一、基于奇异摄动和Luenberger观测器的PMLSM无传感器控制（论文文献综述）
林颖[1]（2021）在《永磁同步直线电机抗干扰控制研究》文中研究说明随着高性能永磁材料的发展以及对高端数控机床日益精密化、高速化、智能化的要求,永磁同步直线电机（Permanent Magnet Linear Synchronous motor,PMLSM）得到广泛应用。由于电机本身结构复杂,加之运行时容易受负载扰动等影响,控制设计的难度极大地增加,因此针对永磁直线电机系统,研究适用的高性能抗干扰控制算法有重要理论与实际意义。本文以互联状态观测器为研究工具,针对具有状态不可测和外加扰动的永磁同步直线电机系统,设计观测器和控制器实现电机的无速度传感器跟踪控制,研究的重点在于观测器的构造和控制器设计及鲁棒性分析,主要工作以及创新如下1.针对PMLSM系统中存在部分状态量不可量测的问题,提出了一种基于扩张状态互联观测器的反步控制方法。将时变不可测的定子电阻以及机械系统总扰动视为扩张状态,将系统化为互联子系统的形式,对每一个子系统设计基于Kalman滤波器的扩张状态互联观测器,通过构造的观测器去估计系统不可测状态,再根据反步递推法设计控制器,实现电机速度跟踪目标,之后考虑位移跟踪控制问题,进一步实现电机位移跟踪目标。2.针对PMLSM系统中同时存在状态量不可测和外加扰动的问题,提出了一种基于自适应互联状态观测器的反步控制方法。在第三章研究的基础上,考虑电机采用d轴电流为零的矢量控制方式,在电机数学模型的d轴电压方程中引入外加扰动,考虑的干扰种类更加广泛。观测器的构造选择将随环境变化的定子电阻作为一个子系统的扩张状态,而机械子系统总干扰作为另一个子系统的扩张状态,对外加扰动采用自适应率估计,设计基于Kalman滤波器的自适应互联状态观测器。新构造的观测器可以同时估计系统不可测量状态量以及外加扰动量。结合反步法设计控制器,实现了无传感器下的速度跟踪控制。3.针对本文构造的观测器和控制器进行鲁棒性理论分析。首先对观测器的存在性进行理论分析,然后根据得到的系统总的动态误差方程,选取Lyapunov函数对观测器的观测误差收敛性进行证明,最后采用反步法进行控制器设计。观测器的存在性分析是本文与之前研究工作最大不同之处,通过充分利用电机的结构信息和部分状态量的可测量信息,对扩张状态估计部分进行特殊的构造,保证了扩张状态互联观测器的时变增益矩阵有正定解,观测器存在性分析得以证明。4.针对闭环系统抗干扰控制算法有效性验证的问题,通过在matlab仿真平台上对永磁同步直线电机控制系统进行仿真实验验证,同时对两种观测器-控制器方法的鲁棒性进行对比分析。仿真结果验证了提出的观测器和控制器的有效性。
张新昱[2]（2021）在《基于干扰和状态估计的多刚体系统鲁棒跟踪控制研究》文中进行了进一步梳理多刚体系统作为一类典型的力学系统,在机械,车辆、机器人及飞行器等诸多领域具有广泛的应用。多刚体系统结构复杂,在许多实际应用中存在模型不确定性、未知的外界干扰及作动器饱和等约束,且具有强非线性和强耦合性等特点。此外,由于空间和成本的约束,难以在多刚体系统的每个需测量部位安装合适的传感器以获取系统的状态,而现有的控制方法多基于状态反馈,且存在控制器结构复杂,参数整定困难,实际控制精度难以保证等不足。本文针对多刚体系统的鲁棒跟踪控制问题,为消除建模、测量和作动能力受限条件下多刚体系统动态模型中的不确定性分量和控制输入约束对其运动精确性的影响,从不确定性分量估计与补偿、状态观测器设计,结构简单、参数易整定的高精度鲁棒跟踪控制器设计,以及稳定性推导等方面开展研究工作,其对于械臂车间作业、空间机器人卫星维护工作、载体自主运动等领域有广泛应用前景。本文提出了基于干扰和状态估计的鲁棒控制理论方法,利用干扰的估计与补偿,状态的估计与替换,并与控制器设计相结合,实现了多刚体系统的高精度轨迹跟踪,并通过多刚体系统实验平台对所提控制方案的有效性进行了验证,实验结果表明,本文提出的基于估计数据的鲁棒控制方法具有较好的稳态跟踪精度和瞬态性能。本文的主要贡献和创新性总结如下:（1）研究了基于比例-微分（proportional-derivative,PD）控制器与不确定和干扰估计器（uncertainty and disturbance estimator,UDE）的比例-积分-微分（proportionalintegral-derivative,PID）控制设计方案,简化了PID控制器的调参,实现了单参数调节系统跟踪误差最终界。在此基础上,考虑了无速率测量的多刚体系统的鲁棒跟踪控制问题,对UDE进行了改进设计,将其扩展到输出反馈情况。提出了一个简单的反馈控制方案,该方案包括一个改进的龙伯格状态观测器（Luenberger state observer,LSO）来估计系统状态和一个改进的UDE来估计系统集总输入干扰。该方案的新颖之处在于引入了LSO和UDE之间的相互耦合,以提高估计和控制精度。利用所设计的线性非奇异状态变换和巧妙的参数映射,简化了闭环系统的性能分析。通过奇异摄动理论,得到一个简单的稳定条件和单参数调优方法,以减小稳态估计误差和跟踪误差。最后,通过数值仿真和在三自由度（3-degree-of-freedom,3-DOF）直升机平台上的实验验证,证明了相互耦合效应带来的性能提升,以及参数调节方法的有效性。（2）研究了状态测量受限的n-DOF多刚体系统的鲁棒输出反馈跟踪控制。设计了一种改进的扩张高增益观测器（extended high gain observer,EHGO）来估计不可测得的系统状态以及不确定性和干扰。提出了一种结合改进的EHGO和连续PID-滑模控制（sliding mode control,SMC）策略的新型控制方案。改善了闭环系统的瞬态响应性能,同时保证了估计与跟踪的稳态精度。采用Lyapunov稳定性方法证明了EHGO的有效性。此外,通过奇异摄动理论证了闭环系统的稳定性和收敛性。数值仿真和实验结果验证了所提出的控制方案的性能优势。（3）针对一类受模型不确定性、外部干扰和输入饱和约束的单输入-单输出（single-input single-output,SISO）高阶多刚体系统,提出了一种新型的有限时间鲁棒跟踪控制方案。设计了一种基于障碍函数的干扰观测器（barrier function-based disturbance observer,BFDO）来估计系统的非平滑非线性复合干扰,且具有有限时间收敛性能。此外,基于障碍函数和BFDO,设计了一种自适应连续非奇异终端滑模控制（continuous nonsingular terminal sliding mode control,CNTSMC）策略。证明了闭环系统的Lyapunov稳定性和有限时间收敛性。通过数值仿真和与现有控制方法的比较,显示了所提出的控制方案的有效性和性能优势。本文的研究成果有助于解决多刚体系统的高精度鲁棒跟踪控制问题,对基于干扰和状态的估计、结构简单,参数易整定的鲁棒跟踪控制器设计与开发具有一定的指导意义。
