现代控制理论

摘要： 《现代控制理论》是一门研究自动控制规律的工程应用技术课程,被广泛应用在与人们的生活息息相关的各行各业,在工科各专业的课程体系中有着至关重要的作用。本文结合多年的教学实践经验,提出了利用抽象理论概念向形象化语言转化的启发式教学方法提升现代控制理论课程教学效率和教学质量,以期有助于引起师生同频共振增强教学效果,激活控制理论学科研究。

摘要： 《电力科学与技术学报》(ISSN 1673-9140 CN 43-1475/TM)是“中文核心期刊”、“中国科技核心期刊”、“RCCSE中国核心学术期刊”。由长沙理工大学主办,双月刊,国内外公开发行。主要报道电力科学理论、工程技术应用方面的最新研究成果,介绍国内外电力科技发展动态,内容包括:电力系统自动化理论及技术应用,电网技术,高电压技术,电力市场与电力系统运行管理,供用电技术,电能质量与节能技术,电力自动化设备,热能与动力工程,水利水电工程,新能源技术,电力系统通信,计算机技术、现代控制理论、IT技术及智能化仪器仪表在电力系统中的应用等。本刊立足高校,面向行业,面向社会,作者和读者群体由相关专业的大专院校师生,电力行业从事科研、设计、运行、试验、制造的技术人员组成。对国家、省(部)级自然科学基金资助项目、重点攻关项目的论文优先刊登。

摘要： 针对现代控制理论实验课程的教学内容理论性强、概念抽象、学生难以理解等问题,以直流电机位置控制系统为例进行实验课程教学探索,借助MATLAB工具将学生从烦琐的矩阵运算中解放出来,以突出系统的工程背景与实际应用,在加深学生对理论知识理解的同时,提高学生分析和解决问题的能力,为培养工程型人才奠定基础。

摘要： 《现代控制理论》是很多工科院校的重要专业基础课,理论性强、信息量大,具有一定深度和难度。由于新冠疫情影响,南航自动化学院课程组在2019—2020第二学期针对该校自动化专业、探测制导与控制技术和电气工程及其自动化专业共300余名学生全面开展了线上课程,进行了合理的教学内容分配,利用线上平台建立完整的教学体系、开展线上教学,同时开发软件资源开展线上实验教学,最后制订周密计划进行线上考试。该次线上教学尝试取得了良好的教学效果。

摘要： 《电力科学与技术学报》(ISSN 1673-9140 CN 43-1475/TM)是“中文核心期刊”、“中国科技核心期刊”、“RCCSE中国核心学术期刊”。由长沙理工大学主办,双月刊,国内外公开发行。主要报道电力科学理论、工程技术应用方面的最新研究成果,介绍国内外电力科技发展动态,内容包括:电力系统自动化理论及技术应用,电网技术,高电压技术,电力市场与电力系统运行管理,供用电技术,电能质量与节能技术,电力自动化设备,热能与动力工程,水利水电工程,新能源技术,电力系统通信,计算机技术、现代控制理论、IT技术及智能化仪器仪表在电力系统中的应用等。

摘要： 随着现代控制理论发展日趋完善,预见控制研究发展也十分迅速。预见控制问题的目标是在给定参考信号和干扰信号的前提下,找到一个使被控输出功率最小的控制器。因此预见控制非常适合用于具有已知预见参考信号的系统设计,所以在自动车辆导航、机器人和过程控制等方面的应用十分广泛。本文介绍了预见控制问题并给出离散系统预见控制问题描述,同时从时间域、方法域上分别对预见控制求解方法进行分类。介绍了各研究人员在预见控制领域所做的努力。在未来,预见控制领域中存在着巨大的研究前景。

摘要： 1.专业范围报道化工、石油化工、冶金、电力、医药、造纸、纺织等行业过程控制理论与应用、计算机技术及其应用、检测技术研究与应用、控制装置设计及应用、仪器仪表技术开发与应用、企业技术改造经验等。2.报道内容◆综述与评论。博采众览,兼收并蓄,及时、准确、全面地反映国内外过程控制技术、检测技术、计算机技术及仪器仪表技术的发展动态、趋势和水平。著文要求准确性和权威性,信息量大,能够较全面地阐明命题的过去、现状及发展。◆过程控制。报道现代控制理论的研究与应用,新型控制策略及控制技术的应用实例;先进控制系统及控制装置的现场应用;国家重大科技攻关项目及成果。◆检测与仪表。报道国内外先进的检测技术、自动化仪器仪表技术的开发与应用。

