变换关系 |
2.3.2 电流平面的运行限制曲线 |
2.3.3 电压平面的运行限制曲线 |
2.3.4 磁链平面的运行限制曲线 |
2.3.5 三个平面的综合对比 |
2.4 电流平面内不同控制策略的电流轨迹 |
2.4.1 d轴电流为零控制的电流轨迹 |
2.4.2 功率因数为1控制的电流轨迹 |
2.4.3 恒磁链控制的电流轨迹 |
2.4.4 MTPA控制的电流轨迹 |
2.4.5 MTPV控制的电流轨迹 |
2.4.6 弱磁控制的电流轨迹 |
2.4.7 最优电流轨迹的选择 |
2.5 本章小结 |
3 永磁同步电机弱磁控制策略 |
3.1 传统的电压矢量角弱磁控制策略 |
3.2 电压矢量角与转矩间的关系 |
3.3 电压矢量角的调节范围 |
3.3.1 电压矢量角在电流平面的特性 |
3.3.2 弱磁控制下电压矢量角的有效调节范围 |
3.4 单电流调节器的设计 |
3.4.1 基于单q轴电流调节器-电压矢量角的弱磁控制 |
3.4.2 系统稳定性分析 |
3.5 仿真与实验 |
3.6 本章小结 |
4 永磁同步电机弱磁电流轨迹控制策略 |
4.1 转矩特性曲线 |
4.2 电流轨迹控制策略 |
4.2.1 MTPA限制下电流轨迹的控制 |
4.2.2 弱磁区电流轨迹的控制 |
4.3 电流轨迹设计 |
4.3.1 基础电流轨迹设计 |
4.3.2 转矩特性曲线限制下电流轨迹控制 |
4.4 仿真与实验 |
4.5 本章小结 |
5 永磁同步电机参数测量与补偿策略 |
5.1 永磁同步电机的离线参数测量 |
5.1.1 定子电阻 |
5.1.2 d、q轴电感 |
5.1.3 永磁体磁链 |
5.1.4 永磁体初始角度校正 |
5.1.5 脉冲延时校正 |
5.2 永磁同步电机弱磁区在线参数补偿策略 |
5.2.1 单参数不准的补偿控制 |
5.2.2 双参数不准的补偿控制 |
5.2.3 三参数不准的补偿控制 |
5.3 仿真与实验 |
5.4 本章小结 |
6 本文控制策略在轨道交通牵引传动平台上的实验验证 |
6.1 轨道交通永磁同步电机牵引传动系统平台 |
6.2 系统仿真与实验工程统一化 |
6.3 大功率电力机车控制中高速分相区的实际问题 |
6.3.1 低制动转矩工况的控制策略 |
6.3.2 带速重投控制的脉冲封锁工况控制策略 |
6.3.3 带速重投控制的重投控制策略 |
6.4 180kW永磁同步电机牵引传动平台的地面试验 |
6.4.1 离线参数测量结果 |
6.4.2 全速度范围下PMSM运行控制 |
6.4.3 电机参数的补偿控制 |
6.4.4 全速度范围内的带速重投控制 |
6.4.5 方波工况下封锁脉冲的影响 |
6.5 1.2MW永磁同步电机牵引传动平台的现场试验 |
6.6 本章小结 |
7 总结 |
7.1 本文取得的成果 |
7.2 需要进一步解决的问题 |
附录A 永磁同步电机实验平台 |
A.1 3kW永磁同步电机平台 |
A.2 180kW永磁同步电机平台 |
A.3 1.2MW永磁同步电机平台 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)复合非平稳电能质量扰动检测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 电能质量扰动参数检测 |
1.3 电能质量扰动分类 |
1.4 电能质量扰动检测研究的发展趋势 |
1.5 本文主要研究内容与结构 |
2 电压暂降检测 |
2.1 引言 |
2.2 强跟踪滤波器建模 |
2.3 滤波阶数选择和预测误差阵重置 |
2.4 暂降检测同一性 |
2.5 暂降检测抗扰性 |
2.6 小结 |
3 基于强跟踪滤波器和极限学习机的电能质量扰动分类 |
3.1 引言 |
3.2 基于双强跟踪滤波器的扰动特征提取 |
3.3 基于极限学习机(ELM)的样本类别预测 |
3.4 小结 |
4 基于经验小波和希尔伯特变换的扰动参数检测方法 |
4.1 引言 |
4.2 经验小波-希尔伯特变换(EWT-HT) |
4.3 基于EWT-HT的电能质量信号参数检测 |
4.4 基于EWT-HT的电参数检测 |
4.5 小结 |
5 基于FPGA的电能质量扰动信号采集硬件平台 |
5.1 引言 |
