关键词： 模型预测控制   飞跨电容多电平变换器   计算复杂度   神经网络   自适应控制   无传感器   宽禁带半导体  

摘要： 近年来,轨道交通、数据中心、工业制造、电力系统等领域对电能变换技术提出了更高的要求,研发具有高功率密度、高效率、高电压等级和中大功率容量的新型电力电子变换器具有重要意义。然而,半导体器件的物理特性制约了功率变换器的工作性能。为了提高功率变换器的工作电压和功率等级,学术界提出了多电平变换器。这其中,飞跨电容多电平变换器(FCMC)凭借其功率密度高以及扩展能力强的优势,受到了越来越多的关注。但是,目前FCMC变换器在大功率场合的应用仍然受到两方面因素的制约。首先,FCMC的内部状态量多,控制起来比较复杂,尤其在电平数较高的情况下缺乏合适的控制方法维持FCMC电容电压的稳定。其次,随着FCMC电平数增加,势必会引入更多的电压采样电路,这将导致系统的体积和成本上升。 本论文以FCMC对高性能控制策略的需求为出发点,围绕相关问题,将FCMC拓扑和模型预测控制相结合,针对变换器的特点设计预测模型及优化函数,可以在发挥预测控制良好动态性能的前提下,大幅优化其稳态性能,简化控制的复杂度。此外,本文提出了适用于FCMC的电压估计方法,该方法可以在不使用传感电路的情况下准确、迅速地获取各电容上电压值。论文的研究重点及主要的创新工作主要体现在以下几个方面: (1)针对MPC计算复杂度随电平数增加呈指数上升的难题,首次提出了新型神经网络-模型预测控制(ANN-MPC)的概念。该方法利用神经网络取代FCSMPC的控制过程,传统FCS-MPC中繁重的计算负担从线上的迭代转移到线下ANN的训练过程中,从而有效地降低了控制过程中ANN-MPC控制器对计算资源的占用。飞跨电容五电平逆变器中的对比实验结果表明,ANN-MPC能够降低50%以上的FPGA资源占用,同时提供和FCS-MPC相同的控制性能。 (2)针对常用FCS-MPC开关频率不固定,以及电路中纹波较大的问题,提出了适用于多电平结构的新型固定频率调制型模型预测控制。本文提出的基于矢量分析的调制型模型预测控制在保留FCS-MPC优异的瞬态性能同时,使得变换器稳态性能与载波移相策略保持一致。即统一了传统预测控制的瞬态性能以及PWM调制下的稳态性能。同时,不再依赖对代价函数以及权重系数的选择。 (3)针对模型预测控制对系统参数失配敏感的共性问题,本文提出了基于神经网络的自适应模型预测控制(ANN-AMPC)。该方法建立神经网络模型对FCMC在不同系统参数下的运行数据进行学习。为了实现跟踪系统参数变化的能力,上一个工作周期的控制信号也加入到ANN的输入向量中。经过训练的ANN-AMPC可以自适应地跟踪系统参数的变化并实现最优控制性能,而无需额外的系统参数识别部分。此外,由于ANN在不同模型参数下的收敛是离线完成的,因此ANNAMPC可以提供更好的动态性能。 (4)针对现有FCS-MPC随FCMC电平数增加而指数性增长、输出波形频率不固定、输出纹波较大等不利因素,提出了一种新型CCS-MPC控制策略—分布式模型预测控制(DMPC)。DMPC基于纳什均衡策略而实现,结构呈现分布式特点,通过链式迭代对最优占空比进行求取。DMPC相对于FCS-MPC除了能实现固定频率控制外,最重要的优势在于随着FCMC电平数的增加,只需要增加部分子处理器模块,而无需对变换器整体进行重新设计,保证了计算负担增长率线性化,有利于高电平数FCMC的快速、定频控制。凭借其在控制性能和算法实现成本两个方面的优势,DMPC为FCMC向更高电平数、更高功率等级的推广提供了有力的技术支撑。 (5)飞跨电容多电平拓扑需要额外的采样电路对飞跨电容电压进行调节,这将导致系统成本和体积的上升。针对相关问题,本章研究了FCMC拓扑的快速电容电压观测技术,提出了基于反向传播算法的电容电压估计方法(SGDE),以及基于神经网络的电容电压估计方法(ANNE)。SGDE策略无需离线数据,通过实时采样到的输出电压就可以在线逼近电容电压值,其计算简洁,具备极强的扩展能力。本文通过仿真和实验在五电平FCMC和七电平FCMC中验证了SGDE的有效性。仿真和实验结果显示,SGDE的工作频率可以达到100 k Hz,且估计精度高于99%。ANNE策略首先收集多电平变换器的运行数据,继而离线训练好神经网络用来在线估计飞跨电容的电压值。本节通过仿真和实验在五电平FCMC中验证了ANNE的有效性。仿真和实验结果显示,ANNE的工作频率可以达到100 k Hz,且估计精度高于99%。此外,由于神经网络的收敛过程已经在线下完成,因而ANNE在线估计过程中抗扰动能力较强。

