一、具有扰动观测器的改进SMITH预估控制（论文文献综述）
张宇明[1]（2021）在《阶跃扰动下时滞过程线性自抗扰控制方法研究》文中提出时代的发展与变化为过程工业带来了新的挑战,需要过程工业实现精细化生产、降低成本、提高产量,因而也对各工业装置的控制提出了更高的要求。控制问题一般可分为伺服问题与调节器问题,前者对应着对参考设定值的快速追踪,后者对应着对于干扰的良好抑制。一般来说,过程工业中装置的被控变量设定值不会频繁改变,而装置会频繁受扰动的特点决定了对干扰的抑制将会是过程工业控制问题的主要目标。另一方面,自抗扰技术作为一种较新的抗扰技术,因其抗扰效果良好,已经展现出了强大的生命力。本文将以时滞过程为对象,以抗扰为目标,探索研究使用自抗扰技术对阶跃扰动下时滞过程的控制问题。本文研究的主要内容与成果包括:1、针对时滞过程的线性降阶自抗扰控制器的参数域搜寻。由于时滞现象的存在使得自抗扰控制器的理论分析较为困难,同时也限制了控制器的性能。本文针对时滞过程,首先提出了一种频域内降阶的对时滞过程的自抗扰控制器结构。在对控制器进行调参时,需要先知道一个大概的参数域来保证系统的稳定,而由于线性自抗扰控制器特殊的结构与形式,参数域很难解析地求得,因此本文还提出一种利用D-分解的图解法,将自抗扰控制器的参数映射到一个参数空间内,获得了满足稳定性条件及特定鲁棒性条件的参数域。仿真实验结果表明,降阶后的自抗扰控制器在不改变参数的条件下具有更好的抗干扰性能,并且寻找到的参数域能够为后续控制器的优化提供条件。2、基于多新息在线闭环辨识的预测自抗扰控制器。处理时滞系统的时滞问题思路之一是使用预测器,如果预测器使用的模型精确,则这种方法理论上从结构上去除时滞的影响。最为常用的预测器是Smith预估器。Smith预估器在标称状况下对时滞有良好的处理效果,但它同时也对模型不确定性比较敏感,一旦出现模型失配将可能影响到系统的抗扰性能。针对于此问题,本文提出一种针对二阶带时滞过程的在线闭环的多新息辨识方法,该方法对采样点个数和采样时间要求较宽松,能够在对象特性发生变化时用较短的时间辨识出系统模型。通过仿真能够看出,所提出的有效辅助控制器参数的调整。3、基于差分变步长蚁狮算法的自抗扰控制器参数优化方法。控制器设计的重要一环是参数整定,它可以概括为一个带约束的非线性优化问题。直接求解该问题往往较为困难和复杂。本文提出了一种改进的蚁狮算法,首先引入差分进化思想,增加了种群的多样性,提升了算法的全局搜索能力;然后采取步长缩放策略,保证算法在局部搜索时能有更高的精度。将改进的蚁狮算法用于自抗扰控制器的参数优化,仿真对比结果表明,改进后的算法能够搜索到更佳的参数。4、多变量不确定时滞过程的广义自抗扰控制。多变量不确定系统广泛存在于工业过程中,本文提出了一套针对不确定时滞过程的广义自抗扰控制器设计过程,首先使用有效开环传递函数将多回路控制问题分解为单回路控制问题,再使用前文提出的改进蚁狮算法对模型进行降阶,最后综合考虑了抗扰能力、不确定时滞存在时系统的稳定条件以及由未建模动态和模型降阶引入的鲁棒性问题。仿真实验结果表明,本文所提出的方法能够设计出具有更好效果的控制器。
王云龙[2]（2021）在《采用改进自抗扰对连续反应器优化与实现》文中研究指明连续反应器是化工、食品等工业部门的重要生产设备,连续反应器的温度是确保工业生产正常运行的重要条件之一,并且反应器的温度会对工业生产的安全性和经济性产生直接影响。针对化学生产过程中,连续反应器的温度具有大惯性,和非线性等特性,提出了改进型自抗扰控制,从而实现了对非线性和大滞后系统的优化控制。由于自抗扰控制对非线性系统的不确定性等干扰抑制效果较好,并且对系统的稳定性控制精度也较高,因此对连续反应器温度能很好控制。但分析其原理,发现仍存有不足,即对调节参数精确度要求较高以及抗干扰时间受迭代次数影响。故通过改进跟踪微分器的可调参数、扩张状态观测器的输入和对控制结构优化,得到改进型的自抗扰控制模型,以此来克服自抗扰的缺点。