一、开环幅相频率特性曲线和对数相频特性曲线的完整画法（论文文献综述）
裴根极[1]（2021）在《大功率永磁同步电机伺服控制系统关键技术研究》文中研究表明近年来,大功率永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）伺服系统凭借其高精度、高功率密度、快速频率响应和低噪声等优点,正逐步替代现有液压伺服等结构,被应用在冲压、切割、金属成型等专用伺服产品中,应用场合涵盖国民经济快速发展以及国防建设需要的多个方面,如航空航天、轨道交通、重型设备等。虽然国产品牌在小功率通用伺服方面的技术水平和市场份额不断提升,但在大功率伺服系统方面的产品与国外品牌相比还有较大差距。功率等级的提升和应用工况的恶化给大功率伺服控制系统带来了新的技术难点,虽然不同专用背景下系统侧重的性能指标略有差异,但是系统面临着若干共性问题,如电流动态响应受到控制器饱和与母线电压的限制、低开关频率下离散误差和交直轴耦合影响电流跟踪性能、速度控制的鲁棒性受控制器饱和和动态性能的限制、低速工况下系统对周期性转速波动和周期性外部负载抑制效果较差等。本文主要针对上述问题,对大功率永磁同步电机伺服系统电流和速度控制中的关键技术展开研究,为研发更高性能的国产大功率伺服驱动产品提供了新的控制策略和实践探索。本文首先分析系统内存在的扰动和参数摄动,搭建了永磁同步电机不同轴系下含有扰动的模型;对静止两相坐标系（αβ轴系）下的电压微分方程求解,得到了精确的电气模型;随后研究了系统内周期性转速波动的机理,使用复矢量方法分析了电流采样误差产生的影响。建模与分析为后文的控制器设计提供了基础。为了在大电流指令和电压限幅情况下提高电流控制的动态性能,本文研究了将无差拍电流预测控制（Deadbeat Predictive Current Control,DPCC）与有限集模型预测电流控制（Finite Control Set Model Predictive Control,FCS-MPC）相结合的dq轴电流轨迹规划方法,在电流平面上使用几何方法判断电流指令与工作点的相对位置。通过跟踪每个周期内能达到的距离指令最近工作点,有效地提高了电流的动态响应速度。为提高基于模型的电流控制方法的鲁棒性,本文应用滚动时域优化理论设计了扰动观测器,来观测并补偿参数失配引起的电压误差。进一步地,使用基于αβ轴精确模型的改进DPCC结构来减小交直轴耦合与系统延迟、提高模型精确度,在低开关频率下提高电流控制的性能。实验验证了所提各电流控制方法的通用性及复合电流控制策略的有效性。为提高大功率伺服系统速度控制抗外部负载扰动和参数摄动的能力,本文首先对永磁同步电机H∞速度控制方法展开研究。研究了一类加权函数的参数作用规律和整定方法。所求解的H∞速度控制器与比例积分（Proportional Integral,PI）控制器相比,在动态性能相近时具有更好的抗扰效果。为了进一步提高机械系统扰动抑制能力和动态性能,对H∞速度控制进行结构上的改进,逐层递进式地分别设计了H∞扰动观测器、反馈、前馈控制器对应的广义被控对象,并对控制器进行求解。实现了外部扰动的准确观测,和考虑速度反馈闭环在内的二自由度H∞速度控制。推导系统闭环传递函数,通过理论分析和实验对比证明了所提方法能有效地提高速度控制的动态特性、抗外部扰动能力和鲁棒性。虽然所提的H∞速度控制能够有效抑制外部扰动,但对周期性转速波动的抑制效果有待提升,尤其在低速范围内,系统本身对低频波动的抑制能力较差。为此本文采用含遗忘因子的迭代学习控制（Iterative Learning Control,ILC）并联结构对周期性转速波动和周期性外部负载扰动进行抑制。首先以PI并联速度控制器为例,精确推导整体结构的开环频域表达,提出了一种基于奈奎斯特稳定判据的并联结构稳定性分析方法。对ILC各控制参数的表达式进行求解,得到稳定范围并提出了参数整定方法。采用基于位置的采样机制使算法能运行在不同转速下;为抑制实际情况中非周期性扰动和噪声等信号的影响,研究在迭代学习中嵌入零相位滤波器的方法,改善波动抑制效果。进一步地,将并联的PI速度控制器替换为二自由度H∞速度控制方法进行实验验证,并针对周期外部负载对迭代周期进行扩展。实验证明所提方法能够更有效抑制系统中的固有周期性转速波动和周期性的外部负载。
刘津濂[2]（2020）在《UPFC的潮流调节特性及控制策略研究》文中指出统一潮流控制器（UPFC）作为当今最先进和最通用的柔性交流输电装置（FACTS）,结合了并联型和串联型柔性交流输电装置的优势,能够为电网提供电压控制、无功或有功补偿、线路阻抗补偿、潮流调节、低频振荡阻尼,并能增强系统的功角和电压稳定性。尤其随着近年来MMC型电压源换流器的逐步发展成熟,使MMC型UPFC得以设计制造并应用于实际工程。目前为止,关于UPFC的运行原理已经有了大量的研究积累,但仍然存在一些不足或缺陷亟待解决。关于含UPFC系统的数学建模方面,现有研究大多对UPFC采取电流注入或功率注入的等效建模方法,而并未基于实际电路进行建模,使得分析结果与实际情况存在一定差距;关于含UPFC系统稳态潮流规律的现有研究中,一方面缺乏从坐标域的全局范围和局部范围的不同角度对系统潮流的分布和变化规律分别进行分析,并且未对系统不同关键节点处的稳态潮流分布和变化规律进行对比分析。另一方面,也未曾针对UPFC输出的串联侧嵌入电压变量的具体调节方式、系统潮流变化率特性或潮流调节效率等方面进行详细分析;关于UPFC的控制策略研究方面,现有的控制策略难以同时满足快速性、准确性和实用性等调节需求;关于UPFC的仿真建模及方案设计方面,现有研究缺乏针对不同稳态和暂态仿真事件类型及同种事件类型中的不同突变事件的全面设计,也缺乏针对系统不同关键节点处仿真结果的对比分析。本文旨在弥补以上现有研究的不足和缺陷,以含UPFC的双端电力系统的实际电路为基础,针对该系统在不同典型运行工况下的不同关键节点处的稳态潮流数学建模、潮流分布与变化规律、潮流变化率调节特性、实用控制策略、电磁暂态仿真等多方面展开理论建模、设计、测试与分析,以全面详细地总结UPFC的稳态潮流规律,潮流调节特性及控制策略等方面的特性。本文所完成的主要工作可以概括为以下几个方面。（1）建立了含UPFC双端电力系统稳态潮流的原始详细数学模型,以及包含全局与局部潮流变化范围的分部潮流数学模型,对UPFC的稳态潮流规律进行了理论分析、测试与归纳。以嵌入UPFC后的典型双端电力系统的实际电路为基础,从系统的送端到受端选取了UPFC嵌入后潮流发生明显变化的五个代表性关键节点。分别推导了每个关键节点处的有功与无功潮流表达式,建立了含UPFC典型双端电力系统的原始详细潮流模型。然后,对原始详细潮流模型做进一步的简化与分解,并重组为局部潮流模型（Local Power Flow Model,LPFM）与全局潮流模型（Global Power Flow Model,GPFM）两部分,统称为分部潮流模型。设置了多种系统典型运行工况,分别对每个关键节点处的潮流从GPFM和LPFM的角度进行了理论分析和案例测试,并分别对测试结果在二维平面和三维空间中进行了分析比较。最后,针对系统不同运行工况下不同关键节点处的局部潮流运行区域内部随串联侧嵌入电压幅值和相角变化的稳态潮流分布规律进行了分析和对比。