关键词： 有限时间稳定   自适应控制   鲁棒性   姿态跟踪   多旋翼无人机  

摘要： 针对系统存在不确定性且不确定性边界信息无法提前获知条件下多旋翼无人机的姿态控制问题，提出自适应有限时间控制（AFTC， Adaptive finite-time control）算法。先将该问题抽象为当存在匹配未知不确定性时，一般二阶单输入单输出（SISO， Single-input Single-output）系统的跟踪控制问题；在此基础上，设计了齐次非线性终端滑模面；针对不确定性边界信息在实际设计中往往无法提前获取，提出了基于判断系统是否到达滑动模态的自适应算法，用以动态改变控制增益；对所给出AFTC算法，用李雅普诺夫方法严格证明了跟踪误差可在有限时间内收敛到原点；进一步用AFTC算法设计了小型四旋翼无人机姿态控制器，并通过数值仿真和分析对该算法的有效性加以验证，从仿真结果可看出：AFTC算法可使多旋翼无人机控制系统在无法提前获知不确定性边界信息条件下，实现快速的、高精度的姿态跟踪控制，且所产生控制信号连续，易于工程实现。

关键词： 形状记忆合金   非线性建模   扩张状态观测器   自适应控制   ESO  

摘要： 研究了偏动式形状记忆合金（Shape Memory Alloy， SMA）驱动系统的非线性迟滞现象，并提出了一种基于扩展状态观测器（Extended State Observer， ESO）的自适应反步滑模控制方法，以实现驱动器精确位置跟踪。首先利用搭建的偏动式SMA驱动器，建立了基于SMA物理特性的驱动器数学模型。进而设计了ESO来估计和补偿系统的外部扰动，结合自适应反步滑膜控制方法，实现了精确的驱动器位置跟踪。采用Lyapunov稳定性理论对控制方法进行了严格分析，确保系统的稳定性。同时，通过仿真优化了控制参数，并在实验平台上进行了跟踪实验和抗干扰实验。实验结果表明，相比传统的反步控制或滑模控制，所提方法在跟踪正弦时精度提高了6.8%以上，并且具有更好的抗干扰能力和鲁棒性，能够满足实际应用中的精度和可靠性要求。

关键词： 燃气电厂   智能控制系统   能效分析   燃烧优化   余热回收  

摘要： 在能源需求日益增加的情况下,作为清洁能源发电的重要一环,燃气电厂的能源利用效率升级成为迫切需要解决的重点问题.本文通过深入分析燃气电厂的能效影响因素,结合现代电厂智能控制系统的应用,提出多项能效提升策略,主要包括技术手段,如燃气轮机燃烧最佳化、排气废热回收、动态负载调节、能效诊断和自我优化等.通过智能控制系统的设计和实施,有效提高了燃气电厂的整体能效水平,降低了能源消耗,提高了系统运行的稳定性,为提高燃气电厂智能控制系统的能效优化提供一定的技术参考.

关键词： 大数据   医院综合监控   楼宇自动化   智能控制   数据分析  

摘要： 随着医院建筑规模和复杂度的不断提升,楼宇自动化系统的应用变得愈加重要.基于大数据的综合监控系统逐步成为医院建筑各子系统有效监控和管理的关键技术系统.本文概述了楼宇自动化系统的基本构成及其在医院中的应用特点,并对其所面临的复杂程度和多样化的需求进行了分析,对能源管理、安全监控、医疗设备智能控制、环境优化等方面的数据采集与分析方法及其应用进行了探讨,以期为提高医院楼宇自动化系统的运行效率和服务质量提供参考.

关键词： 虚拟同步发电机   改进的粒子群算法   模糊控制   虚拟阻尼   虚拟惯量   参数自适应  

摘要： 随着新能源的广泛应用,虚拟同步发电机(VSG)技术在提高电网稳定性和支持可再生能源接入方面发挥着关键作用。然而VSG控制策略存在暂态调节时间长、系统稳定性差等问题,为此建立VSG功率环的小信号,对VSG的功角特性进行分析,并研究功率振荡与角频率振荡的曲线特征,系统分析了虚拟惯量与阻尼对系统暂态特性的影响机制,重点探讨了角频率变化量及其变化率与功率振荡的关联特性。设计了一种基于改进粒子群优化算法(PSO)的模糊控制器,依据功率偏差值及相关约束条件,动态调节虚拟惯量和阻尼系数。同时利用改进的PSO算法对控制参数进行优化整定,确保了参数的合理选择。仿真结果表明,该方法显著提升了系统的动态响应性能与频率稳定性,验证了其有效性和优越性。

关键词： 降阶动态输出反馈   鲁棒控制   横摆稳定性   侧倾稳定性  

摘要： 为了提升轮毂电机驱动电动汽车在高速、低附着等极限工况下的横摆与侧倾稳定性，提出了基于降阶动态输出反馈（DOF）的鲁棒分层控制方法。考虑车辆车速的时变性，建立了车辆横向动力学三自由度多胞型模型。在上层降阶DOF控制器的设计中考虑H∞性能，并引入区域极点配置，通过迭代求解该问题的线性矩阵不等式（LMI）条件得到了该问题的局部最优解。下层控制器以轮胎综合附着利用率最小化为目标，通过有效集法实现四轮转矩的优化分配。Simulink和Carsim联合仿真结果表明：在不同工况下，该控制器能明显提升车辆的稳定性，同时对系统参数变化和外界干扰保持鲁棒性。