本文采用西门子PCS7过程控制系统,来完成硬件组态和网络连接。并使用西门子PCS7的SCL语言对控制器模块进行编写,和cfc编程语言对控制系统进行组态,从而实施对连续反应器温度的控制,以此来验证改进自抗扰控制算法的实现。首先在过程控制实训系统上,对连续系统的温度进行实验,采用改进自抗扰控制与Smith预估PID补偿系统的抗干扰横向对比,Smith预估PID补偿使用最优的一组数据,反应器温度始终波动,但改进自抗扰最优超调量接近0,同时两者的收敛速度基本相同,和自抗扰控制器纵向对比,改进自抗扰的抗干扰时间不受迭代次数的影响,减弱对参数精确高的要求。然后为验证改进自抗扰控制的鲁棒性,对连续反应器温度采用了 Smith预估PID补偿控制,自抗扰控制、以及改进自抗扰控制三种方法并进行比较,结果表明,采用改进自抗扰控制方法不仅使系统的稳定性更强,而且能够增加自抗扰的能力,取得更好的控制效果。因此,改进自抗扰控制不仅改善了自抗扰的性能,还加强了对受控对象的外部扰动变化的鲁棒性。图30表4参71
倪启南[3]（2020）在《全闭环伺服驱动系统位置控制误差补偿技术研究》文中指出高档数控机床是装备制造业的重要工具,是实现先进制造和现代化制造的基石,是实现高精尖技术及国防现代化的关键环节。全闭环伺服驱动系统作为高档数控机床最为重要的控制和执行机构,其位置控制误差直接影响了数控机床的加工精度。深入研究全闭环伺服驱动系统位置控制误差补偿技术,对推进高档数控机床国产化,提高高端制造装备自主性有着重要的意义。本论文在这一背景下,以全闭环伺服驱动系统为研究对象,从以下四个方面的关键技术来补偿位置控制误差:（1）抑制全闭环位置控制振荡,提高全闭环伺服驱动系统的稳定性;（2）降低转速/转角估算误差,消除转速、转矩内环对位置环控制的影响;（3）降低非线性因素引起的轮廓误差,分析反向间隙对轮廓误差的影响,优化过象限误差补偿方法;（4）考虑数控/伺服系统通讯延时,改善高速进给时位置环的增益裕度。论文的具体内容如下:在全闭环位置控制方法中,针对全闭环位置控制中控制环路存在弹性环节易引发位置振荡问题,本文对全闭环位置控制振荡抑制方法进行研究。首先从伺服驱动系统机械传动部分和电气控制部分出发,建立全闭环位置控制系统模型,在此基础上,获得全闭环控制传递函数的解析表达式,利用频率分析法分析全闭环控制相比于半闭环环控制易引发位置振荡的原因。然后,通过在位置环中引入电机轴端位置,将半闭环控制的高增益裕度与全闭环控制的高控制精度相结合,构建双位置反馈控制。最后,为解决不同伺服驱动系统谐振频率不同的问题,在反馈回路中引入滤波器构建可选频率反馈控制方法,提高双位置反馈控制的适用性和简易性。在电机转速估算方法中,针对数控机床低速精加工时由转速估算误差导致的机械噪音或转矩扰动问题,本文对电机转速/转角估算方法进行深入研究。速度环和电流环作为位置、速度和电流三闭环控制的内环,是伺服驱动系统的核心环节,其品质的好坏直接决定了位置控制系统最终的性能。低转速时,转速估算误差会引起伺服转速控制误差,本文在分析两种传统转速估算方法存在的问题的基础上,提出一种可有效从位置反馈信号中准确估算转速、转角信息的方法。首先,结合动力学方程,建立基于多项式拟合的位置信号重构算法,利用最小二乘法求解多项式系数,解决算法执行效率问题,并针对转速过零引起的转角估算误差增大问题,进行优化设计。然后,分析转角采样信号在数字控制器中的传递形式,通过建立基于多采样理论的转速观测器,提高转速估算的平滑性;为使估算转速快速收敛于真实值,降低观测器参数设计的复杂性,建立线性降阶观测器的离散化方程,基于零极点配置方法,推导出合理的观测器参数设计方法。在轮廓误差补偿方法中,针对由全闭环伺服机床传动结构表面存在的多种非线性因素（如间隙、摩擦、形变）引起的一种典型轮廓误差——瞬态反向间隙误差,本文对该误差的产生机理及误差补偿方法进行深入研究。首先,建立全闭环伺服轴的简化模型,在此基础上,推演瞬态反向间隙误差在直线加工和圆加工中的产生机理,并推导出瞬态反向间隙误差幅值的解析表达式。