测试分析表明,在UPFC运行过程中,系统各关键节点处的潮流均同时存在潮流曲线在局部潮流区域内的旋转以及局部潮流区域在全局坐标中的移动这两种变化规律。UPFC可以将不同系统运行工况下不同关键节点处的有功-无功分布点（P-Q点）调整到同一坐标区域或点,以适应系统工况变化的需求。通常情况下,针对UPFC输出的串联侧嵌入电压相角的调节往往集中在有限的特定范围内,有利于提升UPFC潮流调节的效率和精确性。（2）开展了关于多特征自变量的UPFC潮流变化率调节特性建模与分析。基于前文建立的原始详细数学模型,选取了UPFC输出的串联侧嵌入电压的幅值、相角以及系统相位差作为潮流调节的三个特征自变量,推导了每个关键节点处关于每个特征自变量的有功与无功潮流变化率数学模型。接下来,将UPFC输出的串联侧嵌入电压的幅值和相角两个特征自变量的不同递增变化方式组合成调节潮流变化率的两种典型调节模式,并针对系统第三个特征变量的相角差变化方式设计了调节潮流变化率的几种典型调节场景。最后,以调节潮流变化率过程中的变量调节自由度和潮流调节效率等方面为分析依据,对系统每个关键节点处在不同调节模式和调节场景下的潮流变化率调节规律进行案例测试和分析比较。测试分析表明,通过在坐标域中调节不同的特征自变量,可以针对不同系统运行工况及应用场景的需求,将系统不同关键节点处的潮流变化率调整到不同的水平,从而改变系统潮流调节的效率。以此实现了综合协调潮流调节效率与系统保护和稳定性要求的关系,有利于做出使电网既高效又稳定的运行调节选择。（3）完成了MMC型UPFC的新型前馈协调控制策略设计与性能分析。以含UPFC双端电力系统的实际电路为基础,首先分别设计了UPFC并联侧及串联侧换流器的电流内环及电压外环的基本交叉耦合控制框架。在此基础上,进一步分别设计了关于并联侧换流器输出电流的d轴和q轴分量以及串联侧换流器输出电压的d轴和q轴分量的前馈控制模块及其控制回路。同时通过理论推导分别对以上控制回路的输入测引入必要的前馈补偿信号,有效提升了控制策略的精确性,以此完成了整个前馈协调控制策略的设计。另一方面,对所设计的前馈控制策略的电流内环、电压外环及前馈控制回路的开环和闭环传递函数分别进行了推导和设计。最后,对以上设计的所有控制回路的复频域和时域性能指标进行了计算分析。理论分析表明,UPFC的所有相关内环、外环以及前馈控制回路能够在无相互重叠及干扰的各自频率区域运行,并在阻尼比、相位裕度等频域特性以及稳定时间和最大过冲等时域特性方面表现了良好的性能。以此验证了所设计控制策略的快速性、精确性及稳定性。（4）完成了MMC型UPFC关于多类型稳态与暂态突变事件的电磁暂态仿真建模、方案设计及仿真分析。以含MMC型UPFC的220 kV输电系统为案例,首先针对MMC型UPFC的组成结构,变压器联结方式,MMC输入参数等方面进行了全面仿真建模。然后,分别在三种典型的稳态与暂态仿真事件类型所对应的各自仿真时域坐标中,在以500ms为固定时间间隔的多个时间点,连续设计了不同突变事件。这种仿真方案全面涵盖了有功与无功潮流参考值阶跃调节、系统运行工况变化以及在系统不同关键位置的多种典型横向和甩负荷暂态故障等三种仿真事件类型中的不同突变事件,有利于针对UPFC在同种仿真事件类型中的不同突变事件的性能表现在同一仿真时域坐标中进行分析归纳,同时也有利于对系统不同关键节点处的仿真结果在同一时域坐标中进行对比分析。在PSCAD平台中搭建了相应电磁暂态模型并完成了时域仿真,对仿真中系统不同关键节点处的有功与无功潮流、电压与电流波形及总谐波畸变率等关键细节和指标进行了详细分析和对比。仿真结果表明,UPFC主要通过大幅度调节串联侧嵌入电压的相角来实现系统潮流的阶跃调节及阻尼暂态接地故障引起的潮流振荡,同时通过调节串联侧嵌入电压的输出功率以实时适应系统运行工况的变化。以此验证了所设计的新型前馈协调控制策略在220 kV MMC型UPFC系统中具有控制效率高、波形质量好、运行稳定可靠等优良特性。
张波[3]（2020）在《交流伺服系统转速振动抑制策略研究》文中指出交流伺服系统在传统工业及高科技领域中发挥着不可替代的作用,其性能直接决定了数控机床、机器人等工业设备的实际表现。工业设备常常会用到传动轴、变速器、联轴器等传动装置连接电机和负载,这些传动装置不是理想的刚体,易发生机械谐振,限制了伺服系统动态性能的提升。针对上述问题,本文将对交流伺服系统的谐振特性辨识和振动抑制策略展开研究。本文从永磁同步电机矢量控制和双惯量系统的谐振特性出发,通过机理法对双惯量伺服系统进行整体建模,通过频域分析法对系统开闭环谐振特性进行分析,并对低、中、高频谐振问题进行分类与归纳,为之后的抑振策略研究奠定基础。双惯量伺服系统频率特性和相关参数的辨识是抑振策略实施的前提,本文设计了以伪随机序列为激励的频率特性离线辨识方法,利用奇异值分解和模型转换得到双惯量伺服系统的低阶开环传递函数。本文还应用了一种改进型转动惯量离线辨识方法,针对双惯量环节进行辨识优化,提高了转动惯量辨识准确度。为实现伺服系统振动频率的在线辨识,本文提出了一种基于二阶广义积分器的在线频率辨识方法,通过对自适应率和离散方法的改进,实现了振动频率的快速、精确辨识。为有效解决双惯量伺服系统低、中、高频谐振问题,本文针对不同振动情况分别提出了相应的抑制策略。针对低频谐振问题,设计了扩张状态观测器进行抑制,相对于传统扰动观测器,其扰动抑制能力和动态性能都得到了明显的提升。针对中频谐振问题,本文提出一种基于转速观测器的振动检出方法和振动抑制方法。首先利用转速观测器对系统振动情况进行实时评估,判断抑振手段的切入时机,然后提取固定频段的振动信息并对转速反馈回路进行改造,实现对中频谐振的抑制。针对高频谐振问题,本文设计了一种自整定陷波滤波器,利用在线振动频率辨识和惯量比信息对陷波器的陷波频率和宽度进行整定,保证了高频振动抑制策略的有效性。综合全文的理论推导和仿真分析,本文系统地建立了交流伺服系统转速振动应对策略。设计搭建了基于DSP+FPGA的交流伺服系统软硬件平台。在大惯量电机平台和对拖平台中完成远程实验并进行对比分析,实验结果证明了本文辨识方法和抑制策略的有效性。
章义平[4]（2019）在《基于变转动惯量和H∞鲁棒控制理论的柴油发电机调速系统研究》文中研究说明柴油发电机供电系统为孤立电网,负载的冲击将引起柴油发电机转速的波动并影响供电质量。对控制算法进行改进可以改善调速系统控制器的响应性能,控制算法对调速系统性能的改善空间受柴油发电机固有特性和执行机构的惯性与摩擦的限制,因此通过改善控制器算法对提高调速系统的响应性能具有一定的局限性。变惯量飞轮在机组负载变化时改变机组的转动惯量,因而变惯量飞轮可以在柴油发电机负载变化时改善转速的瞬态特性,但是无法改变调速系统的稳态误差。负载扰动具有随机性并且调速系统和变惯量飞轮存在建模误差带来的参数不确定性,鲁棒控制方法可以提高具有不确定性的系统的抗干扰性能,但是仅采用鲁棒控制方法设计的控制器存在阶数过高不易实现的问题。将变惯量飞轮与鲁棒控制器相结合可以在达到满意的系统性能的前提下降低鲁棒控制器的阶数。为了提高柴油发电机转速受负载冲击时的稳定性,本文提出了一种变转动惯量飞轮,通过分析飞轮质量块的受力推导出了飞轮质量块运动微分方程。