莫理莉[3]（2020）在《基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制》文中研究表明表面式永磁同步电机是凸极式永磁同步电机的特例,这类电机的转矩仅和q轴电流成线性关系而与d轴电流无关,其控制模型简单,在机器人、航空航天、精密数控机床和伺服系统等领域应用广泛。表面式永磁同步电机还是一个多输入、强耦合、非线性、变参数的复杂对象,当电机系统存在外部扰动和内部参数摄动时,常规控制方法鲁棒性不强,无法满足高性能控制的要求。滑模变结构控制具有对系统数学模型精确度要求不高、对系统参数摄动和外部扰动不敏感,具有鲁棒性优点,使得它非常适合用在表面式永磁同步电机控制系统。电机的速度和位置控制,一直是电机控制算法研究与应用的热点,本文以滑模变结构控制理论为基础,对表面式永磁同步电机速度和位置控制策略进行研究,主要研究内容如下:（1）阐述了表面式永磁同步电机及其控制系统的发展历史和它中国民经济领域的应用领域的重要地位,为本文相关研究工作明确立论的社会意义。（2）在对滑模变结构控制的基本思想及发展现状进行概述的基础上,详细介绍本文用到的滑模变结构控制设计方法,作为本文相关研究工作的理论基础。（3）针对表面式永磁同步电机速度滑模控制系统存在内部参数摄动或外部负载扰动时,抖振严重,制约了系统动稳态性能提高的问题,将积分滑模变结构控制结合模糊控制算法用于该系统,削除抖振,增强系统鲁棒性,消除静差;为解决模糊滑模控制器中由于存在积分环节和限流环节会造成Windup现象的问题,参考改进的Anti-reset Windup思路,在控制器中加入抗饱和环节,改进控制器结构,消除Windup现象,进一步提高系统的动稳态性能。（4）针对表面式永磁同步电机位置追踪控制系统中常常被机械因素制约系统性能提高,尤其是当系统存在参数摄动或负载扰动时,常规控制很难在保持良好鲁棒性同时保证位置跟踪的快速响应性问题,将非奇异终端滑模变结构控制与反步控制算法结合应用到电机位置跟踪控制系统,实现在增强系统的鲁棒性的同时使得系统保持追踪的快速响应性。（5）前面两种算法在控制过程,均是把外部扰动及系统参数摄动作用视作零,依靠滑模系统的鲁棒特性来维持系统稳定,然而,在复杂环境下的控制系统中,外部扰动及系统参数摄动对电机控制系统精度提高的制约作用是不可忽视的,针对这个问题,提出一种滑模变结构控制结合滑模扰动观测器的复合控制策略。这种复合控制策略把外部扰动及系统参数摄动一起实时观测并反馈到控制系统中,通过对扰动的及时补偿,有效减少内外部扰动造成的电机速度的跳动,提高系统的控制精度。（6）机械位置传感器不仅增加电机控制系统的体积和成本,还增加系统结构复杂性,甚至严重影响了系统的可靠性和安全性,因此,用算法取代机械位置传感器是有必要的。本文针对一般的滑模观测器观测器为消除抖振引入低通滤波器环节会造成相位滞后的问题,提出一种新型二阶滑模观测器取代位置传感器,这种新型滑模观测器没有低通滤波环节,不存在相位滞后问题,还可以提高观测器的观测精度和控制系统的鲁棒性。
颜渐德[4]（2019）在《工矿电力机车永磁同步电机驱动系统控制策略的研究》文中进行了进一步梳理对于传统的工矿电力机车,直流串励电动机常被用来作为牵引电机,直流串励电动机通常采用串电阻调速或者斩波调速。近些年,三相异步电动机作为工矿电力机车的牵引电机在矿山有所应用,但异步电动机功率密度不高给工矿电力机车在空间设计时造成了困难,在维护时增加了难度,另外其功率因数低。由于永磁同步电机结构简单、效率高、功率密度高、安全性能好、系统可靠等特点非常适合于矿山企业对安全高效、环保和节能的要求,基于永磁同步电机的驱动系统必将在矿山牵引行业具有广阔的应用前景。本文根据工矿电力机车负载重且变化频繁、环境恶劣等特点,具体研究了以永磁同步电机为核心的驱动系统,围绕工矿电力机车运行过程中存在的关键问题,研究工作主要包括以下几个方面:（1）对于工矿电力机车的永磁同步电机驱动系统运行过程中,负载的波动会引起工矿电力机车的速度振荡,从而使得电机车的减速箱等机械结构的损坏机率大大的增加。本文研究了将滑模变结构控制与干扰观测器相结合的控制方法,利用基于指数趋近律的滑模控制器进一步提高电机驱动系统静态和动态跟踪性能,通过基于干扰观测器的反馈控制器来补偿负载干扰。针对滑模控制的抖振及调节时间过长问题,采用互补滑模变结构控制与干扰观测器相结合的控制方法,利用Sg和Sc相结合的互补滑模变结构控制器实现电机系统动、静态跟踪性能,抑制抖动,削弱超调等功能,通过基于干扰观测器的反馈控制器以补偿为系统速度测量的干扰、电流测量的干扰及负载变化的干扰,从而提高系统的快速响应和鲁棒性。（2）由于工矿电力机车运行现场环境的雾气,灰尘和振动等恶劣条件,速度传感器容易损坏;本文中永磁同步电机的负载变化很频繁,母线电压波动大,普通的观测转子位置方法观测的位置不准确。对此,本文采用高频注入法得到永磁同步电机的初始位置,然后采用干扰观测器得到估计速度,对速度进行积分得到永磁同步电机在运行时的转子位置。设计了一种新型线性矩阵不等式（LMI）干扰观测器结构,然后提出一种将LMI干扰观测器与反推控制相结合的控制方法,即根据永磁同步电机定子q轴电流iq*,在反推控制结构中引入干扰观测器重构的状态变量。通过线性矩阵不等式（LMI）计算出观测器增益,然后估算出永磁同步电机电流id与iq、转速、测量干扰d1与d2,在获悉干扰观测器的估计值之后,遵照反推控制策略,对电流控制器与速度控制器分别进行了设计。（3）针对工矿电力机车制动过程中产生丰富可观的再生制动能量的问题,对工矿电力机车的制动进行了数学分析,构建起电力机车能量回馈系统的数学模型。根据数学模型得到电力机车在制动时储能系统和能量回馈系统的瞬时吸收参考功率。通过对瞬时功率的跟踪控制来调节电力机车制动能量在储能单元与能量回馈单元之间的吸收功率比例,本文对再生制动能量提出了基于储能和能量回馈相结合系统的能量优化分配方案。通过大量的试验和现场工程应用表明,提出的基于干扰观测器的互补滑模控制,对负载的波动会引起工矿电力机车的速度振荡具有很好的抑制作用。工矿电力机车的系统结构更加合理,可靠更加高,机械冲击得到有效的减小,极大降低了机械磨损,工矿电力机车的安全性得到了提高,维护工作量大大降低。提出的基于干扰观测器的反推控制的估计与实际速度吻合度很好,有效解决了工矿电力机车采用永磁同步电动机驱动系统采用速度传感器所带来的问题。工矿电力机车制动过程中产生丰富可观的再生回馈能量,采用改进型控制策略的优化分配方案后,引起母线电压波动和再生制动能量回收率均在正常范围内。有效了克服储能装置能量密度低和能馈系统的抗冲击功率能量弱的缺陷,工矿电力机车的消耗的电能大大的减小。
鞠锦勇[5]（2018）在《移动柔性操作臂系统机电耦合动力学特性及振动控制研究》文中研究表明直角坐标型机器人因其运动方式简单,易于进行计算机编程控制等,而广泛应用于拾取封装、喷涂、焊接等工业领域。该类型机器人的结构形式一般为底部大范围运动基座结合末端执行操作臂方式。机械操作臂直接作用于工业对象,因此其动态品质和运动特性对整机的操作精度具有重要影响。传统的直角坐标型机器人操作臂大多采用刚性结构,整体结构较笨重并且存在不易控制的结构抖振,对整机工作效率及定位精度会产生较大影响。为了提高直角坐标型机器人的整机性能,需要通过改进系统结构达到轻型化的目的,结构的轻型化也是实现高速和集成的基础。柔性操作臂具有轻质、载重自重比高、能耗低等优点,非常适合工业机器人集成化、高速化的发展趋势。但是,柔性操作臂由于本身刚度低、挠度大的结构特性,在运动过程中极易产生弹性变形和残余振动,并且由于柔性操作臂本身结构阻尼较小,振动将持续较长时间,这与芯片封装等工业应用场合的精确化要求相驳。为此,深入研究柔性操作臂的动态特性及振动抑制策略,是实现柔性操作臂在工业机器人上有效利用的前提。