然后,在考虑反向间隙的啮合过程可以近似为一个积分过程的基础上,通过转速指令补偿方式,将补偿信号的幅值和持续时间与反向间隙宽度相结合,得到基于转速前馈的瞬态反向间隙误差补偿方法。最后,在理解瞬态反向间隙产生机理的基础上,通过结合伺服驱动控制各环路有效信息,提出了一种基于转矩前馈的自适应反向间隙误差补偿方法,该方法不需要预先测量反向间隙值,且补偿信号由算法自动生成,结构简单,高效、快速且易于实现,可以减小由反向间隙所引起的滞后时间和瞬态反向间隙误差,能够兼顾反向间隙对全闭环伺服系统精度与稳定性两个方面的影响。在高速进给的应用场合中,针对现代数控系统通常采用数控装置负责计算、伺服驱动器负责执行的结构理念,二者间的总线数据交互不可避免的存在通讯延时的问题,本文对全闭环数控系统时延问题进行深入研究。为了避免由通讯延时引起的超调及控制精度降低的问题,首先,基于双位置反馈控制架构,建立含通讯延时的全闭环伺服驱动系统模型,通过系统稳定性分析,指出延时补偿的必要性。为了更好地对通讯延时进行补偿,研究并设计Smith预估器,分析Smith预估器在应用中存在的模型失配问题,在此基础上,总结模型误差来源。最后,结合扰动观测器理论,设计基于扰动观测器的通讯扰动观测补偿策略,解决模型失配问题在通讯延时补偿中的影响,提高延时补偿方法的适用性和简易性。
张腾飞,方星,刘飞,李兆博[4]（2020）在《基于改进Smith预估补偿的制冷系统抗干扰控制》文中研究表明针对受到干扰影响的制冷系统,提出了一种基于干扰观测器的控制方法。首先,利用改进的Smith预估补偿技术处理纯滞后环节的影响,并采用解耦技术将制冷系统简化成两个独立的单输入单输出子系统。然后,设计干扰观测器估计系统的不确定性和外界干扰,并结合前馈控制技术进行补偿。其次,采用PI控制方法设计反馈控制器,以保证闭环控制系统的稳定性,并使制冷系统的过热度和蒸发温度准确跟踪给定值。最后,仿真结果表明,该方法能够增强系统的抗干扰能力,提升系统的控制性能。
李冬辉,高亚男[5]（2020）在《压缩式制冷系统预测自抗扰控制》文中认为针对压缩式制冷系统在运行过程中存在的大时滞、强耦合以及外部干扰等问题,提出一种基于有限时间扩张状态观测器的预测自抗扰控制策略。通过对压缩式制冷系统进行模型辨识,得到双输入双输出的传递函数矩阵。采用Smith预估控制器对制冷系统的实际输出进行预测,减少运行过程中时滞特性的影响。通过串联解耦控制器,将制冷系统解耦为两个单输入单输出系统。为了提高系统的抗干扰能力和响应速度,提出一种有限时间收敛的扩张状态观测器,并通过构造Lyapunov函数证明了其有限时间收敛性。采用有限时间收敛的扩张状态观测器和控制律对解耦后的系统进行状态估计和扰动补偿,并利用比例控制器进行控制,进而实现过热度和蒸发温度的独立控制。将所提控制策略与基于线性扩张状态观测器的预测自抗扰控制策略进行比较。仿真结果表明,所提控制策略使得调节时间减少50%左右,动态降落减少30%左右,且在参数摄动时具有良好的鲁棒性。实验结果表明,所提控制策略使得调节时间减少30%左右,动态降落减少12%左右,制冷系统的动态性能和抗干扰性能得到有效提高。
任维[6]（2020）在《运动平台下光电跟踪系统的抗扰控制技术研究》文中研究表明随着光电跟踪系统应用领域的不断拓展,期望光电跟踪系统具备灵活性和机动性,以便无论在哪种运动平台下都可以实现对目标的稳定跟踪。在运动平台下的光电跟踪系统面临的技术挑战较传统地基光电设备更大。由于运动载体的机动和环境振动会严重影响系统的视轴稳定,因此光电跟踪系统的抗扰技术至关重要。本文针对光电跟踪系统中机架和精密稳定平台等执行结构在实现视轴稳定控制中面临的问题,分别提出了基于H∞原理的扰动观测器设计方法、基于虚拟速度三闭环控制、改进型Smith预估器和复合稳定平台及控制方法,并通过实验验证分析了所提方法达到的性能效果。本文首先介绍了光电跟踪系统的工作原理,分析了稳定和跟踪两个问题的处理方式。