对质量块运动方程进行线性化并获得了质量块运动控制系统模型。通过控制框图的简化推导出了增加变惯量飞轮的柴油发电机线性定常调速控制系统,在频域分析了变惯量飞轮对调速系统性能的影响,分析了变惯量飞轮的增加及其参数的变化对调速系统零极点位置的影响和对系统响应速度、抗干扰性能的影响。考虑到建模时采用近似线性化带来的建模误差和参数摄动以及负载扰动的随机性,建立了增加变惯量飞轮的调速系统参数摄动模型,分析了参数的摄动对系统性能的影响并进行了H∞鲁棒控制器的设计。使用推导得到的调速系统线性定常控制系统模型分析了变惯量飞轮和鲁棒控制器对调速系统性能的影响。仿真结果表明,在柴油机输出扭矩与负载不平衡时,变惯量飞轮可以进行能量的储存和释放以维持系统能量的平衡从而使转速的变化更加平稳。由于负载的波动常常是无法预知的且具有一定的随机性,变惯量飞轮以飞轮动能的变化来补偿负载的变化,实现负载变化时的柴油机转速不变。在频域进行的分析表明变惯量飞轮减小了调速系统的谐振峰值和带宽,表明变惯量飞轮改善了调速系统响应的瞬态特性。鲁棒控制器在系统参数摄动和外界扰动的情况下使得调速系统具有更好的稳定性和更快速的响应。由于变惯量飞轮可以改变发电机的固有特性,将鲁棒控制方法和变惯量飞轮结合可避免仅采用鲁棒控制由于控制器阶数过高不易实现的问题。
苗德根[5]（2019）在《LC型逆变器稳定性分析与输出电压质量提高策略的研究》文中指出LC滤波的电压控制型电压源逆变器广泛应用于分布式发电系统、不间断电源、高压直流输电等领域中。LC滤波器的二阶谐振和数字控制延时深刻影响了逆变器闭环控制系统的稳定性。非线性负载接入LC型逆变器,使其输出电压畸变。本文以基于准比例谐振电压控制器的单相全桥LC型逆变器为研究对象,针对其稳定性和输出电压畸变问题展开研究。本文讨论了LC滤波器谐振频率在0至Nyquist频率范围内不同控制结构的LC型逆变器闭环控制系统的稳定性,给出了各自的稳定区域和稳定条件。当LC滤波器谐振频率在1/3采样频率以上时,调整电压控制器中的比例系数至1/3采样频率处的环路增益小于1即可使得单闭环控制的LC型逆变器稳定运行。当LC滤波器谐振频率小于1/3采样频率时,利用电流内环阻尼谐振尖峰能够有效地稳定系统。考虑数字控制延时,电流内环并非等效为纯电阻,而是和频率相关的与LC滤波器中无源器件串联的阻抗,该阻抗在阻尼谐振尖峰的同时也改变了LC滤波器的谐振频率。LC滤波器实际谐振频率处等效阻抗为正电阻特性时,双闭环控制系统才可能稳定。本文根据LC滤波器谐振频率划分稳定区域,结合Nyquist稳定判据给出稳定条件。电容电压线性微分反馈可以替代电容电流比例反馈,本文讨论了基于常用数字微分器电容电压微分反馈内环电压外环双闭环控制策略的稳定性。使用超前补偿器补偿后向差分微分器的相位滞后,得到了接近理想微分特性的改进型数字微分器。根轨迹图说明了基于改进型数字微分器的电容电压微分内环电容电压外环双闭环控制结构的频率特性和电容电流内环电容电压外环双闭环控制结构的频率特性几乎相同,即说明了二者的稳定特性基本相同。针对LC型逆变器带非线性负载输出电压畸变的问题,建立了双闭环控制的LC型逆变器输出阻抗模型,揭示了输出电压畸变的机理,从输出阻抗重塑的角度研究提高LC型逆变器输出电压质量的控制策略。本文再认识了谐振控制器的频率特性,充分利用其在给定频率能够补偿任意幅值相位的特性,设计了多谐振前馈控制策略,并给出了前馈策略参数设计方法,将谐波频率处的阻抗增益补偿到接近于0,降低了负载电流对输出电压的影响,提高了输出电压质量。在PSIM仿真软件和硬件原理样机上实施实验,实验结果验证了本文所给结论的正确性。本文的稳定性分析结论和输出电压质量提高策略同样适用于三相LC型逆变器,同时,稳定性分析方法对LC型逆变器带载鲁棒性分析也有参考意义。
蔡佳秀[6]（2019）在《交流伺服系统谐振抑制与多轴运动控制方法研究》文中提出在工业发展过程中,基于永磁同步电机的伺服系统应用广泛,永磁同步电机体积小、损耗小、可靠性高等优点使其备受机电制造业的欢迎。一个完整的伺服系统是由控制器、驱动电机以及机械柔性连接装置等元件组合而成,含柔性连接的伺服系统模型建立与谐振抑制是值得研究的问题。在数控机床例如雕铣机中的多轴运动控制系统也由伺服系统构成,协调控制减小多轴联动系统的轮廓误差,对工业生产具有较大的意义。本文首先分析研究了经典的矢量控制方案,再分别对伺服系统在空载情况与带柔性连接装置时的模型进行构建。将带有一个柔性连接装置的伺服系统视为一个二质量系统,整个机械传动系统为电机-弹簧-负载的形式。为了精确分析得到模型的参数,设计分析系统的激励信号,采用Chirp信号作为最终的测试信号,选取速度环开环的结构方式以及迭代最小二乘法作为拟合算法,通过仿真与实验验证频域辨识方法的可行性与准确性。针对二质量系统的机械谐振特性,研究与分析了谐振产生的原因,在对比了不同形式的谐振抑制方法后,选择了陷波滤波器作为具体的谐振抑制方式,并加以仿真验证其可行性。最后,对基于永磁同步电机的多轴联动系统进行了研究,为了优化系统的抗干扰性能,提出了新的运动控制算法,基于干扰观测器的广义预测交叉耦合控制方式。首先,应用广义预测算法对两个轴建立统一模型,根据已知的多步预测轨迹,滚动优化和反馈校正来提高双轴控制的准确性。然后,通过交叉耦合环节得到轮廓误差,作为广义预测控制结构的补偿量。再在各个单轴中加入干扰观测器,对各轴的集总干扰进行估计与补偿。利用仿真与实验来验证了该算法具有良好的跟踪性能与鲁棒性。
闫启帅[7]（2018）在《分数阶电容拓扑设计与性能研究》文中研究说明自分数阶电容这一概念提出以来,利用分数阶微积分理论对分数阶电容模型构建、近似电路构造、性能分析、实物研制、电路应用等方面的研究纷纷展开,至今已取得了丰硕的研究成果,但分数阶电容由于其制造工艺的复杂性,目前还未在实际电路中得到广泛地应用。因此为了提高分数阶电容的实际应用性,本文以分数阶电容实际近似电路实现为研究重点,对不同类型的近似拓扑结构进行分析比较,给出近似电路设计与电路参数之间的定量关系式,并提出几种具有良好性能的新型近似拓扑电路,仿真分析与实验结果一致表明本文提出的电路设计方法与新型拓扑简便有效,可初步应用于具有一定带宽的实际电路中。本文具体完成了以下工作:从分抗有理逼近与微积分算子近似的角度,提出了基于一阶Newton法的Aitken加速收敛迭代方法,并对此种方法给出了具体的电路设计与参数性能分析。同时,对控制领域中常用的分数阶积分算子Oustaloup算法近似给出了详细的电路设计方法,并以永磁同步电机控制系统为实验平台验证该方法对积分算子近似的适用性。以分数阶电容近似分形结构为着眼点,重点讨论了树型、桥型等分形拓扑结构的电路复杂度及逼近效益,并以Matlab仿真手段推导出不同分形电路参数的计算公式,同时,针对四种多米诺阶梯型拓扑电路的频带缺陷提出了串联改进型与并联改进型新结构,该结构仅以元件数增加一倍的代价实现了分数阶电容近似带宽指数级的增长,而且在近似频宽范围内可达到1%的近似精度,其逼近效益远远强于多米诺阶梯结构。为比较多种拓扑的优劣,本文给出了近似误差、相对复杂度等不同的电路性能指标,比较结果表明桥型与多米诺改进新型拓扑电路具有最优的近似性能;与此同时,在文章结尾处讨论了分数阶电容的串并联性能,与整数阶不同的是串并联后的分数阶等效电容的阶次与容值均无法保持恒定,而且等效电容的阶次按照双曲正切函数的规律随系统频率的变化而变化。本文利用Matlab数值分析工具并搭建完整的实验平台分别对各参量之间的数学关系、多种近似电路的性能以及分数阶电容串并联性能等进行了仿真与实验验证,仿真与实验结果很好地证明了本文理论研究的正确性。
