变参数控制论文_蔡光斌,赵阳,张胜修,杨小冈

导读:本文包含了变参数控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:参数,平方和,线性,多项式,最优,发动机,铸型。

变参数控制论文文献综述

蔡光斌,赵阳,张胜修,杨小冈[1](2019)在《高超声速飞行器鲁棒多目标线性变参数控制》一文中研究指出针对具有"乘波体"构型的吸气式高超声速飞行器纵向飞行姿态控制问题,提出了一种基于区域极点配置的鲁棒多目标线性变参数(LPV)控制系统设计方法。给出吸气式高超声速飞行器纵向非线性机理模型,在此基础上建立了刚性LPV模型;针对此类LPV模型,提出了基于区域极点配置的LPV状态反馈控制系统设计方法,将系统的鲁棒稳定性、干扰抑制、跟踪性能等性能指标通过扩展线性矩阵不等式约束的方式,实现了LPV系统的多目标鲁棒跟踪控制。同时,通过引入松弛变量的方法,解除了Lyapunov函数矩阵与系统矩阵之间的耦合影响,从而降低了控制系统设计的保守性,得到了满足期望性能要求的LPV状态反馈鲁棒跟踪控制器。所设计的控制器应用于高超声速飞行器的非线性机理模型进行数值仿真验证,仿真结果表明:所设计的控制器能够使得闭环反馈控制系统有效地跟踪指令信号变化,系统动态性能良好且具有较强的抗干扰能力。(本文来源于《兵工学报》期刊2019年11期)

孙昊博[2](2018)在《涡扇发动机线性变参数控制方法研究》一文中研究指出在航空发动机控制系统设计中,随着航空发动机对控制性能要求的不断提高,目前工程上应用较广的传统变增益控制越来越难以满足航空发动机控制系统的设计需求。因此,本文在某型涡扇发动机非线性部件级模型的基础上,将基于线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)的系统设计方法应用于涡扇发动机建模与控制的研究中。针对LPV系统的建模问题,采用小扰动-最小二乘拟合的方法求取涡扇发动机在不同工作点状态空间形式的线性化模型。同时考虑到航空发动机动态特性随高压转子转速的变化比较连续,以高压转子转速为调度参数,在小扰动-最小二乘拟合法建立的线性模型的基础上,通过多项式拟合的方法求取航空发动机随高压转子转速变化的单调度参数LPV模型。考虑到飞行包线内不同高度,马赫数下航空发动机动态性能差异较大,在单调度参数LPV模型的基础上,增加高度和马赫数为调度参数,通过多胞的方法连接不同顶点的单调度参数LPV模型,最终获得航空发动机随高压转子转速,高度和马赫数变化的多调度参数LPV模型。仿真结果表明建立的多调度参数LPV模型精度符合要求。在LPV鲁棒变增益控制器设计的问题上,以涡扇发动机的LPV模型为基础,将多项式平方和规划(Sum of Squares Programming,SOSP)的相关理论应用于LPV控制器设计中,提出一种多项式形式LPV控制器的设计方法。将求得的控制器在某型涡扇发动机部件级模型上进行仿真验证,仿真结果表明,无论是基于单调度参数还是多调度参数LPV模型,设计的控制器均有良好的控制效果。针对LPV系统切换控制的问题,采用Lyapunov函数法对切换LPV系统进行稳定性分析,并在Lyapunov函数的基础上,通过驻留时间的约束给出切换稳定的条件,最后通过滞后切换,平滑过渡切换两种切换策略进行航空发动机全包线切换LPV控制。在系统的稳定性分析中,结合多调度参数LPV模型的建模特点,对基于平均驻留时间的稳定性分析方法进行推广,将整个切换系统对平均驻留时间的约束减低至各个子系统的多胞顶点对驻留时间的约束,降低了切换时的保守性;在切换策略中,结合多胞系统的特点对传统的滞后切换策略进行改进,通过对局部重迭区域求取共同二次Lyapunov函数保证切换时Lyapunov函数的连续性,通过滞后切换策略消除单一切换面频繁切换时控制器参数的抖振问题,基于如上两点,提出一种新的切换LPV控制方法;在平滑过渡切换策略上,通过在两子系统间设置平滑过渡区域的方法,保证切换时控制器参数的平滑变换,消除邦邦切换时控制器参数跳变的问题。仿真结果表明,在整个飞行包线内,两种切换策略均能保证切换系统的稳定性,且具有良好的控制品质。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01)