通过建立光电跟踪平台的坐标系,推导了实现视轴稳定的扰动补偿方程,并基于扰动补偿方程阐述了惯性陀螺的两种安装方式。其次,分析了光电跟踪系统的复合轴控制结构,对机架和精密稳定平台分别进行了数学建模。因为系统的视轴稳定精度取决于系统的扰动抑制能力。对任何伺服系统来说,系统的扰动抑制能力都是由主动抑制能力和被动抑制能力组成。主动抑制能力的性能取决于被控对象的特性、惯性传感器的性能和控制算法。而被动抑制能力取决于平台自身的机械隔离特性。本文从主动抑制和被动抑制两个角度展开稳定控制技术研究。提出了一种基于H∞原理的扰动观测器设计方法,利用扰动观测器观测出外界扰动并进行前馈补偿以提高机架系统的扰动抑制能力。但机架被控对象的非线性特性会影响扰动观测器的稳定性。本文进一步利用H∞控制理论分析关于扰动观测器的Q滤波器设计的优化方程,以确保扰动观测器的稳定性。由于该优化方程为非标准的H∞优化方程型式,难以实现求解。因此理论推导和分析了将非标准优化方程转换成优化方程的计算步骤。基于吊舱平台的稳定实验表明在吊舱转轴存在非线性摩擦特性的情况下,扰动观测器稳定并可以将1Hz处的扰动能力提高-11.22d B。为了满足精密稳定平台轻量化和小型化的需求,从减少传感器数量和节约成本的角度出发,兼顾系统的稳定性要求。提出了基于虚拟速度环的三闭环控制方法,利用价格低廉、体积小、重量轻、测量带宽宽的MEMS线加速度计来估计平台的角速度信号。数学推导了信号数字积分的基本原理,并针对积分过程中产生的累积误差问题,设计了一种周期性的虚拟初始速度修正方法,消除了累积误差的影响。实验结果表明,在低频段虚拟速度信号可以替代陀螺传感器的使用,实现对平台速度状态信息地近似表征。并利用虚拟速度信号作为速度反馈信号实现了稳定的三闭环控制系统,验证了该方法的可行性。考虑到延迟环节对闭环稳定回路带宽的限制,提出了一种改进型Smith预估器补偿方法。通过对比分析Smith预估器、内模控制和扰动观测器的控制结构和补偿原理,将扰动观测和补偿的设计思想引入到传统的Smith预估器中,得到了一种改进型的Smith预估器控制结构。对改进型Smith预估器的理论分析表明该方法不仅可以改善陀螺信号滞后对速度环的影响,而且还提高了系统低频段的扰动抑制比。最后在基于精密稳定平台稳定控制实验中验证改进型Smith预估器算法的有效性。最后针对精密稳定平台高频隔振能力不足的问题,提出了一种复合式稳定平台结构。从单级精密稳定平台的被动隔离特性和闭环回路中的动力学方程开始分析,指出了通过降低平台刚度系数提高被动隔离能力对系统主动稳定带宽设计产生的限制。然后建模分析了复合平台的被动隔离特性、主稳定平台的动力学方程和次稳定平台的动力学方程。并对次稳定平台在闭环设计过程中出现的不确定问题,提出了一种基于模型的鲁棒控制器设计方法。在此基础上搭建了相应的复合稳定实验验证平台。最终的扰动抑制对比实验结果表明复合稳定平台能够极大地提高系统全频段的扰动抑制能力。
张鹏宇[7]（2020）在《时滞电力系统相位补偿及其广域阻尼控制器设计》文中研究说明低频振荡已成为影响电网正常运行、抑制电力系统输电能力的主要原因之一。而广域阻尼控制器通过采用广域测量系统选择的广域信号产生一种附加励磁信号,可以有效地抑制区间低频振荡。但是广域信号测量过程中时滞因素的影响不可忽略,若时滞因素不能得到有效地处理,则会给广域阻尼控制器的控制性能带来很大干扰,严重地影响电力系统的正常运行。因此,本文在时滞电力系统建模、电力系统时滞补偿和广域阻尼控制器优化设计三方面做如下工作,对保证广域环境下的电力系统稳定运行具有重要的理论研究意义。首先,本文研究了考虑时滞因素的电力系统线性化建模问题。对于时滞电力系统模型,时滞表示为指数项,这给时滞环节的线性化带来了很大的问题。针对此问题,首先建立不考虑时滞的开环电力系统以及广域阻尼控制器线性化模型;然后利用Pade近似方法将时滞指数项近似转化为Pade有理多项式,建立时滞项的线性化模型,最后联立开环电力系统模型、广域阻尼控制器模型和时滞项模型,得到考虑时滞的闭环电力系统线性化模型,为研究电力系统时滞补偿及其广域阻尼控制器优化设计提供了良好的基础。