侯德鑫[8]（2016）在《机电伺服系统鲁棒控制方法研究》文中进行了进一步梳理机电伺服系统在现代工业的作用逐步凸显,电动高精度伺服平台是一类典型的机电伺服系统,在军工行业以及社会生产生活中有着越来越广泛的应用。对于高精度伺服转台而言,由于系统的复杂性使得在应用过程中会存在力矩波动等影响系统精度以及动态过程的扰动和不确定因素。由于干扰的未知性,常规方法较难获得令人满意的效果,而鲁棒控制可以针对系统的不确定性进行定量设计控制器以满足工业生产生活中的需要。本文以高精度伺服控制转台为背景,研究结合机电系统利用鲁棒控制方法改善系统性能的应用,主要包括以下内容:首先,分析机电伺服系统的组成和结构,利用矢量控制方法建立机电伺服系统机理模型并分析主要不确定性来源,利用数学物理手段建立主要摄动的数学模型,结合二者建立含有不确定性的伺服系统模型。其次,设计实验测量系统的模型参数,辨识机电系统数学模型,给出不确定性范围,通过求得的标称模型计算干扰摄动范围,并设计干扰观测器（DOB）对干扰量进行补偿,通过仿真说明干扰观测器（DOB）的补偿效果。再次,从数学角度给出加权函数的选取原则,分析讨论加权函数形式与意义,分别基于混合灵敏度以及H∞最优的两种鲁棒控制方法为高精度伺服转台系统设计鲁棒控制器,通过仿真说明所设计的控制器的有效性。最后,基于混合H2/H∞理论为高精度伺服转台设计鲁棒控制器,针对所设计的鲁棒控制器利用最优Hankel范数近似的方法给出降阶控制器,仿真说明所设计的控制器的有效性,并与基于H∞的鲁棒控制方法进行对比,分析所采用的三种鲁棒控制方法性能的优劣以及是否加入干扰观测器对系统的影响。
连晗[9]（2014）在《自动控制原理奈奎斯特定理在矿区设备中的拓展与完善》文中提出近年来,矿区机械设备更新速度加快,其中矿区使用的设备涉及自动奈奎斯特曲线（简称"奈氏"曲线）及其对数频率特性曲线来判断闭环系统的稳定性时,均没有指出过开环系统含有不稳定环节时以上2种曲线的完整画法,而控制系统中不乏有不稳定环节。此时沿用以往的方法画的以上2种曲线,再用奈氏定理的稳定判据来判断系统的稳定性,会得出错误的结论。经过多年的研究探索,从理论和实践上证明了开环系统含有稳定环节时,以上2种曲线的完整画法。同时,稍加改进,也能包揽离散控制系统含有不稳定环节是奈氏曲线的完整画法。
郑长勇[10]（2013）在《绘制开环幅相频率特性曲线的教学方法研究》文中进行了进一步梳理线性控制系统的频率分析法是自动控制原理学习中的一个重要部分,而奈奎斯特稳定判据是其中的一个重点内容,开环幅相频率特性曲线的绘制是奈奎斯特稳定判据的基础。多年的教学经验表明,开环幅相频率特性曲线的绘制是同学们在学习频率分析法过程中的一个难点。本文针对此现状,提出一种绘制开环幅相频率特性曲线的方法,并给出详细的绘制步骤,并结合几个典型的例子对该方法予以详细的阐述。教学实践表明,该方法取得了良好的教学效果。
二、开环幅相频率特性曲线和对数相频特性曲线的完整画法（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、开环幅相频率特性曲线和对数相频特性曲线的完整画法（论文提纲范文）
（1）大功率永磁同步电机伺服控制系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 课题相关国内外研究现状 |
| 1.2.1 大功率永磁同步电机电流控制研究现状 |
| 1.2.2 永磁同步电机速度环抗扰能力研究现状 |
| 1.2.3 永磁同步电机周期性转速波动抑制研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 大功率永磁同步电机系统建模及扰动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大功率永磁同步电机伺服系统建模 |
| 2.2.1 不同轴系下永磁同步电机电气模型 |
| 2.2.2 永磁同步电机动力学方程 |
| 2.3 大功率伺服系统扰动分析 |
| 2.3.1 含有等效集中扰动的永磁同步电机模型 |
| 2.3.2 周期性转矩波动机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 大功率永磁同步电机高性能电流环控制策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于预测控制的永磁同步电机电流动态特性提升策略 |
| 3.2.1 永磁同步电机预测电流控制 |
| 3.2.2 电压电流边界条件在平面内的几何描述 |
| 3.2.3 边界条件限制下的电流动态特性提升方法 |
| 3.2.4 实验验证 |
| 3.3 基于滚动时域观测器的电流环扰动抑制方法 |
| 3.3.1 滚动时域观测器模型 |
| 3.3.2 二次型优化问题的最优解 |
| 3.3.3 带有MHE的轨迹规划方法实验验证 |
| 3.4 低开关频率下的改进预测电流控制方法 |
| 3.4.1 基于MHE的α β轴电流环扰动观测方法 |
| 3.4.2 静止两相坐标系下的改进DPCC算法 |
| 3.4.3 结合轨迹规划方法的复合电流控制策略 |
| 3.4.4 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 大功率永磁同步电机鲁棒H_∞速度控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 永磁同步电机H_∞速度控制方法 |
| 4.2.1 H_∞控制标准问题 |
| 4.2.2 H_∞速度控制器设计与求解 |
| 4.2.3 加权函数的参数作用规律及整定方法 |
| 4.2.4 H_∞控制抗扰性能分析 |
| 4.3 含观测器的永磁同步电机二自由度鲁棒H_∞速度控制 |
| 4.3.1 H_∞负载扰动观测器 |
| 4.3.2 二自由度H_∞速度控制改进结构 |
| 4.3.3 系统性能对比分析 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 稳态运行实验验证 |
| 4.4.2 不同方法动态性能实验对比 |
| 4.4.3 抗外部负载扰动实验对比 |
| 4.4.4 正弦速度指令实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于迭代学习控制的大功率永磁同步电机周期性转速波动抑制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 迭代学习转速波动抑制策略及其性能分析 |
| 5.2.1 含遗忘因子的永磁同步电机迭代学习并联控制结构 |
| 5.2.2 ILC并联结构系统稳定性分析与参数影响 |
| 5.2.3 周期性扰动抑制效果分析 |