5.2 硬件平台的总体设计 |
5.3 硬件电路设计 |
5.4 FPGA逻辑设计 |
5.5 实验结果 |
5.6 小结 |
6 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 未来展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 数据缓冲和存储的FPGA逻辑设计 |
附录2 PXI传输的FPGA逻辑设计 |
附录3 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
附录4 攻读博士学位期间参加相关的课题 |
(6)不确定离散时间系统的鲁棒预见控制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 预见控制理论的研究综述 |
2.1.1 预见控制理论的提出及应用背景 |
2.1.2 预见控制问题的研究方法 |
2.1.3 扩大误差系统的构造方法 |
2.1.4 预见控制器设计 |
2.1.5 预见控制理论的研究发展概况 |
2.2 不确定性系统的鲁棒控制的研究综述 |
2.2.1 不确定性系统的研究背景 |
2.2.2 不确定模型的分类方法 |
2.2.3 不确定性系统的鲁棒控制概述 |
2.3 线性矩阵不等式基础 |
3 范数有界不确定离散时间系统的鲁棒预见控制 |
3.1 引言 |
3.2 扩大误差系统的构造 |
3.3 鲁棒预见控制器的设计 |
3.4 鲁棒H_∞预见控制器设计 |
3.5 数值仿真 |
3.6 本章小结 |
4 具有干扰抑制的预见跟踪控制器设计 |
4.1 引言 |
4.2 带有外部扰动的离散时间系统的预见控制 |
4.2.1 问题的描述及基本假设 |
4.2.2 扩大误差系统的推导 |
4.2.3 预见控制器的设计 |
4.2.4 状态观测器的设计 |
4.2.5 数值仿真 |
4.2.6 本节小结 |
4.3 带有外部扰动的不确定离散时间系统的预见控制 |
4.3.1 标称系统的扩大误差系统的构造 |
4.3.2 最优预见控制器的设计 |
4.3.3 最优预见控制器存在的条件 |
4.3.4 鲁棒预见控制器设计 |
4.3.5 数值仿真 |
4.3.6 本节小结 |
4.4 本章小结 |
5 变时滞线性不确定离散时间系统的鲁棒预见控制 |
5.1 引言 |
5.2 变时滞不确定离散时间系统的模型变换 |
5.3 扩大误差系统的构造 |
5.4 预见控制器的设计 |
5.5 数值仿真 |
6 参数不确定离散时间系统的鲁棒预见控制 |
6.1 引言 |
6.2 问题描述及基本假设 |
6.3 扩大误差系统的推导 |
6.4 预见控制器的设计 |
6.5 数值仿真 |
6.6 本章小结 |
7 不确定离散时间系统的输出反馈预见控制 |
7.1 引言 |
7.2 范数有界不确定离散时间系统的输出反馈预见控制 |
7.2.1 问题的描述与准备 |
7.2.2 扩大误差系统的推导 |
7.2.3 输出反馈预见控制器的设计 |
7.2.4 数值仿真 |
7.3 参数不确定离散时间系统的输出反馈鲁棒预见控制 |
7.3.1 问题的描述与及基本假设 |
7.3.2 扩大误差系统的推导 |
7.3.3 输出反馈鲁棒预见控制器的设计 |
7.3.4 数值仿真 |
7.4 时变参数不确定离散时间系统的鲁棒预见控制 |
7.4.1 数学模型及相关假设 |
7.4.2 扩大误差系统的推导 |
7.4.3 输出反馈预见控制器的设计 |
7.4.4 数值仿真 |
7.5 本章小结 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)清洁能源定制电能并网控制关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外相关技术研究现状 |
1.2.1 清洁能源并网发电对配电网的影响 |
1.2.2 DC/AC逆变器控制技术 |
1.2.3 SOFC端电压控制技术 |
1.2.4 清洁能源并网发电功率预测 |
1.2.5 清洁能源定制电能并网 |
1.3 本文的主要工作和创新点 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 主要工作创新点 |