其次,本文研究了考虑时滞的广域阻尼控制器优化设计方法。针对时滞项对广域阻尼控制器性能的影响,首先利用统一 Smith预估器对时滞环节进行补偿,根据开环电力系统模型计算得出统一 Smith预估器的表达式并加入所选择的广域反馈回路中,从而降低时滞项对广域阻尼控制器的影响;然后将综合考虑机电模式阻尼比与各发电机转速差的性能指标作为目标函数,确定待优化参数,从而建立广域阻尼控制器的参数优化模型。利用改进粒子群算法求解出最优参数配置,改善了传统粒子群算法容易陷入局部收敛以及初始种群质量的问题,直接有效地得到其参数的最优配置。最后以新英格兰10机系统模型为例进行算例仿真,验证了该方法的有效性。最后,本文研究了考虑模型失配的时滞电力系统广域阻尼控制器优化设计方法。首先根据线性自抗扰控制的原理,设计了一种结合线性自抗扰控制的统一 Smith预估器,从而弥补了统一 Smith预估器受模型失配影响大的缺点;然后对线性自抗扰控制器和广域阻尼控制器参数进行协调优化,根据线性自抗扰控制器参数整定规则确定了优化控制模型中待优化参数和取值范围;最后以新英格兰10机系统模型为例进行算例仿真,分别对比了增益参数失配、时间常数失配和时滞大小失配时统一 Smith预估器和线性自抗扰-统一 Smith预估器的时滞补偿性能,并且分析了不同程度的模型失配对系统的影响,验证了本文所提方法的有效性。
李云嵩[8]（2020）在《铣床进给系统全闭环位置控制通讯延时补偿技术》文中指出数控机床是装备制造业的重要工具,是实现先进制造和现代化制造的基石,是实现高精尖技术及国防现代化的关键环节。铣床是数控机床中的重要组成部分,不仅可以加工平面、沟槽等简易型面,也可加工回转体表面、花键轴等较为复杂的型面,在机械制造中有着广泛应用。高速、高精加工一直是铣床进给系统的发展方向,为了实现高精度控制,传统的半闭环控制方法不再适用,通常采取用实际负载位置进行位置闭环的全闭环控制方法。而全闭环控制回路较长,包含大量机械非线性环节,难以实现高刚度控制,会牺牲进给系统的动态响应,限制高速加工能力。此外,现代数控系统常采用数控装置（NC）负责计算、伺服驱动器负责执行的结构理念,二者间通过总线进行数据交互,不可避免的存在通讯延时,而延时的存在会进一步恶化系统的响应性能,对于高速加工无异于雪上加霜。全闭环控制策略的优化及通讯延时补偿变得尤为重要。本文首先对机械传动机构进行建模,将机械传动的结构逐个划分,等效为多惯量模型。再由实际机械结构刚度和相互之间的连接情况,将机械传动环节近似化简为双惯量弾性模型。最后结合电气控制部分的等效模型,建立全闭环进给系统模型。接下来的两章将弹性谐振问题和通讯延时问题剥离开来,逐个分析。第一章分析弹性环节对全闭环系统的影响,推导全闭环控制的传递函数,从频域特性角度分析全闭环的振荡机理。弹性环节的存在给系统引入了谐振点,谐振点处的幅、相频率突变严重影响了系统在该点的增益裕度,进而出现振荡问题。为抑制全闭环的振荡现象,提出双位置反馈的位置控制策略,通过仿真和实验,验证双位置反馈控制抑制振荡的有效性,保证系统的位置增益。在采用双位置反馈控制策略的前提下,在第二章引入通讯延时并进行分析。延时的存在使得系统难以对输入信号及时响应,以直线定位为例,末端极易产生超调,而这在机械加工中是需要严格避免的。首先从频域根轨迹的角度分析得到延时会降低系统稳定根轨迹增益,其次提出Smith预估补偿策略进行延时补偿,针对该方法对模型准确度较为敏感的问题,提出鲁棒Smith预估器和通讯扰动观测器（CDOB）两种改进策略,通过仿真验证了算法的有效性。