关键词： 振动减摩气缸   活塞密封槽   粒子群优化算法   鲁棒控制  

摘要： 气动技术是自动化生产中的重要技术，凭借着环保清洁、安装简单、响应快、寿命长等特点广泛应用于食品包装、汽车制造、电子产品等领域。但是气体具有压缩性，导致气动执行元件的速度极易受负载的影响;并且在气缸低速运行时，摩擦力占推力的比例大，故稳定性差，会出现“爬行”现象。于是，近年来备受关注的振动减摩技术开始与气缸相结合，利用压电叠堆的逆压电效应所带来的高频振动来改善气缸在低速运行时的摩擦特性，从而实现气缸的高精度轨迹跟踪控制。然而，随着对振动减摩气缸的研究的深入，配套的结构优化还未受到过多关注。本文将在振动减摩气缸的基础上，利用新型改进粒子群优化算法对振动减摩气缸的活塞密封槽进行优选，并结合确定性鲁棒控制策略来提高气缸轨迹跟踪精度。　　群智能优化算法近些年来发展蓬勃，应用越来越广，其中粒子群算法凭借原理简单，调参少等特点广泛应用于工程优化问题中，但同时也存在着“早熟”，错过真正的全局最优值，被困于局部极值等问题，全局搜索能力有待改善。本文在粒子群算法的基础上对其进行了改进，提出了新型改进粒子群算法(NIPSO)。首先，利用高斯变异对位置更新公式进行改进，通过引入变异因子?来增加粒子跳出局部极值的能力，从而加强粒子全局搜索能力。然后用 23个基准测试函数对其进行了仿真性能的测试，并且和其他经典改进粒子群算法进行对比。最终仿真结果表明，新型改进粒子群算法性能优越，稳定性高，不仅全局搜索能力强，并且局部发开能力也较强。　　为了优选出满足高精度轨迹跟踪控制要求的振动减摩气缸的密封槽，首先根据设计标准和经验值设计了 6 个满足条件的密封槽。其次，将新型改进粒子群算法用在 PID 轨迹跟踪参数优化上，并且为了提高算法的效率，引进了收缩空间系数 β。通过和其他改进粒子群对比表明了新型改进粒子群算法的优越性。最后利用新型改进粒子群算法优化 PID参数，确保每个密封槽的 PID参数为最优参数，所得结果为每个密封槽的最佳结果。根据 6 个槽的轨迹跟踪结果确定了2号密封槽的效果最好。　　为了验证 2 号密封槽在振动减摩气缸上轨迹跟踪的优越性，首先，搭建了气动伺服系统的实验平台;然后选择了确定性鲁棒算法作为轨迹跟踪的控制策 略，利用反步法设计了该控制器，并对其进行了仿真实验;最后在 2 号密封槽上进行了振动减摩气缸的确定性鲁棒算法的轨迹跟踪实验，实验结果表明振动减摩气缸在施加振动后最高有 11.13%的提升，证明了 2号密封槽的优越性，为将来振动减摩气缸商用提供了实验数据的支撑。

关键词： 张拉整体   多稳态   能量原理   弹性应变能   构型转换   超稳定性   运动路径   单元长度作动   结构刚度   自适应控制   动力稳定  