摘要： 《电力科学与技术学报》(ISSN 1673-9140 CN 43-1475/TM)是“中文核心期刊”、“中国科技核心期刊”、“RCCSE中国核心学术期刊”。由长沙理工大学主办,双月刊,国内外公开发行。主要报道电力科学理论、工程技术应用方面的最新研究成果,介绍国内外电力科技发展动态,内容包括:电力系统自动化理论及技术应用,电网技术,高电压技术,电力市场与电力系统运行管理,供用电技术,电能质量与节能技术,电力自动化设备,热能与动力工程,水利水电工程,新能源技术,电力系统通信,计算机技术、现代控制理论、IT技术及智能化仪器仪表在电力系统中的应用等。本刊立足高校,面向行业,面向社会,作者和读者群体由相关专业的大专院校师生,电力行业从事科研、设计、运行、试验、制造的技术人员组成。对国家、省(部)级自然科学基金资助项目、重点攻关项目的论文优先刊登。

摘要： 文章基于工程认证的OBE理念--“以学生为中心,以产出为导向,持续发展”,结合传统教学与互联网平台,对现代控制理论的教学方法、教学手段和实验教学三个方面进行了研究与探讨,具体措施为:以学生为中心,根据学生数学和专业课基础,制订适合本校学生的教学方案;以产出为导向,重视理论在实践中的应用;坚持持续发展理念,根据网络大数据和学生反馈,弥补教学不足,及时改进教学方案,使教学质量达到最优。

摘要： 现代控制理论是自动化专业的核心基础课程之一。将研究性教学引入现代控制理论课程的教学过程,有助于激发学生探索知识的热情,使学生在结合工程实践的问题情境中主动学习相关理论知识,增强工程实践能力。在校内与校外“双循环”改进机制的保障下,研究性教学能够在课程教学及学生创新能力培养中发挥更加重要作用。

摘要： 本文介绍了一种单自由度弹性关节机器人的线性定常模型,并基于该模型为本科"现代控制理论"课构建了一项新的课程设计.现代控制理论课涉及的知识点都可以在此模型上得到应用,例如,状态方程转化、状态转移矩阵、状态方程转化传递函数、能控能观性分析、状态反馈控制器、状态观测器、二次型最优控制、李雅普诺夫稳定性等.此外,该课程设计项目还可以展现出运用经典控制理论与现代控制理论手段在处理同一系统控制器设计时的区别与联系,从而通过对比方式,加深学生对这两门核心课程的理解.

摘要： 本文介绍了笔者在"现代控制理论"课程教学中逐步设计形成的三种知识点逻辑关系网.分别是"从零输入响应、零状态响应角度设计的知识点逻辑关系网""从分析与综合的角度设计的知识点逻辑关系网"以及"核心知识点理解中A矩阵约旦形式的应用".利用前两个方面的知识点总结方式,在教学中可提醒学生系统化地掌握核心概念,理解核心概念在整个理论框架中的作用."核心知识点理解中A矩阵约旦形式的应用"这一设计,学生的注意力可正确地投向输入、内部状态和输出的连接关系中去,考察所需技巧学生是基本具备的,所以在教师的合理引导下,学生可以自主完成相关内容的学习.

摘要： 本文以"现代控制理论"课程中的"能控性和能观测性分析"教学为例,从通过案例引入状态能控与状态能观的物理概念、揭示能控性和能观测性分析的工程实用价值、运用对偶原理促进学习迁移几个方面,对如何在现代控制理论教学中注重物理概念和工程应用背景,突出学生工程应用能力培养进行了探讨,并给出示例.

摘要： 针对于《现代控制理论》教学中的存在的问题,本文提出将MATLAB仿真软件引入现代控制理论课程教学,并从几个方面对教学改革思路进行探讨,最后分析并用实践证明了该教学改革思路的可行性.