李延超[9]（2020）在《时变大时滞对象的自适应智能导引控制》文中研究表明工业现场的许多控制过程中存在着时变大时滞现象,针对这类对象的控制通常需要进行在线辨识,但要求控制器具有较高的实时数据处理能力。此外,在实验室环境下设计时变时滞实验平台来模拟实际的工业现场,有助于辅助控制算法的设计以及控制器的调试。为此主要开展了以下工作:1.针对时变大时滞对象的大时滞问题进行研究。分别采用参数图解法和赫尔维兹判据求解有、无时滞对象的PID参数稳定域,从稳定域角度量化时滞对象的控制难度。进而分析大时滞对象的控制难点,为弥补经典控制方案——Smith预估的不足,提出一种三段式控制方案,并借鉴自抗扰控制的思想,设计了在模型失配和参数失调下可进行动态补偿的智能导引控制算法。经过与Smith预估算法的仿真对比。结果表明,该算法的适用场合,模型失配程度更大,参数域更广,且允许时滞位于反馈回路。2.研究时变与大时滞并存的对象的控制问题。时变将导致模型失配,鉴于智能导引控制算法允许模型失配程度较大,提出一种基于该算法的多模态自适应控制方案。根据被控对象的慢时变特征所导致的对象参数幅值变化的不同,动态识别并采用不同的控制策略。小幅值时变依靠算法的鲁棒性,中等幅值时变则自整定控制器参数,大幅值时变则在线建模并重新优化控制器参数。其中,控制器参数自整定设计采用了智能导引控制模糊自整定算法,在线建模采用了两点法和递推最小二乘法,控制器参数优化采用粒子群算法。结果表明,所设计的自适应智能导引控制策略能根据被控对象参数幅值时变的大小,针对性的采用不同控制策略。既保证了控制的实时性,又降低了对控制器处理数据能力的要求,具有一定的智能性和良好的控制性能。3.以一体化试验箱为基础设计改造实验平台。首先,采用机理法对一体化试验箱建模,根据参数的物理意义,构建具有时变时滞特征的纯物理控制系统。然后,鉴于纯物理结构的改造难以使所设计的被控对象足够复杂,对其进行数字式滞后、二阶和时变的改造,实现数字物理对象的设计。最后,为进一步改造对象多样化的控制系统,搭建以试验箱为控制器,以Simulink中丰富多变的数学模型为被控对象的时变时滞半实物仿真平台。上述实验平台的设计为实验室研究与算法的实际应用提供了技术支撑。
赵凯[10]（2020）在《三臂井径多功能推靠器控制模块设计》文中认为随着我国工业与经济的飞速发展,石油需求量大大增加,测井技术也因此迅速更新迭代。井径测井是石油测井作业中必要的测井项目之一,准确地井径测量是准确计算井眼容积的重要手段,稳定地推靠控制是正确测井的重要保障。三臂井径多功能推靠器是一种井径测量仪器,该种仪器和方位指示仪器协同工作,能准确地获取地层应力,有效地辅助说明其他测井解释成果。本论文着重论述了三臂井径多功能推靠器控制模块的控制算法设计、硬件电路设计和程序设计。控制算法的设计工作分析了推靠器控制系统的时滞系统特性,并建立一阶时滞系统Smith预估补偿线性自抗扰控制模型,随后在不降低控制性能的基础上提出简便的参数整定方法。结合推靠臂行程控制数学模型,在Matlab仿真软件中设计仿真模型,验证该控制模型是否使系统具有更好的动静态性能、抗扰能力,并给出一个控制参数的整定策略。硬件电路设计和程序设计分为方案设计、设计实现、设计验证三个部分。首先结合井径测井仪器的整体架构和工作流程,分析井径推靠器控制模块的设计需求,设计控制系统电路模块,确定井径推靠器控制模块工作流程。其次,由三臂井径多功能推靠器控制模块的结构与工作流程,确定DSP+FPGA的硬件框架,设计通讯模块与控制模块的硬件电路,包括通讯模块、核心控制电路、推靠器行程测量及采集模块、电压转换电路、存储模块。根据硬件电路,设计控制模块软件控制程序与逻辑,软件控制程序包括井下工作流程控制、板间通讯控制等。软件逻辑包括DSP-FPGA译码模块逻辑、时钟模块逻辑、AD采集控制模块逻辑、编解码模块逻辑。最后,本论文设计测试实验,测试三臂井径多功能推靠器控制模块的与上位机通讯功能、板件通讯功能、存储功能,并将控制模块与供电系统、上位机系统连接,进行联合调试。并给出试验流程、试验结果和分析。实验结果表明,三臂井径多功能推靠器控制模块的设计满足了各项设计指标要求。