| 5.3 迭代学习转速波动抑制参数整定方法 |
| 5.3.1 迭代学习控制参数稳定范围 |
| 5.3.2 迭代学习控制参数整定方法 |
| 5.4 改进的迭代学习控制器 |
| 5.4.1 ILC算法中零相位滤波器设计及实现 |
| 5.4.2 基于位置的信号采样结构设计与参数调整 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.5.1 PI与ILC并联结构转速波动抑制实验结果 |
| 5.5.2 二自由度H_∞控制与ILC并联的转速波动抑制结果 |
| 5.5.3 外部周期性负载抑制实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）UPFC的潮流调节特性及控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文中的术语、缩写和符号清单 |
| 1 论文中的术语清单 |
| 2 论文中的缩写清单 |
| 3 论文中的符号清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 UPFC建模、控制及应用等方面的研究现状 |
| 1.2.1 UPFC的概念、原理及功能的发展现状 |
| 1.2.2 UPFC的稳态潮流等效建模研究与发展现状 |
| 1.2.3 UPFC的控制策略的研究与发展现状 |
| 1.2.4 UPFC在抑制电力系统振荡方面的研究现状 |
| 1.2.5 UPFC在实际工程中的发展及应用现状 |
| 1.2.6 变结构潮流控制器的研究与发展现状 |
| 1.3 本文所做的主要创新及研究内容 |
| 第二章 含UPFC双端电力系统的稳态潮流变化规律 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含UPFC双端电力系统的稳态潮流数学建模 |
| 2.2.1 含UPFC双端电力系统的原始详细潮流模型 |
| 2.2.2 含UPFC双端电力系统的分部潮流模型 |
| 2.2.3 含UPFC双端电力系统的全局与局部稳态潮流规律的理论分析 |
| 2.3 基于分部潮流模型的UPFC稳态潮流规律案例测试与分析 |
| 2.3.1 关于GPFM角度的UPFC稳态潮流规律案例测试与分析 |
| 2.3.2 关于LPFM角度的UPFC稳态潮流规律案例测试与分析 |
| 2.4 基于原始详细模型的UPFC稳态潮流规律案例测试与分析 |
| 2.4.1 P-Q平面中的UPFC稳态潮流规律案例测试与分析 |
| 2.4.2 关于串联侧嵌入电压相角θ的 UPFC稳态潮流规律案例测试与分析 |
| 2.4.3 极坐标系统中的UPFC稳态潮流测试结果与分析 |
| 2.4.4 三维空间中的UPFC稳态潮流案例测试与分析 |
| 2.5 含UPFC双端电力系统的全局与局部稳态潮流规律总结 |
| 2.6 系统各SCP处的潮流运行环内部稳态潮流分布规律 |
| 2.6.1 系统正常运行工况1 下各SCP处的潮流运行环内部稳态潮流分布规律 |
| 2.6.2 系统正常运行工况2 下各SCP处的潮流运行环内部稳态潮流分布规律 |
| 2.6.3 系统正常运行工况3 下各SCP处的潮流运行环内部稳态潮流分布规律 |
| 2.6.4 系统恶劣运行工况4 下各SCP处的潮流运行环内部稳态潮流分布规律 |
| 2.6.5 关于UPFC潮流运行环的内部稳态潮流分布规律总结 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 关于多特征自变量的含UPFC系统潮流变化率调节特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 关于多特征自变量的含UPFC系统潮流变化率调节理论原理 |
| 3.2.1 关于含UPFC系统潮流变化率调节的多特征自变量的选取 |
| 3.2.2 关于多特征自变量的含UPFC系统潮流变化率调节数学建模 |
| 3.2.3 关于多特征自变量的含UPFC系统潮流变化率调节规律的理论分析 |
| 3.3 含UPFC系统潮流变化率调节特性的案例测试与分析 |
| 3.3.1 含UPFC系统典型运行工况及潮流变化率调节模式和调节场景设定 |
| 3.3.2 含UPFC系统关键节点1 处的潮流变化率案例测试及分析 |
| 3.3.3 含UPFC系统关键节点2 处的潮流变化率案例测试及分析 |
| 3.3.4 含UPFC系统关键节点3 处的潮流变化率案例测试及分析 |
| 3.3.5 含UPFC系统关键节点4 处的潮流变化率案例测试及分析 |
| 3.4 关于多特征自变量的含UPFC系统潮流变化率调节特性总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MMC型 UPFC的新型前馈协调控制策略设计与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MMC的结构及数学原理 |
| 4.3 关于UPFC并联侧换流器的前馈协调控制策略设计 |
| 4.3.1 关于UPFC并联侧换流器的电流内环设计 |
| 4.3.2 关于UPFC并联侧换流器的前馈协调控制设计 |
| 4.4 关于UPFC串联侧换流器的前馈协调控制策略设计 |
| 4.4.1 关于UPFC串联侧换流器的电压外环与电流内环设计 |
| 4.4.2 关于UPFC串联侧换流器的前馈协调控制模块的设计 |
| 4.5 新型前馈协调控制策略在复频域与时域的性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 MMC型 UPFC的电磁暂态仿真建模、设计及分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MMC型 UPFC电磁暂态仿真建模及方案设计 |
| 5.3 220kV系统中MMC型 UPFC的电磁暂态仿真结果及分析 |
| 5.3.1 关于潮流参考值阶跃变化的稳态突变事件仿真结果及分析 |
| 5.3.2 关于系统运行工况变化的稳态突变事件仿真结果及分析 |
| 5.3.3 关于不同类型横向及甩负荷故障的暂态突变事件仿真结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间的主要学术成果 |
（3）交流伺服系统转速振动抑制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 交流伺服系统振动辨识技术的国内外研究现状 |
| 1.3 交流伺服系统振动抑制策略的国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 交流伺服系统模型及转速振动分析 |
| 2.1 永磁同步电机数学模型及矢量控制 |
| 2.2 交流伺服系统双惯量机理研究 |
| 2.3 交流伺服系统转速环谐振分析 |
| 2.3.1 交流伺服系统转速环开环谐振分析 |
| 2.3.2 交流伺服系统转速环闭环谐振分析 |