摘要： 多稳态结构能够在多个构型上维持稳定的平衡。通过激发结构在不同稳态构型间转换,可以获得快速、高效的结构变形以满足特殊的工程需求。除了借助外部扰动,多稳态张拉整体还可以利用自身单元长度的作动实现稳态构型间转换,并展现出通过主动调整预应力以促进或抑制构型转换的自适应能力。由于具有广泛的工程应用潜力,多稳态张拉整体近年来在宇航结构、软体机器人、仿生学、建筑结构、超材料以及微观结构等多学科领域受到关注。本文对多稳态张拉整体的形态分析和控制基础理论进行了系统研究,主要内容包括: (1)从能量的角度分析了多稳态张拉整体的形态特征。指出张拉整体的多个稳态构型在没有外荷载作用时均位于弹性应变能函数的局部极小点上,且构型间存在至少一条弹性应变能脊线。提出了一种沿着弹性应变能下降方向搜索其局部极小点的方法及定位张拉整体多稳态构型的数值策略。阐明了各局部极小点与脊线之间的弹性应变能差值不同导致了各稳态间转换的难易不一。 (2)建立了预应力模态组合系数与张拉整体切线刚度矩阵之间的增量关系,且该增量关系可用于分析预应力对结构刚度的调节作用。阐明了超稳定张拉整体的切线刚度矩阵不会随着几何刚度矩阵的变化而发生奇异,并提出了一种基于计算广义特征值的张拉整体超稳定性判别方法。通过建立构型切线刚度矩阵特征值随预应力模态组合系数变化的灵敏度矩阵,提出了一种通过调整结构预应力以促进张拉整体的多稳态构型间发生转换的数值策略。 (3)提出了多稳态张拉整体运动分析的一般性方法。基于单元伸长量与结构变形之间的关系,阐明了在相同单元长度作动下张拉整体多个稳态构型仅沿各自静力可行路径运动且不存在交点。综合考虑目标方向和构型弹性应变能增量大小,提出了一种借助外荷载实现张拉整体稳态构型间转换的方法以及追踪转换路径的数值策略。指出了外荷载所做的功可用于定量描述构型间转换的难度,同时也可作为评价稳态构型结构稳定性的指标。 (4)研究了张拉整体抑制多稳态构型间转换的自适应控制。借助吸引域的概念来表征张拉整体平衡构型在外荷载干扰下保持稳定性的能力,并提出了一种估计构型吸引域的方法。建立了单元伸长向量与结构切线刚度矩阵特征值之间的灵敏度矩阵,以实现单元长度作动对张拉整体结构刚度的调整。同时考虑结构平衡条件与切线刚度矩阵特征值的修正要求,建立了张拉整体自适应控制的基本方程。基于该方程,进一步提出了一种通过调整单元长度以抑制受荷张拉整体稳态构型间转换的数值策略。 (5)讨论了动力学框架下多稳态张拉整体的变形运动。基于拉格朗日方程,建立了张拉整体的动力平衡方程,并提出了一种追踪动力学运动路径的数值策略。对比了李亚普诺夫稳定与静力学假定下结构稳定的异同,指出构型切线刚度矩阵的正定性对张拉整体的动力稳定同样起到表征作用。通过算例表明了,过大的速度与加速度会使得张拉整体的动力学运动路径脱离静力可行路径,以此反映了基于准静力假定进行张拉整体运动分析的局限性。

关键词： 液压伺服系统   反步法   自适应控制   联合仿真   半实物仿真  

摘要： 随着科学技术的飞速发展,液压伺服系统在各类控制系统中得到了广泛的应用,此类控制系统普遍具有精度高、响应快的性能需求。液压伺服系统是一种参数时变的非线性高阶控制系统,存在着较为严重的参数不确定性和不确定非线性特性,因此难以获得系统精确的数学模型。为了使液压伺服系统具有更高的轨迹跟踪精度及鲁棒性,本文以注塑机液压伺服系统为研究对象,提出了基于常规PID控制、反步法控制、自适应控制的三种控制器,并通过搭建Amesim软件和C语言的联合仿真平台以及半实物仿真平台,在相同的工作环境及系统参数下对所设计的三种控制器的控制性能分别进行了仿真验证,最后通过对比分析仿真结果,总结得出控制性能最佳的一种控制器。首先,分析了液压伺服阀控缸系统动力机构的工作原理,由于非对称缸两腔的活塞有效面积不同,造成液压缸沿着不同方向移动时的动态特性并不一致,使系统在换向过程中极易引起很强的液压力跃变和系统振动,对系统的动态性能造成了严重的不良影响,故对阀控对称缸以及阀控非对称缸系统建立了不同的数学模型。其次,通过对控制算法的理论与原理进行介绍分析,完成了PID、反步法以及自适应控制器的设计,在自适应控制算法中,基于反步法实现了控制率与自适应律的结合,使系统同时具备良好的控制和估计效果。然后,介绍了论文所用的两种仿真方法。对Amesim软件与C语言的联合仿真环境进行了介绍,阐明了联合仿真的搭建方法,并通过实例验证了联合仿真平台的正确性与可行性;为进一步验证控制器的正确性,增强仿真实验的可信度,设计了一款半实物仿真平台,使仿真结果更接近于真实物理系统。为后续进行的仿真实验奠定了基础。最后,根据PID、反步法、自适应控制的算法结构,在联合仿真与半实物仿真平台中建立了不同的液压伺服系统仿真模型,并通过C语言对三种控制算法进行了程序编写。通过对仿真结果进行对比分析,得出最适合阀控缸系统的控制策略为自适应控制。