文蔚[3](2017)在《基于威布尔分布的变参数控制图经济性能研究》一文中研究指出随着科学技术的发展及市场竞争的日益加剧,产品的质量问题越来越引起人们的重视,也成为企业之间竞争的焦点。不同于传统的统计质量控制,现代企业往往在关注产品质量的同时更加重视整个生产过程的经济性,因此,选用合理的控制图并结合设备维护,构建理想的经济性模型对于制造企业至关重要。论文选题源自国家自然科学基金(71271078)。针对现有固定参数的威布尔分布控制图经济性模型在实际工程应用中的局限性,提出了基于威布尔分布的变参数控制图经济性模型,与基于指数分布的变参数控制图经济性模型进行了对比,验证了模型的有效性及优越性,并分别针对该经济性模型中的成本参数进行敏感度分析,同时也对威布尔分布函数的尺度参数及形状参数进行了分析,为企业质量监控及设备维护提供了重要的理论依据。本文的主要研究内容如下:(1)基于威布尔分布的变参数控制图经济性模型构建。通过对表征过程状态失效的几种分布函数及其设备维护模型的分析总结,结合当前固定参数的威布尔分布控制图经济性模型在实际工程应用中的局限性,分别构建了只有过程失效选用威布尔表征时间间隔的两威布尔分布的变参数控制图经济性模型以及过程状态转移时间间隔都选用威布尔分布表征的叁威布尔分布的变参数控制图经济性模型。(2)基于威布尔分布的变参数控制图经济性模型研究。为对比分析,首先构建了过程受控、失控及失效叁个过程状态转变时间间隔均选用指数分布表征的变参数控制图经济性模型。其次,运用布谷鸟算法求解了上述叁种经济性模型的单位时间最小成本以及单位时间最小成本对应的统计控制图参数。然后基于参考文献的成本参数,对基于威布尔分布的变参数经济性模型进行有效性验证,并对影响经济性模型中的成本参数和时间参数进行敏感性分析。结果表明相对于指数分布表征过程状态转移时间间隔的变参数控制图经济性模型,基于威布尔分布的变参数经济性模型单位时间成本更低,应用范围更广。(3)基于威布尔分布的变参数控制图经济性模型的参数研究与应用。研究了威布尔分布函数中的形状参数和尺度参数变化对基于威布尔分布变参数控制图经济性模型的影响;基于企业调研,将提出的基于威布尔分布的变参数控制图经济性模型应用于工程实例,并与基于指数分布的变参数控制图经济性模型进行对比分析,实例验证了基于威布尔分布函数表征过程状态转变的时间间隔具有更佳的经济性能,且具有一定的工程实用价值。论文研究工作将为企业质量控制及设备维护提供重要的决策依据,对企业提高产品品质,降低运营成本,提高利润具有重要的参考价值。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-24)