第二章 预备知识 |
2.1 引言 |
2.2 具有APF功能的并网发电系统 |
2.2.1 DC/DC变换器 |
2.2.2 DC/AC逆变器及其数学模型 |
2.2.3 最大功率点跟踪控制 |
2.3 电流检测算法 |
2.3.1 三相瞬时无功功率理论 |
2.3.2 p-q和ip-iq电流检测技术 |
2.3.3 改进的ip-iq电流检测技术 |
2.4 SOFC工作原理及数学模型 |
2.5 小结 |
第三章 基于模型的并网逆变器控制 |
3.1 引言 |
3.2 问题描述 |
3.3 具有谐波补偿功能的逆变器一般模型控制 |
3.3.1 控制原理及参数整定 |
3.3.2 控制律设计 |
3.4 具有谐波补偿功能的逆变器神经-模糊补偿PID控制 |
3.5 仿真验证及结果分析 |
3.5.1 基于一般模型的控制仿真 |
3.5.2 基于神经-模糊的PID控制仿真 |
3.6 小结 |
第四章 并网逆变器无模型控制研究 |
4.1 引言 |
4.2 问题描述 |
4.3 基于电流预测滞环空间矢量的逆变器控制 |
4.3.1 电流预测滞环空间矢量控制原理分析 |
4.3.2 空间矢量控制策略 |
4.4 逆变器无模型自适应控制 |
4.4.1 动态线性化方法 |
4.4.2 控制器设计与稳定性分析 |
4.5 仿真验证及结果分析 |
4.5.1 电流预测滞环空间矢量控制仿真 |
4.5.2 无模型自适应控制仿真 |
4.6 小结 |
第五章 基于RBF神经网络约束自适应SOFC端电压控制 |
5.1 引言 |
5.2 问题描述 |
5.3 基于RBF神经网络SOFC自适应逆控制 |
5.3.1 RBF神经网络辨识 |
5.3.2 基于RBF神经网络的自适应约束逆控制算法 |
5.3.3 稳定性分析 |
5.4 仿真验证及结果分析 |
5.5 小结 |
第六章 光储系统参与主动配电网优化运行 |
6.1 引言 |
6.2 基于改进相似日和ABC-SVM的光伏电站功率预测 |
6.2.1 改进相似日算法 |
6.2.2 支持向量机及其参数优化 |
6.2.3 光伏电站功率预测步骤 |
6.3 含柔性光储系统的主动配电网优化调度 |
6.3.1 分布式清洁能源并网场景分析 |
6.3.2 光储柔性并网的优化调度模型 |
6.3.3 二维动态规划求解 |
6.4 仿真验证及结果分析 |
6.4.1 基于改进相似日和ABC-SVM的光伏电站功率预测 |
6.4.2 含柔性光储系统的主动配电网优化调度 |
6.5 小结 |
第七章 清洁能源定制电能并网系统设计与实现 |
7.1 引言 |
7.2 系统硬件设计 |
7.2.1 主电路设计 |
7.2.2 辅助电路设计 |
7.3 控制系统设计与系统实现 |
7.3.1 控制系统平台 |
7.3.2 控制系统配置组成 |
7.3.3 软件设计 |
7.3.4 系统实现 |
7.4 系统验证与分析 |
7.5 小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(8)两相混合式步进电机高性能伺服控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 步进电机概述 |
1.1.1 步进电机的发展 |
1.1.2 步进电机的分类 |
1.1.3 步进电机的特点 |
1.2 步进电机伺服控制系统的研究现状 |
1.2.1 步进电机驱动技术的发展和研究现状 |
1.2.2 步进电机控制策略的发展和研究现状 |
1.3 本论文研究的意义和主要内容 |
1.3.1 研究背景及意义 |
1.3.2 本文主要研究内容 |
第二章 两相混合式步进电机的数学模型及其矢量控制 |
2.1 两相混合式步进电机的结构和基本运行原理 |
2.1.1 两相混合式步进电机的结构 |
2.1.2 两相混合式步进电机的基本运行原理 |
2.2 两相混合式步进电机的数学模型 |
2.2.1 两相混合式步进电机的磁网络模型 |
2.2.2 两相静止坐标系下的两相混合式步进电机数学模型 |
2.2.3 dq旋转坐标系下的两相混合式步进电机数学模型 |
2.3 两相混合式步进电机的矢量控制 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于负载观测器的两相混合式步进电机滑模位置控制 |