关键词： 随机非线性系统   全状态约束   自适应MTN控制   容错控制   障碍Lyapunov函数  

摘要： 在实际工业控制过程中,随机现象的存在通常会导致被控系统不稳定,进而给系统的稳定性分析和控制研究带来很大的困难.此外,系统的控制性能可能受到其输入、输出或状态的影响,因此必须施加约束以确保系统的正常运行.特别地,当违反状态约束时,可能会导致控制性能下降,甚至导致系统不稳定.因此,研究受状态约束的随机非线性系统的自适应控制问题显得尤为重要.本文研究几类具有全状态约束的随机非线性系统的跟踪控制问题,分别针对这些控制问题设计了相应的控制策略.主要内容如下:(1)研究一类具有输入时滞和全状态约束的随机非线性系统的跟踪控制问题.首先,利用Padé近似和拉普拉斯变换引入一个新变量来处理输入时滞.其次,为了保证系统的所有状态都满足给定的约束条件,构造了障碍Lyapunov函数(barrier Lyapunov functions,BLFs).在Backstepping过程中采用多维泰勒网(multi-dimensional Taylor network,MTN)逼近未知且连续的非线性函数.然后,结合自适应控制设计了一种基于MTN的控制器.最后,根据Lyapunov稳定性理论证明了所提控制方案能保证闭环系统中所有信号都是依概率半全局一致最终有界(semi-globally uniformly ultimately bounded,SGUUB)的,同时有效地减轻了全状态约束的影响.(2)研究一类受多重故障和全状态约束的随机非线性系统的自适应容错控制问题.首先,设计对数BLFs来解决全状态约束问题,以实现系统控制.其次,将MTN技术融入到Backstepping过程中,设计了一种新的基于MTN的自适应容错控制器.最后,利用Lyapunov稳定性理论证明了所提控制策略确保了所有信号都是依概率SGUUB的,并且即使在受控系统中存在多重故障的情况下,所有系统状态也能被约束在给定范围内.(3)研究一类带有非对称输入饱和与全状态约束的大规模随机非线性系统的自适应分散规定性能控制(prescribed performance control,PPC)问题.首先,通过引入高斯误差函数克服了输入饱和的障碍.其次,通过引入非对称误差传递函数来实现系统输出的瞬态性能.然后,在Backstepping过程中使用非对称BLFs巧妙地规避全状态约束.最后,利用MTN设计自适应分散控制器,保证了闭环系统所有信号依概率SGUUB,并且系统的跟踪误差保持在原点可调邻域内.上述研究表明,本文所设计的控制策略既能实现良好的跟踪性能,又能满足系统的全状态约束要求.通过仿真实验验证了所提控制策略的有效性和技术可行性,这为更一般的随机非线性系统的跟踪控制研究提供了新的思路和方法.