现有的高精度高动态响应工业直角坐标型机器人均采用基于交流永磁同步电机的伺服系统驱动,永磁驱动移动柔性操作臂系统是一个典型的机电耦合动力系统,由于柔性操作臂模态频率低,在高速轻型条件下电机驱动端的机电耦合效应会对其动态特性及稳定性产生显着影响。此外,直角坐标型机器人在具体作业过程中其负载并非一成不变的,这会对柔性操作臂弹性振动控制器的设计提出更高要求。因此,在对柔性操作臂进行动态特性分析及振动控制策略研究时,应充分考虑系统驱动端机电耦合效应及末端负载的影响。本文的研究工作主要包括:（1）建立了永磁伺服系统驱动下的移动柔性操作臂系统机电耦合动力学模型,并完成了实验对象的搭建。基于机电分析动力学,对移动柔性操作臂系统进行了全局机电耦合分析,明确了系统内部的主要耦合形式。对移动柔性操作臂系统进行了子系统划分及局部耦合分析,探讨了各子系统的运动机理并进行了子系统的局部解耦;明确了各子系统之间的耦联因素并确定了耦联中间量,最终建立移动柔性操作臂系统全局机电耦合动力学模型。搭建了移动柔性操作臂系统实验对象,并结合实验对象物理参数与建立的系统全局耦合动力学模型,构建移动柔性操作臂系统虚拟仿真平台,并据此对电机驱动端输出特性、子系统动态特性及系统全局机电耦合动态特性进行了数值算例分析。（2）结合电机驱动端机电耦合效应及末端变负载工况,研究了移动柔性操作臂系统的参激振动特性及稳定性。考虑柔性操作臂横向振动对系统定位精度起主导作用,且相较于横向运动,定位基座另外两个方向的平动运动对柔性操作臂横向振动基本无影响,因此主要进行了定位基座做横向运动下系统动态特性的分析。考虑末端负载质量的影响,推导了柔性操作臂的精确模态频率方程以及模态振型函数,揭示了末端负载质量对柔性操作臂振型函数的影响规律;基于直接多尺度法,分析了驱动端激励及末端负载变化对柔性操作臂横向参激振动特性的影响机理;引入直角坐标变换,探明了柔性操作臂横向振动稳定性受系统变负载工况的影响规律;通过有限元分析及数值仿真计算对上述理论分析结果进行了验证。（3）开展了基于状态估计与奇异摄动理论的移动柔性操作臂系统弹性振动软测量研究,避免振动速度及位移传感器引入的附加质量对柔性操作臂本身稳定性的影响。引入奇异摄动因子,实现了移动柔性操作臂系统动力学模型的降维分解;基于系统能控性及能观性理论,运用秩判别准则分析了系统双时标子系统状态变量的可观测性及可控制性;构建了移动柔性操作臂系统双时标观测器模型,并基于线性二次微分对策理论实现系统双时标观测器观测增益的优化;通过仿真分析与实验测试,验证了基于双时标观测器的移动柔性操作臂系统弹性振动软测量方案的有效性。（4）进行了永磁驱动移动柔性操作臂系统弹性振动主从一体化控制策略的研究。针对柔性操作臂末端变负载工况,结合系统弹性振动双时标观测器,设计了柔性操作臂横向弹性振动主动控制器—状态反馈积分控制器;针对永磁电机驱动端机电耦合效应,基于最优理论与输入整形法,设计了柔性操作臂横向弹性振动从动控制器—两模态振动级联整形器;结合系统横向弹性振动主动控制器与从动控制器,给出了系统横向弹性振动主从一体化控制方案,实现了状态反馈积分控制器与两模态振动级联整形器在柔性操作臂弹性振动控制上的优势互补、劣势互堵;通过仿真分析与实验测试,验证了移动柔性操作臂系统弹性振动主从一体化控制器的有效性。
夏候凯顺[6]（2018）在《基于观测器的双馈风力发电系统容错控制》文中指出本文针对基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电系统（WECS）在传感器故障下的运行,基于观测器设计了四种容错控制（FTC）策略。主要工作可以总结为以下几个方面:一、提出了一种基于卡尔曼滤波器的容错控制（KFFTC）策略。基于定子电压、定子电流和转子电流的独立动态模型,并行设计了六个卡尔曼滤波器（KF）,在测量噪声的环境下估计电压和电流分量。利用电压和电流卡尔曼滤波器输出的估计值和真实的传感器测量值计算出残差指标,设计故障检测和识别（FDI）逻辑对传感器故障进行实时诊断,判断出具体发生故障的传感器。基于故障诊断的结果,利用冗余的卡尔曼滤波器的电压或者电流估计值,代替发生故障的传感器的测量值,在故障期间对控制系统进行重置。在并网的双馈风力发电系统得到的仿真结果表明,提出的KFFTC策略能够准确地检测出传感器故障和识别出故障的传感器,确保双馈风力发电系统在定子电压、定子电流和转子电流传感器故障下的容错运行。二、提出了一种改进的容错控制（IFTC）策略。首先,提出新的定子电流环矢量控制（SVC）策略,通过调节定子电流分量实现双馈风力发电系统的有功和无功功率的解耦控制,而无需使用转子电流传感器。通过理论和实验分析可知,新的定子电流环矢量控制SVC和传统的转子电流环矢量控制（RVC）相比,具有相同的跟踪速度、闭环稳定性、对系统不确定性和外部扰动的鲁棒性。将SVC方法替代KFFTC策略中的RVC方法,提出了改进的容错控制IFTC策略,进一步提高双馈风力发电系统对电流传感器故障的容错能力。三、结合基于扰动观测器的直接功率控制（PODPC）和两阶段卡尔曼滤波器（TSKF）的优点,提出了一种电流传感器容错控制（CSFTC）策略。在PODPC方法中,双馈感应发电机的有功和无功功率之间的耦合关系通过新引入的扰动状态量表示,利用从扰动观测器获得的状态估计值对双馈感应发电机进行反馈线性化控制,从而实现有功和无功功率的直接解耦控制。PODPC的实现不需要转子电流传感器和任何双馈风机的模型参数。对于定子电流传感器故障,在考虑模型误差时,设计定子电流两阶段卡尔曼滤波器生成残差用于故障检测和识别FDI,以及提供准确的电流估计值替换故障的电流测量值实现控制器的重置。仿真结果表明,提出的CSFTC策略不受转子电流传感器故障的影响,而且对定子电流传感器故障具有较强的容错能力。四、提出了一种基于故障观测器的容错控制（FOFTC）策略。将双馈风力发电系统分解为定子、转子和网侧电流模型,基于模型设计传感器故障观测器（SFO）,在模型存在误差时,能够准确提供对传感器故障分量的估计值。基于双馈感应发电机系统的独立电流模型,并行设计三个传感器故障观测器,分别用于估计定子、转子和网侧电流传感器的故障信号。在故障期间,由电流观测器提供的故障估计值被用于补偿故障信号,从而在不使用故障检测和识别FDI逻辑下,实现系统的重置。仿真案例在一个运行在阶跃、随机风速和单个、多个电流传感器故障下的并网双馈风力发电系统中进行。仿真结果表明,提出的FOFTC策略能够使双馈风力发电系统从传感器故障中自恢复到稳定状态,并维持连续运行。
马桂新[7]（2017）在《永磁直线同步电机无速度传感器直接推力控制方法研究》文中提出直接推力控制（DTC）由于其控制结构简单,动态响应快,对电机参数依赖较少等优点而成为直线电机伺服领域的研究热点。针对传统直接推力控制存在推力脉动大,且系统抗扰性差等问题,本文设计了基于扩展状态观测器的直接推力积分反步控制系统,并结合空间电压矢量脉宽调制技术来优化系统设计。无速度传感器技术可以降低设备成本,并提高系统可靠性,因此将两者结合的无速度传感器直接推力控制成为未来直线伺服领域的发展方向之一。本文以永磁直线同步电机为控制对象,研究内容如下:首先,分析了永磁直线同步电机工作原理和数学模型,在此基础上详细分析了传统直接推力系统的各部分构成和基本原理,最后根据其系统框图建立仿真分析了传统直接推力控制存在的问题。其次,采用积分反步控制法,将系统分为两个子系统,分别设计速度调节器,推力和磁链调节器,推导出合适的实际控制律,并结合空间电压矢量脉宽调制技术（SVPWM）,获得恒定的开关频率。同时为增强系统抗干扰性,采用扩张状态观测器（ESO）估计负载扰动并进行前馈补偿。建立基于ESO的直接推力积分反步控制的仿真模型,并对仿真结果与传统直接推力控制进行了对比分析。最后,在分析传统滑模速度观测器基础上,针对传统观测器抖动大的问题,从滑模观测器的切换函数、滑模开关增益和反电动势滤波处理三个方面进行改进。将改进的滑模观测器与基于ESO的直接推力积分反步控制结合,实现无速度传感器控制。进而对整个系统进行仿真,验证控制策略的可行性。