张弛[4](2017)在《航空发动机过渡状态线性变参数控制研究》一文中研究指出随着航空发动机技术规格和标准的提高,对航空发动机不同工况下的模型精度和鲁棒性有着越来越高的需求。对于发动机过渡状态,需要对发动机通过控制高压转子转速,以一定的推力迅速的从一种工作状态改变到另一种工作状态。内部状态变量如高压转子转速快速、大范围变化对系统参数特性变化影响较大,而现有的航空发动机增益调度控制器设计多将外部变量高度和马赫数作为调度参数,在系统需要快速响应和跟踪控制指令工况下存在精度和保守性问题。文章中针对LPV形式的航空发动机系统,讨论了不同模型和控制器设计方法在不同控制任务中存在的问题,得到了面向特定工况和控制目标下具有更低保守性的方法,并在某型涡扇发动机中进行控制器设计与仿真,本文的主要内容和创新之处如下:首先对发动机的鲁棒变增益控制LPV建模展开了讨论,分析了LPV模型中调度参数的选取和系统矩阵表达形式对系统特性还原度的影响。将被控对象表述为以高压转子转速作为调度变量的LPV模型,并分别表述为仿射参数依赖和多项式参数依赖两种形式;其次针对以高压转子转速作为调度参数的航空发动机的仿射参数依赖LPV模型,提出将基于线性矩阵不等式的鲁棒变增益控制器设计方法应用到此模型中,在设计点处设计高压转子转速控制器,并在某型涡扇发动机模型中进行仿真验证;最后针对以高压转子转速作为调度参数的航空发动机的多项式参数依赖LPV模型,结合多项式平方和规划方法给出了发动机增益调度系统鲁棒稳定的SOS约束条件并进行控制器求解,实现对发动机高压转子转速的控制。并提出在多个工作点设计子控制器进行切换控制,来保证全包线内的控制效果,并应用在某型涡扇发动机模型中进行仿真,对其控制效果和性能进行检验与分析。本文提出的针对高压转子转速作为调度变量的控制器设计方法,和对单点设计子控制器进行切换控制的思路,获得了一些具有更小保守性的结果,并且应用于航空发动机的控制系统设计中,为高性能要求的发动机LPV鲁棒变增益控制研究做了有意义的尝试。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2017-05-24)

石新文,林红旗,鲁庆宾[5](2016)在《小批量多铸型生产的倾转式浇注机变参数控制》一文中研究指出针对中小企业小批量、多铸型的生产特征,分析了倾转浇注不同铸型时的控制策略,以运动分析为辅助环、铸型液位检测为主环回路,将其应用到倾转式浇注机,利用PLC设计自动倾转、浇注的机电液控制系统。应用表明,所设计的控制系统实现了对不同铸型的连续自动化浇注,能较好的匹配造型线的生产效率。(本文来源于《铸造技术》期刊2016年06期)

陈玉升,余刃,刘洋,杨怀磊[6](2015)在《核反应堆功率变参数控制系统控制算法研究》一文中研究指出基于Matlab/Simulink仿真软件,对核动力装置功率控制系统进行建模;以减少动态过程中控制棒行程和提高控制品质为目标,提出了变参数PID控制算法,通过在不同的功率水平下自适应地调整控制器参数,对反应堆功率调节系统进行优化设计;通过与核动力装置主回路热工水力模型相连接,对控制算法的控制效果进行仿真分析,结果表明该方法能够在反应堆不同功率水平下均取得较好的跟踪调节性能,可减少控制棒行程和磨损,对反应堆功率调节系统的改进具有参考价值。(本文来源于《四川兵工学报》期刊2015年12期)

李庚[7](2015)在《压缩式制冷机组变参数控制及工作点优化》一文中研究指出目前我国的能源现状日趋严峻,建筑节能的方面更是处于落后状态,其中有许多问题亟待解决,本文从建筑中耗能最多的制冷机组入手,主要研究的是压缩式制冷机组的控制和运行点的优化问题。其中压缩式制冷机组的控制部分使用的是粒子群非线性PID控制算法,而机组的运行点优化问题则使用的是一种混合粒子群算法。粒子群算法是一种仿生学的优化算法,本文总结了这一算法的优点和缺点以及改进的方法,在对算法原理和改进的策略和方法有了深刻的了解后,本文设计了两种混合粒子群算法分别用于制冷机组的非线性控制的参数优化和运行点优化,其中混合粒子群算法Ⅰ引入了状态反馈的概念,将成功率作为反馈参数,并以此为依据对惯性系数进行调整,辅助以根据时间变化对加速系数进行调整,混合粒子群算法Ⅱ则使用的是一种完全不同的策略,此策略引入了种群管理的观念,将种群划分成高适群和低适群两个种群,并通过对种群数量的调整和对新粒子的引入的一系列规则使得粒子对复杂状况的寻优情况更加良好。将粒子群算法使用测试函数进行仿真实验表明与同类粒子群算法相比较,这两种混合粒子群的算法精度和算法收敛度都有一定程度的提高。在粒子群非线性控制器的设计上,本文针对的是压缩式制冷机组,在分析了PID各个参数的影响后,给出了非线性调整算法,其控制器的具体组成包括微分替换器,误差调整器,幂误差信号计算器,线性误差信号计算器,幂误差比例调整器,积分信号调整器,PID增益计算器,饱和器等多个部分。仿真实验表明此空调控制器改善了传统PID控制在压缩式制冷机组控制中存在调节时间长,超调量大的状况。制冷机组的负荷是长期变化与短期变化同时存在的,而且空调的设计大多留有10%到20%的余量,因此制冷机组长期在非额定状况下运行,如果能够针对这一情况对制冷机组的运行点做节能优化,无疑将对建筑系统的节能贡献巨大的力量,本文针对这一情况使用混合粒子群算法进行了节能优化的运行点设置,实验结果表明,使用此方法能得到更节能的运行点,并且在空调非额定状况下效果更为突出。而且当空调负荷降低时,制冷机组的节能效果会得到明显提升。(本文来源于《天津大学》期刊2015-11-01)