摘要： 针对目前基于现代控制理论的航空发动机多变量控制虽已开展了大量研究工作并形成了较为完善的理论体系却至今仍没有实际应用的问题，指出了其中仍存在的四个方面挑战，即积分饱和、无波纹切换、增益调度和增益修正，深入分析其内在成因，并给出目前的研究进展情况。

摘要： 双语教学是我国教育改革的热点之一。本文结合《现代控制理论》教学实践,提出要正确认识双语教学,并对双语教学的教学内容、教学方法到教学模式等多个问题进行了探索和思考。

摘要： 双语教学作为素质教育和提高本科教育水平的手段越来越受到各高校的重视。本文以电气工程及其自动化专业现代控制理论课程为例,探讨了“现代控制理论”课程双语教学的教材选择、教学方法及手段,以提高双语教学实效。

摘要： 企业自动化是指采用计算机、先进的仪器仪表设备和完善的通信设施,利用现代控制理论和方法,使生产过程和企业管理实现理想的人-机结合.用于企业自动化最多的系统和概念,除了机器人、CIMS外,大概就算是SCADA、DCS(FCS、NCS),以及这些系统中的重要装置——RTU了.本文就这些概念的形成及其发展历程作一个简要说明.

摘要： 在控制理论发展和形成的过程中,过程控制仪技术的进步曾起过巨大的推动和促进作用.如今,基于现场总线技术及其它网络技术的发展,促成了网络控制系统和网络学习控制系统的实现.文章回顾了自动化仪表与控制理论的发展历程,简述自动化仪表对经典控制理论、现代控制理论形成和发展的推动.最后探讨了网络控制系统和网络学习控制系统给控制理论带来的新的机遇和挑战.

摘要： 本文以大唐林州热电有限责任公司2*350MW超临界机组喷氨自动的优化为例,对如何解决脱硝喷氨自动调节品质差、脱硝出口氮氧化物波动大等问题的方法进行分析探讨.

摘要： 一种基于切换控制理论的网络控制系统鲁棒跟踪控制方法，建立主动变采样的时间和事件混合节点驱动机制，保证网络诱导时延总是小于一个采样周期；基于主动变采样的时间和事件混合节点驱动机制，建立不确定网络控制系统的跟踪控制模型：基于栅格化处理方法，将网络控制系统跟踪控制模型转化为具有有限切换规则的切换系统模型，设计满足给定扰动抑制水平的离散化网络控制系统的H∞鲁棒跟踪控制器，最终实现通信受限和系统不确定情况下网络控制系统的跟踪控制，本发明对不确定网络诱导时延、丢包、系统不确定性因素有很好的抑制作用。

摘要： 本发明提供一种基于滑模控制理论的车队协同制动控制方法，涉及同构车队控制技术领域。该方法构建车队三阶动力学模型，在实现车队中各车辆保持合理的车间距的同时，确保车辆迅速平稳地停到指定停车位置，分别设计了领队车的控制器和跟随车的协同控制器，并设计了终端滑模面，为了能够分析车队的队列稳定性，对滑模面进行了改进。本发明使用李雅普诺夫方法对车队的收敛性进行分析，并利用传递函数方法对车队的串稳定性进行了分析。仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要： 本发明提供了一种基于自适应增广控制理论的飞翼无人机三轴全权限控制方法，首先设计前馈解耦补偿控制器，抵消角速率耦合；针对解耦后的线性模型，基于角速率反馈设计自适应增广控制器，解决了前馈解耦控制器不能完全抵消耦合量，模型中仍然存在非线性耦合、未建模动态的问题；相比于姿态控制方案，角速率控制方案加快了内回路动态响应速度以及改善了阻尼特性，并将控制舵面扩展至全部可用范围；本发明在传统PID控制方法的基础上增加自适应控制部分，可以使系统在存在不确定性动态和参数未知变化的情况下保持闭环系统的一致性能，提高系统的鲁棒性和抗干扰能力。