| 2.3.3 交流伺服系统转速环振动现象分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 交流伺服系统频率特性及惯量辨识 |
| 3.1 基于伪随机序列的系统频率特性离线辨识 |
| 3.1.1 频率特性辨识激励信号的设定 |
| 3.1.2 转速环频率特性闭环间接辨识设计 |
| 3.1.3 仿真分析 |
| 3.2 基于二阶广义积分器的在线振动频率辨识 |
| 3.2.1 基于正交原理的频率检测方法 |
| 3.2.2 基于二阶广义积分器的在线频率辨识方法 |
| 3.2.3 仿真分析 |
| 3.3 交流伺服系统转动惯量离线辨识 |
| 3.3.1 转动惯量离线辨识设计 |
| 3.3.2 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 交流伺服系统转速振动抑制策略 |
| 4.1 基于扩张状态观测器的低频振动抑制策略 |
| 4.1.1 扩张状态观测器的设计与应用 |
| 4.1.2 仿真分析 |
| 4.2 基于转速观测器的中频振动抑制策略 |
| 4.2.1 基于转速观测器的在线振动检出方法 |
| 4.2.2 基于转速观测器的中频振动抑制方法 |
| 4.2.3 仿真分析 |
| 4.3 基于陷波器的高频振动抑制策略 |
| 4.3.1 陷波器的设计与数字实现 |
| 4.3.2 陷波器参数整定研究 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 伺服系统软硬件设计及实验验证 |
| 5.1 交流伺服系统硬件设计 |
| 5.1.1 功率电路设计 |
| 5.1.2 控制电路设计 |
| 5.2 交流伺服系统软件设计 |
| 5.3 实验验证及结果分析 |
| 5.3.1 实验平台介绍 |
| 5.3.2 大惯量实验平台的实验结果和分析 |
| 5.3.3 对拖实验平台的实验结果和分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 本文总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）基于变转动惯量和H∞鲁棒控制理论的柴油发电机调速系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柴油发电机调速系统介绍 |
| 1.2.2 柴油发电机调速系统研究现状 |
| 1.2.3 变惯量飞轮研究现状 |
| 1.3 本文拟采用方法 |
| 1.4 本文的主要贡献和内容安排 |
| 1.4.1 本文的主要贡献 |
| 1.4.2 本文内容与章节安排 |
| 第2章 控制系统频域分析方法与H_∞鲁棒控制理论基础 |
| 2.1 基于频率法的控制系统综合 |
| 2.1.1 开环频率特性 |
| 2.1.2 闭环频域性能指标 |
| 2.2 信号与系统的范数 |
| 2.2.1 函数空间 |
| 2.2.2 范数的定义 |
| 2.2.3 系统增益与范数的关系 |
| 2.3 H_∞鲁棒控制理论 |
| 2.3.1 鲁棒稳定性(小增益定理) |
| 2.3.2 加性不确定 |
| 2.3.3 乘性不确定性 |
| 2.3.4 鲁棒性能 |
| 2.4 H_∞鲁棒控制器设计 |
| 2.4.1 鲁棒性能优化 |
| 2.4.2 黎卡提方程及其应用 |
| 2.5 奇异值μ分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 变转动惯量飞轮模型 |
| 3.1 变转动惯量飞轮介绍 |
| 3.1.1 变惯量飞轮的安装布置 |
| 3.1.2 变惯量飞轮的储能 |
| 3.2 变转动惯量飞轮的设计与建模 |
| 3.2.1 变惯量飞轮的设计 |
| 3.2.2 飞轮质量块的受力分析 |
| 3.3 运动方程的线性化 |
| 3.4 质量块位移控制系统 |
| 3.5 转动惯量的计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 调速系统模型及变惯量飞轮的应用 |
| 4.1 调速系统模型 |
| 4.2 柴油机模型 |
| 4.3 变惯量飞轮应用于柴油发电机调速系统 |
| 4.4 增加变惯量飞轮的调速系统非线性模型 |
| 4.5 增加变惯量飞轮的调速系统时域仿真 |
| 4.5.1 仿真系统搭建 |
| 4.5.2 飞轮动能存储与释放过程 |
| 4.5.3 柴油发电机启动过程分析 |
| 4.5.4 负载突增和突卸分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 增加变惯量飞轮的柴油发电机调速系统频域分析 |
| 5.1 传递函数模型 |
| 5.2 系统误差信号的分析 |
| 5.3 变惯量飞轮的参数对系统阶跃响应性能的影响 |
| 5.4 变惯量飞轮对系统极点的影响 |
| 5.4.1 控制系统极点对系统性能的影响 |
| 5.4.2 变惯量飞轮对系统极点位置的影响 |
| 5.4.3 变惯量飞轮参数的变化对调速系统零极点位置的影响 |
| 5.5 变惯量飞轮对调速系统频率特性的影响 |
| 5.5.1 对调速系统幅相特性曲线影响 |
| 5.5.2 对数幅频特性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 调速系统H_∞鲁棒控制器设计 |
| 6.1 参数不确定性模型 |
| 6.1.1 飞轮参数摄动模型 |
| 6.1.2 柴油发电机调速系统的不确定性模型 |
| 6.2 鲁棒性能优化目标 |
| 6.3 鲁棒控制器设计及性能分析 |
| 6.3.1 采用第一组加权函数进行鲁棒控制器设计 |
| 6.3.2 采用第二组加权函数进行鲁棒控制器设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.1.1 变惯量飞轮 |
| 7.1.2 鲁棒控制 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（5）LC型逆变器稳定性分析与输出电压质量提高策略的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 LC型逆变器应用背景及面临的挑战 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 LC型逆变器稳定性分析的研究现状 |
| 1.2.2 LC型逆变器输出电压质量提高策略的研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容和研究意义 |
| 2 LC型逆变器系统建模和单闭环控制系统稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LC型逆变器描述及单闭环控制系统建模 |
| 2.3 Nyquist稳定判据 |
| 2.4 基于PR控制器的LC逆变器单闭环控制系统稳定性分析 |
| 2.5 仿真和实验结果 |
| 2.5.1 仿真验证 |