韩伟民[8]（2017）在《柴油机选择性催化还原系统控制策略研究》文中研究表明因为特殊的燃烧过程,柴油机会产生相对较多的氮氧化物（Nitrogen Oxide,NOx）和碳烟颗粒物,随着空气污染的日益严重和世界各国对氮氧化物排放的限制越来越严格,需要采用发动机尾气处理技术来降低汽车排放中的NOx。通过在发动机排气中喷射尿素水溶液（Adblue,添蓝）来处理NOx的选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction,SCR）系统可以有效降低NOx。SCR系统的添蓝喷射量需要精确控制,为了尽可能多地处理排气中的NOx,需要喷射足够的添蓝喷射量,然而过量的喷射会导致尾气中的氨气排放超标,造成二次污染,因此,需要设计精确的添蓝喷射控制方法。此外,SCR催化器的内部工作状态无法通过传感器进行测量,需要设计状态观测器对其内部状态进行估计。为此,基于GT-Power和Matlab/Simulink平台,针对柴油机SCR系统的催化器内部状态估计和添蓝的控制问题进行研究,主要工作包括:（1）柴油机SCR系统的化学动力学模型研究通过对SCR催化器的结构和工作原理的分析,建立了柴油机SCR系统的化学动力学模型,用于内部状态观测器的设计和添蓝的控制,并且对其能观性和能控性进行了分析。（2）基于Luenberger滑模观测器的SCR催化器氨气浓度的估计研究针对SCR催化器的内部工作状态无法通过传感器进行测量的问题,本文基于两单元SCR系统化学动力学模型,建立了添加Luenberger项的滑模状态观测器。该观测器利用SCR催化器上游和下游的NOx浓度传感器、氨气浓度传感器和温度传感器等测量值设计滑模观测器,来对SCR催化器中间位置的氨气浓度进行估计,并对其收敛稳定性进行了分析。仿真实验表明,该观测器在不同温度和不同气体成分的条件下都有很好的跟踪观测性能。（3）基于Luenberger滑模观测器的SCR系统Backstepping控制研究基于上述的两单元SCR催化器模型和Luenberger滑模观测器,设计了基于Luenberger滑模观测器的SCR系统Backstepping控制方法。这种方法把SCR系统分解成2个子系统,然后通过对下游子系统的Lyapunov函数设计来确保其收敛稳定性,同时获得下游子系统的虚拟控制律,接着在上游子系统的Lyapunov设计中,将下游子系统的虚拟控制律作为上游子系统的跟踪目标,最终获得整个闭环系统的控制律。仿真实验表明,该方法相对于传统PID控制有更小的超调量和更短的调节时间。（4）SCR系统的神经网络模型预测控制研究针对SCR系统存在非线性特性、控制过程的时滞特性和输入输出有约束等问题,利用BP神经网络的非线性拟合能力对SCR催化器受控过程建立数学模型,然后与预测控制相结合求取控制输入,并且对神经网络模型预测控制器的稳定性进行了分析。通过仿真实验表明,神经网络模型预测控制相对于基于Luenberger滑模观测器的Backstepping控制和传统PID控制,超调量、调节时间和跟踪误差都有所减小,控制性能更优。
郑太雄,杨斌,李永福,王波,李银国[9]（2014）在《车联网环境下电子节气门全局快速滑模控制》文中认为车联网是目前汽车电子领域的研究热点,而车车通信是实现车联网的重要技术手段。为了提高车车通信过程中汽车电子节气门的控制性能,提出了基于Luenberger观测器的电子节气门全局快速滑模控制。具体来讲,首先,基于电子节气门的非线性模型,设计了Luenberger滑模观测器,以实现对节气门开度变化的在线估计;其次,以节气门开度误差为输入,通过李雅普诺夫稳定性理论设计了全局快速滑模控制器与外部扰动自适应律,以确保系统的稳定性和鲁棒性。最后,对提出的控制方法进行仿真验证,并与现有方法进行对比分析,仿真结果证明了所提出控制方法的有效性。
王宏雨[10]（2014）在《基于自适应观测器的永磁直线同步电机滑模变结构控制研究》文中研究表明永磁直线同步电机在直线驱动中具有诸多优势,在高精度的直线驱动设备中应用广泛。直线电机自身的特殊结构会引起边端效应,永磁直线同步电机中存在较为复杂的推力扰动,传统电机控制方法很难达到预期效果。本文从直线电机与旋转电机的内在联系出发,系统地分析了永磁直线同步电机在旋转坐标系中的数学模型,获得磁路不对称引起的电磁推力扰动特性。基于此在Simulink平台建立了较为准确的永磁直线同步电机模型并进行了仿真验证,为后续研究提供一个可靠且准确的对象。永磁直线同步电机矢量控制中仍存在电磁推力波动,针对这一问题,本文采用直接推力控制,并设计了速度滑模变结构控制器,同时引入负载扰动前馈对滑模控制的抖振进行抑制。建立了永磁直线同步电机滑模变结构直接推力控制仿真系统,对速度PI调节器与滑模变结构控制器仿真结果进行了比较,滑模变结构控制器能更好地抑制永磁直线同步电机的扰动。永磁直线同步电机的数学模型比较复杂,传统的观测器模型不再适用。同时直接推力控制对观测器观测结果的准确性要求比较高,尤其在低速段,以线性模型为基础的观测器不再适用于非线性度较高的永磁直线同步电机。本文用推力磁链等效电机理想模型中的直轴磁链,简化了永磁直线同步电机数学模型。在简化的数学模型基础上,设计了推力磁链自适应观测器,从而解决了交直轴电感不相等引起的初级磁链和电磁推力观测误差。同时,在自适应观测器中引入初级电阻自适应律,减小了低速段由电机参数变化引起的初级磁链观测误差。建立了推力磁链自适应观测器仿真系统,对初级磁链和电磁推力的观测效果进行了仿真,验证了推力磁链自适应观测器的有效性。最后,设计了基于自适应观测器的永磁直线同步电机滑模变结构控制系统,结合预测电压控制建立了系统仿真模型。对整个控制系统的稳态和动态性能进行了仿真分析,同时分析了其低速性能和鲁棒性。
二、基于奇异摄动和Luenberger观测器的PMLSM无传感器控制（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：
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、基于奇异摄动和Luenberger观测器的PMLSM无传感器控制（论文提纲范文）
（1）永磁同步直线电机抗干扰控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 基于观测器的抗干扰控制研究现状 |
| 1.2.1 基于观测器的抗干扰控制 |
| 1.2.2 基于扩张状态观测器的抗干扰控制研究现状 |
| 1.2.3 基于互联状态观测器的抗干扰控制研究现状 |