摘要： 本发明涉及一种基于滑模控制理论的桥式吊车防摆控制方法，运用滑模控制理论建立一种滑模控制器。针对所设计控制器参数设置问题，提出了一种动态DE算法，通过引入动态缩放因子提升算法的复杂优化问题搜索性能，动态DE算法是一种以动态变异操作、交叉操作、为基础的一种智能优化算法，其中算法中的缩放因子根据迭代过程中动态情况运用遗传机制的方式获得。本发明根据将桥式吊车欠驱动特性，构建位置系统滑模函数和负载角度系统滑模函数，设计等效控制率和切换控制率实现桥式吊车的有效控制。运用动态DE算法对对设计的滑模控制器参数进行调节，通过实验来检验所提方法有效性。

摘要： 一种基于切换控制理论的网络控制系统鲁棒跟踪控制方法，建立主动变采样的时间和事件混合节点驱动机制，保证网络诱导时延总是小于一个采样周期；基于主动变采样的时间和事件混合节点驱动机制，建立不确定网络控制系统的跟踪控制模型：基于栅格化处理方法，将网络控制系统跟踪控制模型转化为具有有限切换规则的切换系统模型，设计满足给定扰动抑制水平的离散化网络控制系统的H∞鲁棒跟踪控制器，最终实现通信受限和系统不确定情况下网络控制系统的跟踪控制，本发明对不确定网络诱导时延、丢包、系统不确定性因素有很好的抑制作用。

摘要： 运用固定时间控制理论和粒子群算法的DC‑DC变换器控制方法，包括以下步骤：S1，基于DC‑DC变换器的电路拓扑结构建立状态空间模型，并且对模型的平均状态空间方程进行坐标转换；S2，针对状态空间模型建立基于李雅普诺夫函数和固定时间控制理论的固定时间控制器；S3，通过粒子群算法进行优化对固定时间控制器得到最优的固定时间控制器参数。本发明能使输出电压迅速稳定跟踪需求电压，同时也减小了电流纹波，提高电源质量，进而提高能源利用率和整车电池的使用寿命。

摘要： 本发明提出一种基于分层控制理论的分布式无人车路径跟踪控制方法，该方法通过建立无人车路径跟踪分层运动学模型，并将上层运动学模型作为模型预测控制算法的预测模型，通过设定最优目标函数和约束条件将未来控制增量的求解问题转换为二次规划的最优解问题，计算出最优转角和速度控制量；下层控制中，通过下层运动学模型，将上层控制得到的控制量映射到四轮的转角和速度控制量，应用模糊PID算法，实现无人车的路径跟踪控制；本发明能够对分布式无人车轨迹实现准确跟踪，并且能进行控制量的跟踪，对于提高分布式无人车的路径跟踪准确度具有巨大意义。

摘要： 本发明提供了一种基于自适应增广控制理论的飞翼无人机三轴全权限控制方法，首先设计前馈解耦补偿控制器，抵消角速率耦合；针对解耦后的线性模型，基于角速率反馈设计自适应增广控制器，解决了前馈解耦控制器不能完全抵消耦合量，模型中仍然存在非线性耦合、未建模动态的问题；相比于姿态控制方案，角速率控制方案加快了内回路动态响应速度以及改善了阻尼特性，并将控制舵面扩展至全部可用范围；本发明在传统PID控制方法的基础上增加自适应控制部分，可以使系统在存在不确定性动态和参数未知变化的情况下保持闭环系统的一致性能，提高系统的鲁棒性和抗干扰能力。

摘要： 本发明公开了一种基于现代控制理论的智能型动态导航，其特征在于：将城市中的交通流量传感器和车联网的车载导航设备形成一个交通流量感知物联网，并通过现代控制理论的状态方程建立一个城市道路交通趋势变化的数学模型，然后通过对状态方程的齐次方程的解算来实现对城市道路流量负荷变化做出智能化的前馈预测，由此来快速准确地实时预测一个城市的交通流量的变化趋势。本发明的实施能够有效地帮助驾车者避开堵车路段，因此受到驾车者的欢迎。以每终端￥20元计算，未来5年的市场容量达到￥150亿元。

摘要： 本发明公开了一种基于人工智能城市交通流量负荷平衡算法的最佳动态导航方法，特别是一种通过现代控制理论状态方程来智能化地预测城市交通流量变化趋势，并以此为依据来实现最佳动态导航的方法。