| 2.5.2 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电感电流内环电压外环双闭环控制系统的稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于电感电流内环电压外环双闭环控制策略的LC逆变器建模 |
| 3.3 电感电流内环电压外环双闭环控制策略环路频率特性 |
| 3.3.1 电感电流反馈有源阻尼特性 |
| 3.3.2 电感电流内环双闭环开环传递函数不稳定极点分布 |
| 3.3.3 电感电流内环电压外环双闭环稳定条件 |
| 3.4 电感电流反馈有源阻尼控制策略闭环控制参数设计 |
| 3.5 仿真和实验验证 |
| 3.5.1 仿真结果 |
| 3.5.2 硬件实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 电容电流内环电压外环双闭环控制稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于电容电流内环双闭环控制策略的逆变器建模 |
| 4.3 电容电流内环策略和电感电流内环策略的联系 |
| 4.4 电容电压数字微分内环电压外环双闭环控制稳定性分析 |
| 4.4.1 常用数字微分器实现方式 |
| 4.4.2 改进型数字微分器 |
| 4.5 仿真和实验验证 |
| 4.5.1 仿真结果 |
| 4.5.2 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 提高输出电压质量的负载电流多谐振滤波前馈策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 带有前馈控制策略的LC型逆变器S域模型 |
| 5.3 逆变器输出电压谐波机理分析 |
| 5.4 比例微分前馈及其附加阻抗特性分析 |
| 5.5 多谐振滤波器前馈策略及参数设计 |
| 5.5.1 谐振控制器特性 |
| 5.5.2 前馈环节参数设计 |
| 5.6 硬件实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| C.作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）交流伺服系统谐振抑制与多轴运动控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 交流伺服系统控制策略 |
| 1.3 伺服系统建模与辨识算法研究 |
| 1.3.1 最小二乘法 |
| 1.3.2 扩展卡尔曼滤波 |
| 1.3.3 遗传算法 |
| 1.3.4 神经网络算法 |
| 1.4 机械传动装置的谐振研究 |
| 1.5 多轴轮廓跟踪运动控制研究 |
| 1.6 本论文的工作及内容安排 |
| 第二章 永磁同步电机模型结构分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机工作原理 |
| 2.2.2 模型的坐标变换 |
| 2.2.3 两相坐标系dq下的数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机的矢量控制算法 |
| 2.4 永磁同步电机的传递函数模型 |
| 2.5 伺服系统柔性连接系统模型 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 交流伺服系统参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测试信号选取与设计 |
| 3.2.1 白噪声 |
| 3.2.2 伪随机序列信号 |
| 3.2.3 Chirp信号 |
| 3.3 参数辨识方法 |
| 3.4 实验平台介绍 |
| 3.5 测试结构选取 |
| 3.6 仿真与实验 |
| 3.6.2 电机空载实验 |
| 3.6.3 带皮带轮装置实验 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 二质量系统谐振控制算法设计 |
| 4.1 机械谐振分析 |
| 4.2 陷波滤波器原理 |
| 4.3 基于陷波滤波器的谐振抑制算法设计 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于干扰观测器的广义预测交叉耦合多轴运动控制算法 |
| 5.1 轮廓误差模型 |
| 5.2 交叉耦合控制 |
| 5.3 基于干扰观测器的广义预测交叉耦合控制算法设计 |
| 5.3.2 双轴永磁同步电机预测模型 |
| 5.3.3 轨迹预测控制与优化求解 |
| 5.3.4 干扰观测器的设计 |
| 5.4 仿真与实验结果分析 |
| 5.4.1 仿真结果分析 |
| 5.4.2 实验结果分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的论文与获奖情况 |
（7）分数阶电容拓扑设计与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容与结构安排 |
| 第2章 分数阶微积分理论 |
| 2.1 分数阶微积分的定义 |
| 2.1.1 两种重要函数 |
| 2.1.2 分数阶微积分时域定义 |
| 2.1.3 分数阶微积分各定义相互关系 |
| 2.2 分数阶微积分的常用变换 |
| 2.2.1 分数阶微积分Laplace变换 |
| 2.2.2 分数阶微积分Fourier变换 |
| 2.3 分数阶微积分的基本意义 |
| 2.3.1 分数阶微积分的物理意义 |
| 2.3.2 分数阶微积分的几何意义 |
| 2.4 分数阶微积分理论的具体应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 分抗有理逼近与微积分算子近似 |
| 3.1 分抗概念及数学表达 |
| 3.1.1 容性分抗与感性分抗 |
| 3.1.2 理想分抗的频率特性 |
| 3.1.3 理想分抗的特性引申 |
| 3.2 一阶Newton法分抗逼近设计与改进 |
| 3.2.1 常用的分抗有理逼近方法 |
| 3.2.2 一阶Newton法迭代式构造与分析 |
| 3.2.3 0.5 阶电容近似电路设计 |
| 3.2.4 改进的Aitken加速迭代方法构造 |
| 3.3 分数阶积分算子Oustaloup算法近似 |
| 3.3.1 Oustaloup算法近似原理 |
| 3.3.2 Oustaloup算法仿真与电路设计 |
| 3.3.3 Oustaloup算法实现的PIλ控制器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 分数阶电容分形拓扑实现 |
| 4.1 已有分数阶电容分形拓扑的参数计算 |
| 4.1.1 0.5 阶电容分形拓扑构造 |
| 4.1.2 任意有理阶电容近似分形拓扑构造策略 |
| 4.2 多米诺阶梯拓扑近似 |