二、具有扰动观测器的改进SMITH预估控制（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、具有扰动观测器的改进SMITH预估控制（论文提纲范文）
（1）阶跃扰动下时滞过程线性自抗扰控制方法研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 本文所研究对象及其干扰的特性 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 自抗扰控制研究现状 |
| 1.3.2 时滞系统的控制研究现状 |
| 1.3.3 蚁狮算法的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第二章 时滞过程的降阶自抗扰控制及其参数域寻找 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 降阶的改进自抗扰控制器 |
| 2.3 鲁棒稳定条件约束下的参数域寻找 |
| 2.3.1 基于D-分解方法的稳定性参数空间 |
| 2.3.2 鲁棒性参数空间 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于多新息在线闭环辨识的预测自抗扰控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题分析 |
| 3.3 二阶加滞后模型的闭环在线辨识方法 |
| 3.4 稳定性分析 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.6 双容水箱实验 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 基于差分变步长蚁狮算法的自抗扰控制器参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 差分变步长蚁狮算法 |
| 4.2.1 蚁狮算法 |
| 4.2.2 步长缩放差分蚁狮算法 |
| 4.2.3 算法思想与具体步骤 |
| 4.3 差分变步长蚁狮算法的性能评估 |
| 4.3.1 算法评价标准 |
| 4.3.2 测试函数 |
| 4.3.3 测试结果分析 |
| 4.4 自抗扰控制器的参数优化 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 多变量不确定时滞过程的广义自抗扰控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有效开环传递函数 |
| 5.3 使用改进的蚁狮算法进行模型降阶 |
| 5.4 不确定时滞过程的广义自抗扰控制器设计 |
| 5.4.1 GADRIMC控制结构 |
| 5.4.2 GADRIMC抗扰能力分析 |
| 5.4.3 GADRIMC在不确定时滞下的稳定性 |
| 5.4.4 GADRIMC的鲁棒性考量 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 答辩委员决议书 |
（2）采用改进自抗扰对连续反应器优化与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 连续反应器控制算法的现状 |
| 1.2.2 自抗扰控制技术的应用 |
| 1.3 自抗扰技术研究现状 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 2 连续工程反应器模型及其仿真平台 |
| 2.1 连续工程反应系统 |
| 2.1.1 工艺流程要求 |
| 2.1.2 连续工程反应系统的主要设备功能 |
| 2.2. 系统开车流程 |
| 2.3 控制系统的投运 |
| 2.4 仿真平台 |
| 2.4.1 工程环境 |