关键词： 多智能体系统   二分一致性   输入饱和   概率时变时滞   鲁棒控制  

摘要： 多智能体系统分布式协同控制通过智能体间的局部信息交互可以实现单个智能体难以完成的复杂任务,在无人机编队、移动传感器网络、智能电网等领域有着广泛的应用。一致性问题是多智能体系统协同控制的基础,意味着所有智能体的状态趋于相同。本文针对合作对抗拓扑下具有多重约束的多智能体系统的一致性控制问题,分析了输入饱和、速度不可测、概率时滞、参数不确定性和外部扰动对多智能体系统一致性的影响,设计了合适的分布式控制协议,使得多智能体系统渐近地实现预期的群二分一致性和鲁棒H二分一致性。本文的主要研究内容和贡献如下:针对具有输入饱和和速度不可测约束的线性和非线性异质多智能体系统的群二分一致性控制问题,利用双曲正切饱和函数保证所有智能体的输入有界,引入辅助变量克服速度信息不可测的限制。在任意的分组方案下,设计了基于牵制策略的一致性控制算法。利用正规变换将符号图转化为非负图,并将多智能体系统的一致性问题转换为闭环误差系统的稳定性问题。基于代数图论和La Salle不变集原理,证明了在无向、连通且结构平衡的符号图下多智能体系统可以渐近地实现预期的群二分一致性,即每个智能体渐近收敛到和所在群的参考轨迹相同或相反的状态。针对具有概率时变时滞和速度信息不可测约束的异质多智能体系统的均方群二分一致性控制问题,引入辅助变量克服速度不可测的限制,并利用伯努利概率分布特性,提出了具有分组和牵制方案的分布式控制协议。在时滞有界的假设下,构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函对时滞项进行分析。基于随机稳定性理论,得到了异质多智能体系统渐近地实现均方群二分一致性的充分条件。进一步,借助Matlab的LMI工具箱得到了最大可容许时滞和时滞发生概率之间的关系。针对具有外部扰动的不确定非线性时变多智能体系统的鲁棒H二分一致性控制问题,提出了分布式静态输出反馈控制算法。借助鲁棒控制理论处理不确定性的方法,将时变系统转化为具有范数有界参数不确定性的时不变系统。通过模型转换、正交变换、模型降阶和对角化,将多智能体系统的鲁棒一致性问题转换成解耦子系统的鲁棒H控制问题,推导出多智能体系统渐近地实现鲁棒H二分一致性的充分条件,并通过Schur补引理将其转换为易于实现的线性矩阵不等式形式,保证了系统实现鲁棒二分一致性的同时还满足预期的H性能指标。

关键词： 主动减摇   并联机器人   自适应控制   变负载   机器人力控  

摘要： 主动减摇座椅在实际应用过程中，因所承载的人员、物品处于变动状态，其末端的质量、转动惯量等参数也在时刻变化，影响其减摇效果。本文提出了一个自适应控制算法，首先，在并联机器人的任务空间建立动力学方程，并将待估计的动力学参数重组成一个矢量；然后，提出了自适应控制率，可以估计上述动力学参数，并利用李雅普诺夫方程验证了其可以全局收敛；最后，采用前馈力+反馈力的方式构建每个关节的控制力。本文针对一个3自由度RPS并联机器人的主动减摇座椅进行了仿真，仿真结果表明本文所提出的自适应控制算法有效。

关键词： 岩巷掘进机   截齿截割阻力   有限元仿真   RBF神经网络   PID控制   联合仿真  

摘要： 超重型岩巷掘进机截割对象是包含硬度等级很高且变化范围较大的煤岩,其工作负荷大,施工环境恶劣,煤层特性不仅硬还复杂多变。在截割过程中,截齿承受频繁交变的冲击载荷,易导致截齿磨损、断裂、脱落,严重影响掘进机的截割效率和进给速度,大大降低掘进机的使用寿命。因此,本文提出了一种针对超重型岩巷掘进机的截齿动载荷平稳性智能控制方法,实现了依据截齿截割阻力对截割头转速与摆速的自适应调节,使截齿的截割阻力在允许范围内,该研究具有重要意义。通过查阅国内外相关的文献资料,发现国内外截割头自适应调速大多依据截割电机电流大小、液压油缸压力大小以及截割头振动信号等,很少有对截割过程中截齿受力进行分析并依据截割阻力大小进行调速的研究。因此,为了实现截齿动载荷平稳性智能控制,本文进行了以下方面的研究:首先本文对掘进机的截割机构、截割过程与原理进行了深入的了解,并分析了截割机构在不同截割状态下的动力学特性。根据掘进机截割头载荷计算公式,选取了影响截割头载荷的主要因素,包括截割工况、煤岩硬度、截割头入深、转速、摆速或钻进速度等。依据纵轴式掘进机的截割头设计数据,在MATLAB中编写了截割头载荷模拟程序,并详细分析了各因素对截齿截割阻力与截割头载荷的影响规律,并得出在截齿截割阻力控制的过程中需要控制截割头转速与摆速,为截齿动载荷平稳性智能控制提供依据。为了模拟真实的截割工况,得到截割过程中截齿受力的分布规律,选择有限元仿真对截割头截割煤岩进行了仿真。首先对单齿截割试验进行了建模仿真,验证了有限元仿真的可行性。随后针对不同截割工况、不同截割深度、不同煤岩硬度分别建立了截割头截割煤岩的三维模型,进行了有限元仿真。对仿真结果中每个截齿的截割阻力以及截割头负载转矩进行了统计分析。由于理论计算中每个工作截齿的截割阻力大小相同且准确性较低,因此运用有限元仿真得到的结果对截齿截割阻力计算公式与截割头负载转矩公式进行了修正,用于对截齿动载荷的控制中。通过对截割电机与截割部液压油缸进行分析,得出了截割头转速与截割电机转速、截割头摆速与液压油缸伸缩速度间的关系。并分别运用MATLAB与AMESim建立了截割电机变压变频控制模型与截割部液压系统模型,实现了对截割头转速与摆速的控制。依据多目标优化模型给出了掘进机在不同煤岩硬度下的最优截割参数,在模型中限制了截齿所承受的最大截割阻力与截齿损耗量的大小,保证截齿在煤岩硬度不变的情况下受力不超过额定值。通过结合多目标优化模型,提出了基于RBF-PID的掘进机截齿动载荷平稳性智能控制方法的整体方案。并在MATLAB与AMESim中搭建联合仿真模型,通过联合仿真验证了该方案的可行性。