| 4.2.1 多米诺阶梯拓扑的收敛特性 |
| 4.2.2 多米诺阶梯拓扑电路近似效果分析 |
| 4.2.3 多米诺阶梯衍生拓扑电路 |
| 4.3 分形拓扑实现的数学原理 |
| 4.3.1 分形拓扑的迭代原理 |
| 4.3.2 分形拓扑的对偶原理 |
| 4.4 基于多米诺阶梯的拓扑改进 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 分数阶电容性能分析 |
| 5.1 分数阶电容近似电路性能 |
| 5.1.1 理想分数阶电容时域特性 |
| 5.1.2 分数阶电容近似电路性能指标 |
| 5.1.3 各种近似电路性能分析与比较 |
| 5.2 分数阶电容的串并联性能 |
| 5.2.1 分数阶电容串联特性 |
| 5.2.2 分数阶电容并联特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 近似拓扑电路实例设计 |
| 6.1 实验平台 |
| 6.2 树型拓扑电路设计 |
| 6.3 桥型拓扑电路设计 |
| 6.4 多米诺阶梯型拓扑及其改进拓扑电路设计 |
| 6.4.1 多米诺阶梯Ⅰ型拓扑电路 |
| 6.4.2 多米诺阶梯Ⅱ型拓扑电路 |
| 6.4.3 并联改进型拓扑电路 |
| 6.4.4 串联改进型拓扑电路 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（8）机电伺服系统鲁棒控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 机电伺服系统鲁棒控制方法研究现状 |
| 1.2.1 鲁棒控制方法发展历史 |
| 1.2.2 基于H_∞鲁棒控制方法研究现状 |
| 1.2.3 机电伺服系统鲁棒控制研究现状 |
| 1.2.4 鲁棒控制加权函数选取研究现状 |
| 1.3 本文主要内容及结构安排 |
| 第2章 机电系统数学模型建立与不确定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机电伺服系统机理模型建立 |
| 2.3 机电伺服系统模型不确定性分析 |
| 2.3.1 轴系摩擦力矩波动分析 |
| 2.3.2 电机力矩波动分析 |
| 2.3.3 含有不确定性的机电伺服系统模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机电伺服系统模型参数获取与干扰补偿 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机电伺服系统模型参数获取 |
| 3.2.1 机电系统标称模型参数计算 |
| 3.2.2 模型参数获取与辨识 |
| 3.3 干扰力矩辨识实验 |
| 3.3.1 摩擦力矩干扰实验辨识 |
| 3.3.2 电磁波动力矩实验辨识 |
| 3.4 基于干扰观测器的机电伺服系统干扰初步补偿 |
| 3.4.1 干扰观测器的原理 |
| 3.4.2 基于干扰观测器的机电伺服系统干扰补偿 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于H_∞控制方法的机电系统鲁棒控制器设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 加权函数选取方法 |
| 4.2.1 模型摄动加权函数选取方法 |
| 4.2.2 控制输入加权函数选取方法 |
| 4.2.3 性能评价加权函数选取方法 |
| 4.3 基于混合灵敏度的机电伺服系统鲁棒控制器设计 |
| 4.3.1 基于混合灵敏度的机电伺服系统鲁棒控制器设计 |
| 4.3.2 仿真结果与分析 |
| 4.4 基于H_∞最优的机电伺服系统鲁棒控制器设计 |
| 4.4.1 基于H_∞最优的鲁棒控制器设计 |
| 4.4.2 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于H_2/H_∞混合的机电系统鲁棒控制器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 H_2/H_∞混合鲁棒控制问题 |
| 5.2.1 H_∞标准控制问题 |
| 5.2.2 H_∞最优控制问题 |
| 5.2.3 H_2/H_∞混合标准控制问题 |
| 5.3 基于H_2/H_∞混合的机电伺服系统鲁棒控制器设计 |
| 5.4 基于HANKEL范数的鲁棒控制器降阶设计 |
| 5.5 三种机电系统鲁棒控制器鲁棒性能对比与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）自动控制原理奈奎斯特定理在矿区设备中的拓展与完善（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 奈奎斯特特性曲线的画法 |
| 2 当开环系统中含有积分环节和不稳定环节 |
| 3 对数相频特性补画曲线在开环系统中的画法 |
| 4 函数系统含有不稳定环节时, 奈氏曲线的完整画法 |
| 5 结语 |
（10）绘制开环幅相频率特性曲线的教学方法研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 开环幅相频率特性曲线的绘制方法 |
| 步骤一开环幅相频率特性曲线起点的确定 |
| 将ω=0+分别代入到系统频率特性表达式中的实部和虚部, 分别求出实部及虚部的值。根据实部和虚部的值及正负性, 确定起点坐标及所处的象限。 |
| 步骤三开环幅相频率特性曲线与实轴、虚轴的交点的确定 |
| 2 开环幅相频率特性曲线绘制举例 |
| 3 结束语 |
四、开环幅相频率特性曲线和对数相频特性曲线的完整画法（论文参考文献）
- [1]大功率永磁同步电机伺服控制系统关键技术研究[D]. 裴根极. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]UPFC的潮流调节特性及控制策略研究[D]. 刘津濂. 浙江大学, 2020(11)
- [3]交流伺服系统转速振动抑制策略研究[D]. 张波. 华南理工大学, 2020(02)
- [4]基于变转动惯量和H∞鲁棒控制理论的柴油发电机调速系统研究[D]. 章义平. 南昌工程学院, 2019(07)
- [5]LC型逆变器稳定性分析与输出电压质量提高策略的研究[D]. 苗德根. 重庆大学, 2019(01)
- [6]交流伺服系统谐振抑制与多轴运动控制方法研究[D]. 蔡佳秀. 东南大学, 2019(06)
- [7]分数阶电容拓扑设计与性能研究[D]. 闫启帅. 北京理工大学, 2018(07)
- [8]机电伺服系统鲁棒控制方法研究[D]. 侯德鑫. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [9]自动控制原理奈奎斯特定理在矿区设备中的拓展与完善[J]. 连晗. 煤炭技术, 2014(02)
- [10]绘制开环幅相频率特性曲线的教学方法研究[J]. 郑长勇. 合肥师范学院学报, 2013(06)