| 1.3 现存问题分析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 永磁同步直线电机数学模型及抗干扰控制 |
| 2.1 永磁同步直线电机简介 |
| 2.1.1 永磁同步直线电机基本结构 |
| 2.1.2 永磁同步直线电机工作原理 |
| 2.2 永磁同步直线电机数学模型 |
| 2.2.1 基于三相静止坐标系的永磁同步直线电机数学模型 |
| 2.2.2 基于两相同步旋转坐标系的永磁同步直线电机数学模型 |
| 2.3 永磁同步直线电机干扰的产生 |
| 2.4 扩张状态观测器的构造原理 |
| 2.5 PMLSM互联观测器的设计原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于扩张状态互联观测器的PMLSM反步控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 几个引理 |
| 3.3 PMLSM内联观测器设计 |
| 3.3.1 观测器设计 |
| 3.3.2 观测器存在性分析 |
| 3.3.3 观测器误差收敛性分析 |
| 3.4 控制器设计 |
| 3.5 位移跟踪控制器设计 |
| 3.5.1 观测器设计 |
| 3.5.2 控制器设计 |
| 3.6 仿真验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于自适应互联状态观测器的PMLSM反步控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自适应卡尔曼观测器 |
| 4.3 模型加入干扰后分析 |
| 4.3.1 观测器设计 |
| 4.3.2 观测器存在性分析 |
| 4.3.3 观测误差收敛性分析 |
| 4.4 控制器设计 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于干扰和状态估计的多刚体系统鲁棒跟踪控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多刚体系统鲁棒跟踪控制研究现状 |
| 1.2.2 干扰估计技术研究现状 |
| 1.2.3 状态估计技术研究现状 |
| 1.3 本论文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 二阶多刚体系统的类PID鲁棒跟踪控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 一类二阶多刚体系统的控制器设计分析 |
| 2.2.1 问题描述 |
| 2.2.2 设计难点 |
| 2.3 速率可测条件下的基于PD与 UDE结合的PID控制方案设计 |
| 2.3.1 控制方案设计 |
| 2.3.2 稳定性和性能分析 |
| 2.3.3 数值仿真验证 |
| 2.4 无速率测量条件下的基于改进LSO的控制方案设计 |
| 2.4.1 控制方案设计 |
| 2.4.2 UDE设计 |
| 2.4.3 改进的LSO设计 |
| 2.4.4 稳定性和性能分析 |
| 2.4.5 数值仿真验证 |
| 2.4.6 3-DOF直升机的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 无速率测量条件下二阶多刚体系统的鲁棒跟踪控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无速率测量条件下二阶多刚体系统的控制器设计分析 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 设计难点 |
| 3.3 基于改进的UDE+LSO的控制方案设计 |
| 3.3.1 控制方案设计 |
| 3.3.2 改进的UDE+LSO设计 |
| 3.3.3 稳定性和性能分析 |
| 3.3.4 数值仿真验证 |
| 3.3.5 3-DOF直升机的应用 |
| 3.4 基于改进的EHGO的连续PID-SMC控制方案设计 |
| 3.4.1 控制方案设计 |
| 3.4.2 改进的EHGO设计 |
| 3.4.3 连续PID-SMC设计 |
| 3.4.4 稳定性和性能分析 |
| 3.4.5 数值仿真验证 |
| 3.4.6 SRV02 旋转伺服装置的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 存在输入饱和的高阶多刚体系统鲁棒跟踪控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一类存在输入饱和的高阶多刚体系统的控制器设计分析 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 设计难点 |
| 4.3 基于障碍函数的有限时间控制方案设计 |
| 4.3.1 控制方案设计 |
| 4.3.2 基于障碍函数的干扰观测器设计 |
| 4.3.3 有限时间CNTSM控制器设计 |
| 4.3.4 稳定性与性能分析 |
| 4.3.5 数值仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面式永磁同步电机发展现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机发展历史 |
| 1.2.2 表面式永磁同步电机的结构简述 |
| 1.2.3 表面式永磁同步电机在工业与民用应用 |
| 1.3 表面式永磁同步电机控制系统研究现状 |
| 1.3.1 电机控制系统结构简述 |
| 1.3.2 电机控制技术的发展历史 |
| 1.4 表面式永磁同步电机滑模控制系统研究现状 |
| 1.4.1 表面式永磁同步电机的滑模变结构速度控制 |
| 1.4.2 表面式永磁同步电机的滑模变结构位置跟踪控制 |
| 1.4.3 基于扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制 |
| 1.4.4 基于滑模观测器的表面式永磁同步电机无位置传感器控制 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 滑模变结构控制的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 滑模控制理论的发展现状 |
| 2.3 滑模控制基本理论 |
| 2.3.1 滑模控制基本概念 |
| 2.3.2 滑模变结构控制三个基本问题 |
| 2.4 滑模变结构控制系统设计 |
| 2.4.1 滑模面选取策略 |
| 2.4.2 滑模控制律设计方法 |
| 2.4.3 一类非线性不确定系统的模糊滑模追踪控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于模糊滑模的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面式永磁同步电机速度控制系统模型 |
| 3.2.1 旋转坐标系下的表面式永磁同步电机数学模型 |
| 3.2.2 基于矢量控制的速度控制系统的构成 |