3.1 滑模控制的基本理论 |
3.1.1 滑模控制的数学描述 |
3.1.2 滑模控制的基本特性 |
3.1.3 滑模控制器的基本设计方法 |
3.1.4 滑模控制的若干问题 |
3.2 两相混合式步进电机滑模位置控制器的设计 |
3.2.1 滑模面的选择 |
3.2.2 趋近律的改进 |
3.2.3 稳定性分析 |
3.3 负载转矩降阶观测器的构建 |
3.3.1 全阶负载转矩观测器的设计 |
3.3.2 降阶负载转矩观测器的改进 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于鲁棒无源性的两相混合式步进电机小角度位置控制 |
4.1 无源性控制的基本理论 |
4.1.1 耗散性与无源性 |
4.1.2 无源系统的稳定性 |
4.1.3 端口受控耗散哈密顿系统 |
4.1.4 基于状态误差模型的无源性控制器设计 |
4.2 Stribeck摩擦模型 |
4.3 基于鲁棒无源性的步进电机小角度位置控制 |
4.4 本章小结 |
第五章 两相混合式步进电机伺服控制系统的硬件及软件实现 |
5.1 两相混合式步进电机伺服控制系统的硬件实现 |
5.1.1 ARM微处理器的选型 |
5.1.2 电源模块 |
5.1.3 主电路及功率驱动模块 |
5.1.4 反馈模块 |
5.1.5 接口模块及其他辅助电路 |
5.2 两相混合式步进电机伺服控制系统的软件实现 |
5.2.1 系统主程序 |
5.2.2 中断子程序 |
5.3 系统控制平台 |
5.4 本章小结 |
第六章 仿真及实验结果与分析 |
6.1 两相混合式步进电机滑模位置控制仿真及实验 |
6.1.1 仿真模型的搭建 |
6.1.2 仿真结果及分析 |
6.1.3 实验结果及分析 |
6.2 两相混合式步进电机鲁棒无源性位置控制仿真及实验 |
6.2.1 仿真模型的搭建 |
6.2.2 仿真结果及分析 |
6.2.3 实验结果及分析 |
6.3 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
Ⅳ-2答辩委员会对论文的评定意见 |
(9)多采样率网络控制系统的建模与稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 网络控制系统的基本问题 |
1.2.1 网络诱导时延 |
1.2.2 数据包丢失 |
1.2.3 多包传输和单包传输 |
1.2.4 数据包乱序 |
1.2.5 节点驱动方式 |
1.3 网络控制系统中采样周期问题的研究现状 |
1.3.1 定常采样周期 |
1.3.2 变采样周期 |
1.3.3 多采样周期 |
1.4 NCS稳定性分析研究现状 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 论文相关的预备知识 |
2.1 采样周期对网络控制系统影响 |
2.2 多采样率控制系统概述 |
2.3 多采样率网络控制系统的分类 |
2.3.1 输入多采样率网络控制系统 |
2.3.2 输出多采样率网络控制系统 |
2.3.3 广义多采样率网络控制系统 |
2.4 提升技术 |
2.5 稳定性分析相关结论 |
2.5.1 Lyapunov-krasovskii稳定性定理 |
2.5.2 Lyapunov-krasovskii泛函构造方法 |
2.5.3 线性矩阵不等式(LMI)简介 |
第3章 输入多采样率网络控制系统的建模和稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 输入多采样率网络控制系统的描述 |
3.3 MRI-NCS的建模 |
3.4 MRI-NCS稳定性分析 |
3.5 仿真实例 |
第4章 输出多采样率网络控制系统建模和稳定性分析 |
4.1 引言 |
4.2 MRO-NCS的描述 |
4.3 输出多采样率网络控制系统的建模 |
4.4 MRO-NCS稳定性分析 |
4.5 仿真实例 |
第5章 广义多采样率网络控制系统建模和稳定性分析 |
5.1 引言 |
5.2 广义多采样率网络控制系统的描述 |
5.3 广义多采样率网络控制系统的建模 |
