增强系统阻尼并保持电压精度的静止无功补偿器非线性最优预测控制

以增加系统阻尼和维持电压水平为目的，基于非线性最优预测控制理论，设计出具有闭合形式解析控制律的SVC控制器．该控制器避免了非线性预测控制在线优化计算带来的大量计算负担，从而可满足实时控制的要求，且设计参数只有滚动预测时间及控制阶，因而便于工程实现及调试．仿真的结果表明，该控制器可有效地阻尼系统的振荡并能维持SVC接入点的电压水平．     

基于单个神经元的线性最优励磁控制器

线性最优励磁控制采用固定反馈增益矩阵来完成对发电机在电力系统运行时的控制，由于发电机功角特性的非线性，因而在不同运行点是不能一直满足最优控制的目的。提出了一种基于神经网络的线性最优励磁控制器，将两者的优点结合在一起，利用神经网络在在线调整控制变量，使同步发电机在不同运行点的动态，暂态稳定性能始终保持最优控制效果。     

VSC-HVDC输电系统的非线性控制器设计

在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统（VSC-HVDC）的非线性模型的基础上，运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法，将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型。再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律。在此基础上设计了系统的非线性控制器。对所提出的非线性控制器和传统的PI控制器分别进行了计算机仿真研究。结果表明：在VSC-HVDC系统遭受扰动或故障后，所设计的非线性控制器比传统的PI控制器能更快更好地使系统恢复到正常状态，有效改善了系统的动态性能。     

输入饱和受限的短时延网络控制系统指数稳定性研究

基于线性不变被控对象，固定时延不大于一个采样周期，且存在输入饱和受限的网络控制系统，采用对角矩阵法处理饱和环节，最优线性二次型方法设计离散最优控制器，并得出网络控制系统局部指数渐近稳定时的最大吸引域和离散最优控制器结论。仿真结果表明建模方法的可行性和有效性。     

不确定时滞系统的非线性保性能控制

针对一类非线性系统和给定的性能指标,研究其保性能控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式工具,给出非线性状态反馈保性能控制器存在的一个充分条件,并依据其可行解给出相应保性能控制律的设计方法.建立一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,得到非线性系统的最优保性能控制律.仿真示例表明该方法的可行性.     

电喷发动机过渡工况空燃比鲁棒控制研究

阐述了最优H∞控制理论，并将其用于电喷发动机空燃比控制；在充分考虑外部干扰和系统模型不确定性的情况下，讨论并制定了最优H∞理论控制策略.采用面向对象的GT-Power仿真软件，从物理模型出发建立了电喷发动机仿真模型；用Matlab/Simulink软件建立起相应的最优H∞控制器和PI控制器；最后运用Matlab/Simulink与GT-Power的接口，建立电喷发动机实时控制系统.仿真结果表明：最优H∞控制相对于PI控制具有更好的鲁棒稳定性和抗干扰能力，提高了空燃比的控制精度.     

模糊PID无源稳定性分析

分析了非线性控制中经常使用的无源稳定性定理．介绍了模糊PID控制器的构造、实现以及与传统PID控制器的关系．将无源稳定性定理应用到传统PID控制器稳定性分析中，推导出PID控制参数的要求．最后利用模糊PID控制器与传统PID控制器的联系，进一步推算出符合稳定性要求的模糊PID控制器设计规则．给出具体实例，验证模糊PID系统稳定的参数范围．     

不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

基于Lyapunov稳定性理论，研究一类同时具有状态非线性不确定和线性不确定时变时滞系统的鲁棒控制器的设计问题。在非线性不确定性满足增益有界条件下，得到该类时变时滞系统依赖于时变延迟导数的最大值的满足鲁棒H∞性能的一个充分条件。通过求解一个线性矩阵不等式-LMI，即可获得鲁棒H∞控制器。给出的两个具体算例说明该方法的有效性。     

HMCVT泵控马达系统模糊PID控制研究

【目的】为减少由于HMCVT泵控马达系统响应迟滞以及遭受负载扰动时波动剧烈，使得拖拉机不能稳定在目标车速上的问题。【方法】以HMCVT泵控马达系统为研究对象，建立了泵控马达系统的数学模型，运用模糊PID算法对马达转速进行控制。针对标准鲸鱼算法易陷入局部收敛的问题，引入非线性变化、动态惯性权重以及遗传变异思想进行改进，并运用于PID参数的整定。【结果】以建立的传递函数为测试对象，改进后的WOA算法只需要迭代9次便能寻得最优解，相较于改进前减少了7次迭代，ITAE值降低了16.83%。相较于标准鲸鱼算法整定的模糊PID控制器，改进后的鲸鱼算法整定的模糊PID控制器在阶跃响应下系统最大超调量降低83.3%，调整时间减少0.759 s；正弦响应下最大误差减少16.41 r/min，降低了55.44%；斜坡响应下最大误差减少31.39 r/min，降低了44.58%；负载突变时最大速度减少2.2 r/min，降低了2.01%。采用试验设计的模糊PID控制器能有效实现HMCVT液压马达的变速跟踪控制，提出的改进鲸鱼算法能提高响应精度，降低误差。【结论】研究结果为装备HMCVT的拖拉机的最优经济性控...     