| 3.3 基于模糊滑模变结构的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.3.1 表面式永磁同步电机速度滑模变结构控制原理 |
| 3.3.2 基于模糊趋近律的表面式永磁同步电机滑模变结构速度控制器设计 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.3.4 实验分析 |
| 3.4 表面式永磁同步电机速度控制系统中的抗饱和方法研究 |
| 3.4.1 表面式永磁同步电机速度控制系统中的Windup问题 |
| 3.4.2 传统的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.3 改进的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.4 仿真分析 |
| 3.4.5 实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于反步终端滑模的表面式永磁同步电机位置跟踪控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面式永磁同步电机位置跟踪控制系统的构成 |
| 4.2.1 反步控制基本思想 |
| 4.2.2 电机位置跟踪控制系统结构 |
| 4.3 基于反步终端滑模控制的SPMSM位置跟踪控制器设计 |
| 4.3.1 反步控制设计步骤 |
| 4.3.2 电机反步终端滑模控制系统设计 |
| 4.3.3 反步终端滑模控制系统稳定性分析 |
| 4.4 仿真与实验 |
| 4.4.1 仿真分析 |
| 4.4.2 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于鲁棒滑模扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表面式永磁同步电机控制系统存在的扰动因素分析 |
| 5.2.1 外部扰动对系统性能影响 |
| 5.2.2 内部参数变化对控制系统性能影响 |
| 5.3 电机控制系统扰动估计研究 |
| 5.3.1 鲁棒滑模扰动观测器的提出 |
| 5.3.2 鲁棒滑模扰动观测器稳定性分析 |
| 5.3.3 复合控制系统组成 |
| 5.3.4 复合控制器设计 |
| 5.4 仿真与实验 |
| 5.4.1 仿真分析 |
| 5.4.2 实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 表面式永磁同步电机的无位置传感器控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 表面式永磁同步电机控制系统能观性分析 |
| 6.2.1 静止坐标系下表面式永磁同步电机数学模型 |
| 6.2.2 电机控制系统能观性分析 |
| 6.3 新型滑模观测器设计 |
| 6.3.1 SPMSM控制系统里一般滑模观测器设计 |
| 6.3.2 新型滑模观测器设计 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1 本文工作总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（4）工矿电力机车永磁同步电机驱动系统控制策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机高性能控制策略 |
| 1.2.2 永磁同步电机无位置传感器控制方法 |
| 1.2.3 电力机车制动能量回馈利用技术控制策略 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 本文的研究内容与结构安排 |
| 第2章 工矿电力机车永磁同步电机驱动系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工矿电力机车系统结构 |
| 2.2.1 工矿电力机车机械部分 |
| 2.2.2 工矿电力机车空气管路系统 |
| 2.2.3 工矿电力机车电气部分 |
| 2.3 工矿电力机车主要类型 |
| 2.4 工矿电力机车牵引特性 |
| 2.5 工矿电力机车再生制动基本原理 |
| 2.5.1 再生制动能量共用直流母线型 |
| 2.5.2 再生制动能量储能型 |
| 2.5.3 再生制动能量回馈型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于干扰观测器的永磁同步电机滑模控制策略的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 永磁同步电机的数学模型 |
| 3.2.1 基本假设 |
| 3.2.2 ABC坐标系下永磁同步电机的数学模型 |
| 3.2.3 dq坐标系下永磁同步电机的数学模型 |
| 3.2.4 两相静止坐标系下的数学模型 |
| 3.3 滑模控制 |
| 3.3.1 滑模控制的基本原理 |
| 3.3.2 滑模控制到达的条件 |
| 3.3.3 滑模控制的抖振问题 |
| 3.4 干扰观测器 |
| 3.4.1 干扰观测器的基本原理 |
| 3.4.2 干扰观测器的基本模型 |
| 3.4.3 负载转矩干扰观测器的设计 |
| 3.5 基于干扰观测器的永磁同步电机滑模控制 |
| 3.5.1 基于干扰观测器的滑模控制方案 |
| 3.5.2 基于干扰观测器的滑模控制器的设计 |
| 3.6 基于干扰观测器的永磁同步电机互补滑模控制 |
| 3.6.1 基于干扰观测器的互补滑模控制方案 |
| 3.6.2 基于干扰观测器的互补滑模控制器的设计 |
| 3.7 数值仿真结果 |
| 3.7.1 基于干扰观测器的永磁同步电机滑模控制仿真结果 |
| 3.7.2 基于干扰观测器的永磁同步电机互补滑模控制仿真结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 基于永磁同步电机反推控制的无位置传感器策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 永磁同步电机反推控制 |
| 4.2.1 Lyapunov稳定性理论 |
| 4.2.2 反推控制原理及设计方法 |
| 4.3 基于永磁同步电机反推控制的无位置传感器策略研究 |
| 4.3.1 基于LMI干扰观测器设计 |
| 4.3.2 基于LMI干扰观测器的反推控制器设计 |
| 4.3.3 永磁同步电机位置估计 |
| 4.4 数值仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 工矿电力机车制动能量利用系统能量优化控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工矿电力机车再生制动能量分配理论分析及系统 |
| 5.2.1 再生制动能量分配优化的理论分析 |
| 5.2.2 工矿电力机车再生制动混合型能量利用系统 |
| 5.3 再生制动能量分配优化的控制策略 |
| 5.3.1 储能单元的柘扑结构与控制策略 |
| 5.3.2 能量回馈单元的柘扑结构与控制策略 |