关键词： 状态实时反馈   无人机控制   航拍姿态   鲁棒控制   无人机姿态  

摘要： 无人机在航拍过程中，由于气流、风速等外部因素的影响，其姿态容易发生变化，从而影响航拍画面的稳定性。为了提升无人机的航拍质量，实现对目标区域的稳定拍摄，提出基于状态实时反馈的无人机航拍姿态鲁棒控制方法。考虑航拍任务和航拍环境，通过无人机航拍路线规划和姿态解算，设定无人机航拍姿态控制目标。利用状态实时反馈技术测定无人机姿态，便于更快地响应无人机姿态的变化。从偏航角和俯仰角两个方面设置控制约束条件，实现无人机在航拍过程中的全方位姿态控制。选择无人机中的机翼和动力系统作为航拍姿态鲁棒控制对象，综合考虑无人机飞行环境和控制量计算结果，动态生成无人机航拍姿态鲁棒控制指令，实现无人机航拍姿态的鲁棒控制。通过实验得出结论：状态实时反馈偏差低于0.2°，满足无人机航拍姿态鲁棒控制运行要求，姿态角执行偏差系数降低0.685°，同时姿态角执行偏差系数明显降低。

关键词： 船舶   航向控制系统   智能控制   航向保持控制   自适应状态观测器   输入量化   输出量化  

摘要： [目的]为进一步研究船舶航向保持控制系统中状态信号的量化过程，设计一个含自适应滑模增益的新控制器，并提出一种基于高增益自适应观测器的船舶航向保持的反馈控制方法。[方法]通过构造二阶非线性的运动解析模型描述系统信号的输入输出量化过程，在高增益观测器和对数量化器的基础上设计一个含量化自适应滑模控制器。同时，结合扇形约束方法来消除量化误差对系统的影响，采用对数量化器分别对所设计的控制系统的状态变量和输入变量进行量化，并将量化后的状态反馈信息应用到船舶航向保持控制器的设计中。最后，基于Matlab Simulink仿真分析和Lyapunov稳定性理论，验证所设计的控制器的航向跟踪性能和闭环控制系统的稳定性。[结果]结果表明，设计的观测器对船舶航向及艏摇角速度等相关参数的评估具有有效性，航向保持控制误差无限逼近于零，观测误差也收敛至原点附近，且具有良好的航向跟踪性及闭环控制系统的稳定性。[结论]研究结果可为船舶航向保持控制提供有益的应用参考。

关键词： 非线性系统   T-S模糊系统   滑模控制   自主水下航行器   自适应控制  

摘要： 欠驱动自主水下航行器(AUV)具有模型高度非线性、被控变量强耦合且存在参数不确定等特点, 同时还受海洋环境中难以量测的扰动影响, 上述因素导致系统控制器的设计难度较大。另外, 现有成果大多采用AUV的简化模型或仅考虑某一维度的模型, 由于AUV被控变量强耦合, 因此所设计的控制器只适用于简化模型, 无法扩展到原始的非线性AUV系统。为解决上述问题, 文中针对欠驱动AUV系统, 设计了一种基于T-S模糊模型的自适应滑模控制器, 该控制器具有高通用性和强鲁棒性, 适用于复杂的AUV系统。首先, 采用T-S模糊建模方法对非线性、存在参数不确定的AUV系统进行线性化, 得到系统全局线性化模型。同时, 将系统内部不易获得精确值的参数项转化为系统不确定项, 得到了其重构表达, 并将其分解以提高控制器参数求解自由度。其次, 考虑系统存在内部执行器故障及外部环境干扰的情况, 设计了自适应滑模控制器, 能够对未知参数进行估计, 从而自适应更新控制律以稳定系统。通过Lyapunov稳定性理论确保了闭环系统的稳定性以及系统状态可达性。最后, 仿真实验验证了文中所设计控制器的有效性。

关键词： 风光火储系统   频率稳定性   一次调频   模糊自适应控制   虚拟惯量  

摘要： 针对含风光火储的电力系统频率稳定性问题，提出了一种基于模糊自适应控制方法的频率稳定控制策略。首先通过分析高比例新能源电力系统频率动态响应特性，建立了风光火储联合电力系统频率响应模型，揭示了新能源惯性参数和调频分配系数对系统频率稳定性的影响。接着，基于新能源调频分配系数和惯性参数，提出了风光火调度层和风光储机组层的参数自适应控制策略，并以此设计了调频分配系数模糊控制器(FISRES)和综合惯量模糊控制器(FISPID)。最后，在MATLAB/Simulink中建立了风光火储综合惯量频率响应模型，对所提模糊自适应控制策略对频率响应的改善作用进行验证。仿真结果表明，所提模糊自适应控制策略不仅能使新能源机组在调频初期提供高额有功支撑，还能显著提高不同工况下系统频率的响应速度和稳定性。