张巍,应曌中,应祖光[8](2015)在《MRVE夹层梁随机振动的最优跳变参数控制》一文中研究指出研究MRVE夹层梁随机振动的最优参数控制。建立夹层梁的运动微分方程,运用伽辽金法转化为含非线性参数控制项的振动方程;考虑控制参数的有界性,建立系统最优参数控制问题,应用随机动态规划原理与Bang-Bang策略确定HJB方程并得到最优有界非线性跳变参数控制律,最后通过数值结果说明该最优控制对于MRVE夹层梁随机振动能够达到显着控制效果。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2015年04期)

姜锐[9](2015)在《航空发动机线性变参数控制方法研究》一文中研究指出航空发动机控制系统的控制方法一般采用的是变增益的方法,但是随着航空发动机对性能的要求越来越高,传统的变增益控制方法的设计周期比较长,并且无法保证参数在较大范围内变化时系统的全局稳定性,本文以涡扇发动机为对象,开展了基于线性变参数(LPV)系统的鲁棒变增益控制研究。论文针对鲁棒变增益控制中的模型问题,分别采用频率响应法以及小扰动法和最小二乘拟合法相结合的方法,建立了航空发动机传递函数与状态变量形式的线化模型,并通过多项式拟合法在两种结构的线化模型的基础上建立LPV模型。以传递函数LPV模型为对象,提出了一种转速PI控制方法,通过仿真分析验证了其有效性。考虑到航空发动机转速大范围变化以及控制器的可实现问题,通过对传递函数结构下的系统鲁棒稳定性进行研究,将LPV控制理论与PI控制结构相结合,提出了一种基于多项式平方和规划的鲁棒LPV/PI控制方法,并将所获得的控制器应用于涡扇发动机部件级模型上进行非线性仿真研究,验证控制器的控制效果。通过对状态变量结构下的鲁棒稳定性展开研究,提出了一种增益调度控制设计的方法,结合一种能够保证无静差的增益调度控制结构,以有界实引理与多项式平方和理论为基础推导出能够保证系统鲁棒稳定性的约束条件,并通过平方和规划的方法求解控制器。将所得控制器代入某型涡扇发动机非线性部件级模型进行仿真研究,对控制器的控制效果进行检验与分析。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-04-01)

韩莉莉,刘广瑞,宁祎,许军辉[10](2013)在《柔性机械臂弹性振动的主动变参数控制研究》一文中研究指出提出了柔性机械臂的主动变参数控制方法,包括主动变刚度控制和主动变阻尼控制。研究了基于增加轴向拉力的主动变刚度控制和旨在增加弹性模态结构阻尼的主动变阻尼控制这两种主动变参数控制方法,设计了相应的机械结构和驱动控制方法。仿真计算结果表明了该控制方法的有效性。(本文来源于《机械传动》期刊2013年12期)

变参数控制论文开题报告

(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:

在航空发动机控制系统设计中,随着航空发动机对控制性能要求的不断提高,目前工程上应用较广的传统变增益控制越来越难以满足航空发动机控制系统的设计需求。因此,本文在某型涡扇发动机非线性部件级模型的基础上,将基于线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)的系统设计方法应用于涡扇发动机建模与控制的研究中。针对LPV系统的建模问题,采用小扰动-最小二乘拟合的方法求取涡扇发动机在不同工作点状态空间形式的线性化模型。同时考虑到航空发动机动态特性随高压转子转速的变化比较连续,以高压转子转速为调度参数,在小扰动-最小二乘拟合法建立的线性模型的基础上,通过多项式拟合的方法求取航空发动机随高压转子转速变化的单调度参数LPV模型。考虑到飞行包线内不同高度,马赫数下航空发动机动态性能差异较大,在单调度参数LPV模型的基础上,增加高度和马赫数为调度参数,通过多胞的方法连接不同顶点的单调度参数LPV模型,最终获得航空发动机随高压转子转速,高度和马赫数变化的多调度参数LPV模型。仿真结果表明建立的多调度参数LPV模型精度符合要求。在LPV鲁棒变增益控制器设计的问题上,以涡扇发动机的LPV模型为基础,将多项式平方和规划(Sum of Squares Programming,SOSP)的相关理论应用于LPV控制器设计中,提出一种多项式形式LPV控制器的设计方法。将求得的控制器在某型涡扇发动机部件级模型上进行仿真验证,仿真结果表明,无论是基于单调度参数还是多调度参数LPV模型,设计的控制器均有良好的控制效果。针对LPV系统切换控制的问题,采用Lyapunov函数法对切换LPV系统进行稳定性分析,并在Lyapunov函数的基础上,通过驻留时间的约束给出切换稳定的条件,最后通过滞后切换,平滑过渡切换两种切换策略进行航空发动机全包线切换LPV控制。在系统的稳定性分析中,结合多调度参数LPV模型的建模特点,对基于平均驻留时间的稳定性分析方法进行推广,将整个切换系统对平均驻留时间的约束减低至各个子系统的多胞顶点对驻留时间的约束,降低了切换时的保守性;在切换策略中,结合多胞系统的特点对传统的滞后切换策略进行改进,通过对局部重迭区域求取共同二次Lyapunov函数保证切换时Lyapunov函数的连续性,通过滞后切换策略消除单一切换面频繁切换时控制器参数的抖振问题,基于如上两点,提出一种新的切换LPV控制方法;在平滑过渡切换策略上,通过在两子系统间设置平滑过渡区域的方法,保证切换时控制器参数的平滑变换,消除邦邦切换时控制器参数跳变的问题。仿真结果表明,在整个飞行包线内,两种切换策略均能保证切换系统的稳定性,且具有良好的控制品质。

(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。

变参数控制论文参考文献

[1].蔡光斌,赵阳,张胜修,杨小冈.高超声速飞行器鲁棒多目标线性变参数控制[J].兵工学报.2019

[2].孙昊博.涡扇发动机线性变参数控制方法研究[D].南京航空航天大学.2018

[3].文蔚.基于威布尔分布的变参数控制图经济性能研究[D].湖南大学.2017

[4].张弛.航空发动机过渡状态线性变参数控制研究[D].沈阳工业大学.2017

[5].石新文,林红旗,鲁庆宾.小批量多铸型生产的倾转式浇注机变参数控制[J].铸造技术.2016

[6].陈玉升,余刃,刘洋,杨怀磊.核反应堆功率变参数控制系统控制算法研究[J].四川兵工学报.2015

[7].李庚.压缩式制冷机组变参数控制及工作点优化[D].天津大学.2015

[8].张巍,应曌中,应祖光.MRVE夹层梁随机振动的最优跳变参数控制[J].噪声与振动控制.2015

[9].姜锐.航空发动机线性变参数控制方法研究[D].南京航空航天大学.2015

[10].韩莉莉,刘广瑞,宁祎,许军辉.柔性机械臂弹性振动的主动变参数控制研究[J].机械传动.2013

论文知识图

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