| 5.4 数值仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 工矿电力机车永磁同步电机驱动系统设计与实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 永磁同步电机驱动系统设计 |
| 6.2.1 硬件设计 |
| 6.2.2 软件设计 |
| 6.3 实验平台 |
| 6.4 实验结果 |
| 6.4.1 基于干扰观测器滑模控制实验结果 |
| 6.4.2 基于干扰观测器的永磁同步电机互补滑模控制实验结果 |
| 6.4.3 基于LMI干扰观测器的反推控制实验结果 |
| 6.4.4 工矿电力机车制动能量优化控制实验结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 发表的学术论文 |
| 附录B 参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）移动柔性操作臂系统机电耦合动力学特性及振动控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 移动柔性操作臂系统机电耦合动力学建模分析 |
| 2.1 移动柔性操作臂系统全局机电耦合分析 |
| 2.2 驱动与传动子系统局部耦合分析及动力学建模 |
| 2.3 柔性操作臂子系统局部耦合分析及动力学建模 |
| 2.4 系统全局机电耦合模型建立及虚拟仿真平台数值算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 移动柔性操作臂系统机电耦合参激振动特性及稳定性分析 |
| 3.1 末端负载质量影响下柔性操作臂频率特性分析 |
| 3.2 柔性操作臂参激振动特性分析 |
| 3.3 柔性操作臂参激振动稳定性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 移动柔性操作臂弹性振动双时标观测器设计及验证 |
| 4.1 系统动力学模型降维分解 |
| 4.2 系统双时标子系统能观性及能控性验证 |
| 4.3 系统双时标观测器建模及观测增益优化设计 |
| 4.4 系统双时标观测器观测效果实验研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 移动柔性操作臂系统弹性振动主从一体化控制策略研究 |
| 5.1 基于全状态反馈的柔性操作臂弹性振动主动控制器设计 |
| 5.2 基于输入整形的柔性操作臂弹性振动从动控制器设计 |
| 5.3 系统弹性振动主从一体化控制器设计 |
| 5.4 系统主从一体化控制器控制效果实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于观测器的双馈风力发电系统容错控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 双馈风力发电系统控制研究现状 |
| 1.2.2 观测器理论研究现状 |
| 1.2.3 故障诊断与容错控制研究现状 |
| 1.2.4 双馈风力发电系统容错控制研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作及各章节内容安排 |
| 第二章 双馈风力发电系统建模与控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统结构 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 风机模型 |
| 2.3.2 电机模型 |
| 2.3.3 传动模型 |
| 2.4 控制策略 |
| 2.5 参数设置 |
| 2.6 本章小节 |
| 第三章 基于卡尔曼滤波器的双馈风力发电系统容错控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 卡尔曼滤波器容错控制 |
| 3.2.1 卡尔曼滤波器 |
| 3.2.2 定子电压滤波器设计 |
| 3.2.3 定子电流滤波器设计 |
| 3.2.4 转子电流滤波器设计 |
| 3.2.5 容错控制策略 |
| 3.2.6 仿真分析 |
| 3.3 基于无转子电流传感器矢量控制的改进容错控制 |
| 3.3.1 转子电流环矢量控制 |
| 3.3.2 定子电流环矢量控制 |
| 3.3.3 稳定性和鲁棒性分析 |
| 3.3.4 改进容错控制策略 |
| 3.3.5 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于扰动观测器和两阶段卡尔曼滤波器的双馈风力发电系统容错控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 扰动观测器 |
| 4.2.1 反馈线性化 |
| 4.2.2 观测器设计 |
| 4.2.3 稳定性分析 |
| 4.3 双馈风机输入输出线性化 |
| 4.3.1 状态空间模型 |
| 4.3.2 输入输出线性化 |
| 4.4 基于扰动观测器的直接功率控制 |
| 4.5 电流传感器容错控制 |
| 4.5.1 两阶段卡尔曼滤波器 |
| 4.5.2 定子电流滤波器设计 |
| 4.5.3 容错控制策略 |
| 4.6 仿真分析 |
| 4.6.1 参数设置 |
| 4.6.2 转子电流传感器故障 |
| 4.6.3 定子电流传感器故障 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于故障观测器的双馈风力发电系统容错控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 故障观测器 |
| 5.2.1 观测器动态 |
| 5.2.2 稳定性分析 |
| 5.3 电流传感器故障观测器 |
| 5.3.1 定子电流观测器设计 |
| 5.3.2 转子电流观测器设计 |
| 5.3.3 网侧电流观测器设计 |
| 5.4 容错控制策略 |
| 5.5 仿真分析 |
| 5.5.1 阶跃风速下单类型故障 |
| 5.5.2 随机风速下多类型故障 |
| 5.5.3 容错控制策略性能比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）永磁直线同步电机无速度传感器直接推力控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 直线电机驱动系统的国内外研究发展概况 |
| 1.3 直线电机的控制策略 |
| 1.4 无速度传感器技术的发展 |
| 1.5 本文的研究工作 |
| 第2章 永磁同步电机直接推力控制系统 |
| 2.1 永磁同步直线电机结构及其原理 |
| 2.2 永磁同步直线电机的数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机直接推力控制 |
| 2.3.1 逆变器模型 |
| 2.3.2 磁链、推力控制系统 |
| 2.3.3 扇区的判断 |
| 2.3.4 磁链、推力估算模型 |
| 2.4 直接推力控制系统的仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于ESO的直接推力积分反步控制 |