非线性控制技术在三相有源滤波器中的应用

针对三相并联型有源电力滤波器的仿射非线性模型,通过分析得出该模型满足状态反馈的条件,基于微分几何提出了一种基于状态反馈精确线性化的非线性控制策略,设计了非线性控制器,实现了对有源电力滤波器的输出控制。仿真结果表明,该非线性控制器的各项性能指标均良好,验证了所提出的控制方案性能优越。     

基于神经网络的一类非线性关联大系统鲁棒滑模分散控制

针对一类具有未知界扰动和子系统部分已知的非线性大系统,结合神经网络逼近方法、滑模控制研究了一种新的分散鲁棒自适应控制方法。所设计的分散控制器分为两部分,一是等效控制器,二是滑模控制器。滑模控制器用来减小系统的跟踪误差,起鲁棒控制作用。文中用神经网络逼近非线性未知函数,将网络权值误差引入到网络权值的自适应律中用以改善系统的动态性能。仿真算例证明了所设计的鲁棒分散控制器是有效的。     

免疫NPID控制器及其在热磨机料位控制系统的应用

借鉴生物免疫系统反馈调节机理,将免疫控制器与传统PID控制器串联,提出了一种免疫非线性PID控制方法;应用波波夫稳定判据分析了免疫非线性PID控制器的稳定性,并将其应用到热磨机的料位控制系统。这一算法保证了闭环系统的稳定性和快速的跟随性能,又抑制了模型摄动及外部干扰对系统的影响,提高了系统响应的快速性,保证了系统的鲁棒性能。仿真研究进一步验证了免疫非线性PID控制方法的可行性和有效性。     

基于蝙蝠算法的发动机空燃比控制的研究

为了提高发动机空燃比控制的精度,提出了一种基于蝙蝠算法整定参数的PID控制器,将此控制器应用于某单缸发动机的平均值模型中进行模拟测试,并加入了油膜补偿模型.仿真结果表明,与传统PID控制器相比,基于蝙蝠算法调整参数的PID控制器能更好地适应发动机系统的非线性和时变性特性,对瞬态工况下空燃比有更好的控制效果.     

温室温湿度非线性控制器的设计与MATLAB仿真研究

采用非线性的理论和方法,对温室中的温度和湿度的复杂非线性过程进行了研究,以期从更精确的角度和方法来控制温室中的温度和湿度的变化。并运用MATLAB2008a对所采用的方法进行仿真,仿真结果表明:设计采用的非线性控制器达到了有效控制温湿度的目的,说明该非线性控制器是可行的,从而实现了对目前温室内温湿度的联合精确控制。     

一类混沌系统的Hopf分岔控制

针对带参数的混沌系统,运用Routh-Hurwitz判据及Hopf分岔理论研究系统存在的动力学行为,设计状态反馈控制器对系统进行Hopf分岔控制。分析系统参数及控制参数分别对系统稳定性与Hopf分岔类型的影响,得到了系统稳定及不发生Hopf分岔的系统参数条件。研究结果表明：控制器中的线性控制部分及非线性控制部分均能改变系统的分岔行为,使系统渐近稳定。数值仿真证明控制器设计的有效性。     

基于NNDO滑模反步法的中密度纤维板板厚控制研究

针对中密度纤维板板厚纠偏位置伺服系统存在参数的不确定性以及系统外部的干扰等因素引起的板厚偏差问题,提出了一种基于NNDO的滑模反步控制方法。结果表明：加入NNDO的滑模反步控制可以实现对位置信号的快速跟踪,跟踪误差的收敛速度也更快,减弱了滑模反步控制器的控制输入抖振问题,改善了闭环系统的动态性能和对于干扰的鲁棒性,提高了控制器的控制性能。     

下垂控制微电网容错运行的弹性控制框架

提出了一种下垂控制微电网客错运行的弹性控制框架,该框架以一种经济有效的方式实现功率控制.针对微电网中考虑非线性滤波电感的功率控制问题,提出了一种无传感器控制策略.首先,提出了一种虚拟通量模型用来估算输出电压信号,以取消实际电压传感器;然后,分析了非线性滤波电感对电压估计精度的影响,提出了一种基于鲁棒观测器的VF方法来消除这种影响.此外,通过在功率控制和电压控制回路中引入电压估计,提出了一种基于鲁棒观测器的无电压传感器下垂控制方法.仿真结果表明,所提出的控制策略能够在不使用电压传感器的情况下实现理想的功率控制性能.该控制器具有较好地抑制非线性电感影响的能力,提高了系统的可靠性,降低了微电网的设计成本.