关键词： 污水处理   敏感性分析   智能控制   溶解氧   脱氮  

摘要： 污水生化处理过程具有多变量、强耦合、大滞后及强非线性等特征,加上运行过程中发生的诸多复杂生化反应,使得难以准确的构建出数学模型,这些不可测的因素大大增加了系统的不确定性,常规的控制方法难以满足控制要求。本文针对以上问题,以污水处理过程中出水总氮的含量为优化目标,运用全局敏感性分析方法对不确定性参数进行敏感性评估,且针对影响出水总氮的关键变量,通过研究智能优化和控制方法,提出有助于污水脱氮的智能控制策略。以下是本文的主要研究内容:1.针对污水处理过程中被控变量选取的问题,通过将傅里叶幅度敏感性测试(Fourier amplitudes sensitivity test,FAST)方法与神经网络构建的元模型相结合对系统输入参数进行全局敏感性分析。首先关于出水总氮对其相关变量进行全局敏感性分析,筛选得到其中敏感度较高的元素;接着关于出水中氨氮和硝态氮对好氧池和缺氧池中的相关变量进行敏感性分析,将结果结合活性污泥池的工艺机理分析得到高敏感度参数与输出间的作用关系;最后关于出水总氮对筛选得到的不同活性污泥池中的被控变量进行全局敏感性分析,选出其中敏感度较高的变量进行控制。2.针对污水处理过程中溶解氧浓度难以控制的问题,将基于遗传算法优化的神经网络PID控制器(GA-BP-PID)用于溶解氧控制器的设计当中。其原理为根据闭环系统误差通过BP神经网络动态调节增量式PID控制器参数,遗传算法用于对网络初始权值进行寻优以提高控制器收敛性能。相比传统的PID控制,GA-BP-PID初始收敛速度更快,拥有更强的自适应和快速响应能力。3.针对污水处理过程中氨氮浓度难以控制的问题,提出一种基于遗传算法优化的自适应神经网络滑模控制方法(GA-RBF-SMC)。首先通过非线性系统模型设计出理想的滑模控制器,而后通过采用径向基神经网络(RBFNN)实现对理想滑模控制器控制率的估计,最后基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,证明了该控制器作用下系统的状态变量、输出变量及网络权值具有半全局有界性。其中,遗传算法用于对控制器的参数进行寻优。实验结果表明,所提出的控制器相比传统的PID控制器具有收敛快,稳定性高,鲁棒性强等特点,且与二阶非线性自抗扰控制器相比也有更好的抗扰动能力。4.针对污水脱氮过程能耗高、效益低的问题,提出双回路脱氮控制系统,通过对污水处理过程中氨氮和硝态氮浓度进行控制,来实现脱氮效率的提高。将所提出的控制策略在BSM2平台上进行仿真实验,结果表明所提出的控制策略相较于原系统能够以更低的曝气能耗获得更好的脱氮效果。最后,总结了本文的主要研究工作、成果及不足之处,并对未来的研究方向作出展望。