| 3.1 反步法的基本原理 |
| 3.2 基于积分反步方法的直接推力控制系统 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 速度反步控制器设计 |
| 3.2.3 推力和磁链反步控制器设计 |
| 3.3 扩张状态观测器设计 |
| 3.4 空间电压矢量脉宽调制的实现 |
| 3.5 基于ESO的直接推力积分反步控制系统仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于滑模观测器的速度估计 |
| 4.1 滑模的基本原理 |
| 4.2 滑模速度观测器的设计 |
| 4.3 改进滑模观测器的设计 |
| 4.3.1 新型开关函数分析 |
| 4.3.2 滑模开关增益模糊自适应设计 |
| 4.3.3 反电势观测器 |
| 4.4 基于ESO的直接推力积分反步控制的无速度传感器系统的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）柴油机选择性催化还原系统控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 柴油机SCR系统的研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 柴油机SCR系统控制研究现状 |
| 1.2.1 柴油机SCR技术研究历史 |
| 1.2.2 柴油机SCR系统的添蓝控制策略 |
| 1.3 论文主要研究内容和结构 |
| 第2章 柴油机SCR系统的化学动力学模型 |
| 2.1 柴油机SCR系统的结构特点及工作原理 |
| 2.1.1 柴油机SCR添蓝系统的组成 |
| 2.1.2 柴油机SCR添蓝系统的工作原理 |
| 2.2 影响柴油机选择性催化还原系统的主要因素 |
| 2.3 柴油机选择性催化还原系统的化学动力学模型 |
| 2.4 柴油机SCR系统的能观性和能控性分析 |
| 2.4.1 能观性分析 |
| 2.4.2 能控性分析 |
| 2.5 柴油机SCR系统的物理参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于Luenberger滑模观测器的SCR催化器氨气浓度估计 |
| 3.1 滑模观测器设计 |
| 3.1.1 基于两单元SCR催化器的Luenberger滑模观测器 |
| 3.1.2 观测器稳定性分析 |
| 3.2 仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于Luenberger滑模观测器的SCR系统Backstepping控制 |
| 4.1 基于Luenberger滑模观测器的SCR系统Backstepping添蓝控制器设计 |
| 4.2 仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 柴油机SCR系统的神经网络预测控制 |
| 5.1 问题引入 |
| 5.2 SCR系统的神经网络预测控制 |
| 5.2.1 神经网络预测控制器设计 |
| 5.2.2 神经网络预测控制器的稳定性分析 |
| 5.3 仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（9）车联网环境下电子节气门全局快速滑模控制（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 电子节气门数学模型 |
| 3 控制器设计 |
| 3.1 Luenberger滑模观测器设计 |
| 3.2 全局快速滑模控制器设计 |
| 4 仿真分析 |
| 4.1 正弦和阶跃信号跟踪性能分析 |
| 4.2 控制器鲁棒性能分析 |
| 4.3 设定点信号性能分析 |
| 4.4 模拟仿真验证 |
| 5 结论 |
（10）基于自适应观测器的永磁直线同步电机滑模变结构控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第2章 PMLSM数学模型及扰动分析 |
| 2.1 PMLSM基本工作原理 |
| 2.2 PMLSM数学模型 |
| 2.3 PMLSM扰动分析 |
| 2.4 PMLSM仿真模型与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 PMLSM滑模变结构直接推力控制 |
| 3.1 PMLSM矢量控制与直接推力控制 |
| 3.2 滑模变结构控制器设计 |
| 3.2.1 滑模变结构控制理论 |
| 3.2.2 滑模变结构控制器设计 |
| 3.2.3 滑模抖振抑制 |
| 3.3 VSS DTC系统模型与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 推力磁链自适应观测器设计 |
| 4.1 PMLSM传统初级磁链观测器 |
| 4.2 基于推力磁链的PMLSM数学模型 |
| 4.2.1 推力磁链的引入 |
| 4.2.2 基于推力磁链的数学模型 |
| 4.3 推力磁链自适应观测器的设计 |
| 4.4 自适应观测器仿真模型与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于自适应观测器的PMLSM滑模变结构直接推力控制系统设计 |
| 5.1 基于自适应观测器的PMLSM VSS DTC系统结构 |
| 5.1.1 PMLSM控制系统结构 |
| 5.1.2 预测电压矢量计算 |
| 5.2 控制系统性能分析 |
| 5.2.1 控制系统仿真模型 |
| 5.2.2 系统控制性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、基于奇异摄动和Luenberger观测器的PMLSM无传感器控制（论文参考文献）
- [1]永磁同步直线电机抗干扰控制研究[D]. 林颖. 曲阜师范大学, 2021
- [2]基于干扰和状态估计的多刚体系统鲁棒跟踪控制研究[D]. 张新昱. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制[D]. 莫理莉. 华南理工大学, 2020(02)
- [4]工矿电力机车永磁同步电机驱动系统控制策略的研究[D]. 颜渐德. 湖南大学, 2019(01)
- [5]移动柔性操作臂系统机电耦合动力学特性及振动控制研究[D]. 鞠锦勇. 中国矿业大学, 2018(12)
- [6]基于观测器的双馈风力发电系统容错控制[D]. 夏候凯顺. 华南理工大学, 2018(12)
- [7]永磁直线同步电机无速度传感器直接推力控制方法研究[D]. 马桂新. 沈阳工业大学, 2017(08)
- [8]柴油机选择性催化还原系统控制策略研究[D]. 韩伟民. 重庆邮电大学, 2017(04)
- [9]车联网环境下电子节气门全局快速滑模控制[J]. 郑太雄,杨斌,李永福,王波,李银国. 仪器仪表学报, 2014(10)
- [10]基于自适应观测器的永磁直线同步电机滑模变结构控制研究[D]. 王宏雨. 兰州理工大学, 2014(10)