5.4 广义多采样率网络控制系统的稳定性分析 |
5.5 仿真实例 |
第6章 具有时延和丢包的MIMO网络控制系统建模与稳定性分析 |
6.1 引言 |
6.2 MIMO NCS的描述 |
6.3 具有时延MIMO NCS的建模 |
6.4 具有时延和丢包MIMO NCS的建模 |
6.5 系统的稳定性分析 |
6.6 数值仿真 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文 |
(10)融合通信参量的网络系统跟踪性能极限研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 控制系统性能极限综述 |
1.3 网络系统性能极限研究现状 |
1.4 本文的主要内容和结构 |
2 相关预备知识 |
2.1 符号说明 |
2.2 互质分解与Youla参数化 |
2.3 控制系统的零极点及其方向 |
2.4 全通分解和最小相位传递函数 |
2.5 若干重要引理 |
2.6 本章小结 |
3 控制能量限制下双通道噪声的跟踪性能极限 |
3.1 引言 |
3.2 模型描述 |
3.3 控制能量限制的双通道噪声跟踪性能极限 |
3.4 数值仿真 |
3.5 本章小结 |
4 采样控制系统的跟踪性能极限 |
4.1 引言 |
4.2 基本假设与模型描述 |
4.3 能量限制的阶跃信号跟踪性能极限 |
4.4 其它类型信号跟踪性能极限 |
4.5 数值仿真 |
4.6 本章小结 |
5 不确定性影响下的加权跟踪性能极限 |
5.1 引言 |
5.2 问题描述与灵敏度函数 |
5.3 标称系统跟踪性能极限 |
5.4 加权跟踪性能极限 |
5.5 数值仿真 |
5.6 本章小结 |
6 高斯白噪声信道能量限制的跟踪性能下界 |
6.1 引言 |
6.2 基本假设与问题描述 |
6.3 能量限制的跟踪性能下界分析 |
6.4 数值仿真 |
6.5 本章小结 |
7 Erasure信道能量限制的跟踪性能下界 |
7.1 引言 |
7.2 假设与模型描述 |
7.3 能量限制的跟踪性能下界 |
7.4 数值仿真 |
7.5 本章小结 |
8 单输入多输出系统的修正跟踪性能极限 |
8.1 引言 |
8.2 基本假设与问题描述 |
8.3 一类新的跟踪性能极限研究 |
8.4 数值仿真 |
8.5 本章小结 |
9 总结与展望 |
9.1 全文总结 |
9.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录Ⅰ 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
附录Ⅱ 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
附录Ⅲ 公开发表的学术论文与博士学位论文的关系 |
四、多采样率数字控制系统的零点与无纹波渐近跟踪(论文参考文献)
- [1]高精度动态标准源精度提升关键技术研究[D]. 吴琼. 浙江大学, 2020(02)
- [2]基于数字化控制的功率放大器研究[D]. 陈梅双. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]轨道交通中永磁同步电机控制关键技术研究[D]. 张梓绥. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]离散时间多采样率系统的预见跟踪控制:基于内模的方法[A]. 卢延荣,徐正光,裴梦彤. 第三十八届中国控制会议论文集(7), 2019
- [5]复合非平稳电能质量扰动检测研究[D]. 陈晓静. 华中科技大学, 2018(05)
- [6]不确定离散时间系统的鲁棒预见控制[D]. 李丽. 北京科技大学, 2017(07)
- [7]清洁能源定制电能并网控制关键技术研究[D]. 葛乐. 南京航空航天大学, 2016(12)
- [8]两相混合式步进电机高性能伺服控制研究[D]. 董雷. 华南理工大学, 2016(02)
- [9]多采样率网络控制系统的建模与稳定性分析[D]. 关虎昌. 兰州理工大学, 2014(10)
- [10]融合通信参量的网络系统跟踪性能极限研究[D]. 王宝贤. 华中科技大学, 2012(09)