| 2.4.2 SIMATIC PCS7与SMPT-1000的连接关系 |
| 2.5 连续反应器温度控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 改进自抗扰算法的温度控制及仿真 |
| 3.1 自抗扰控制的产生 |
| 3.2 自抗扰控制 |
| 3.2.1 自抗扰控制原理概论 |
| 3.2.2 自抗扰原理的实现 |
| 3.2.3 自抗扰控制系统仿真研究 |
| 3.3 改进自抗扰控制 |
| 3.3.1 改进自抗扰控制概论 |
| 3.3.2 改进自抗扰原理的实现 |
| 3.4 改进自抗扰实验仿真及分析 |
| 3.4.1 改进自抗扰仿真及分析 |
| 3.4.2 改进自抗扰控制参数变化仿真及分析 |
| 3.5 改进自抗扰参数整定增益规则 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 改进自抗扰控制器鲁棒性验证 |
| 4.1 控制系统的鲁棒性 |
| 4.2 鲁棒性分析和设计方法 |
| 4.3 改变模型参数的鲁棒性验证 |
| 4.4 本章总结 |
| 5 Smith预估PID补偿控制对比改进自抗扰控制 |
| 5.1 Smith预估PID补偿控制概论 |
| 5.1.1 Smith预估控制的提出 |
| 5.1.2 Smith预估控制原理 |
| 5.1.3 PID控制 |
| 5.1.4 Smith预估PID补偿控制 |
| 5.2 Smith预估PID补偿控制原理的实现 |
| 5.3 Smith预估PID补偿控制对比改进自抗扰控制的仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文主要工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（3）全闭环伺服驱动系统位置控制误差补偿技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 课题相关国内外研究现状 |
| 1.2.1 数控机床误差补偿技术发展现状 |
| 1.2.2 全闭环位置控制振荡抑制方法研究现状 |
| 1.2.3 转速估算误差补偿方法研究现状 |
| 1.2.4 瞬态反向间隙误差补偿技术研究现状 |
| 1.2.5 位置控制通讯延时补偿技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 全闭环伺服驱动系统建模与双位置反馈控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全闭环伺服驱动系统理论建模 |
| 2.2.1 全闭环伺服驱动系统结构 |
| 2.2.2 全闭环伺服驱动系统建模 |
| 2.3 全闭环位置控制振荡机理分析 |
| 2.4 基于双位置反馈的全闭环位置控制振荡抑制方法 |
| 2.5 全闭环位置控制及振荡抑制方法实验验证 |
| 2.5.1 全闭环位置控制定位精度实验验证 |
| 2.5.2 全闭环振荡现象及抑制实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 全闭环伺服驱动系统电机转速转角估计误差消除方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统转速转角估计方法问题分析 |
| 3.2.1 平均转速法转速估计误差分析 |
| 3.2.2 龙伯格转速观测器稳定性分析 |
| 3.3 基于多采样观测器及多项式拟合的转速转角估计策略 |
| 3.3.1 基于多项式拟合的转角估计方法 |
| 3.3.2 基于多采样观测器理论的转速估算方法 |
| 3.4 转速转角估计方法暂稳态及闭环运行性能实验验证 |
| 3.4.1 转角估计方法实验验证及性能分析 |
| 3.4.2 转速估计方法实验验证及性能分析 |
| 3.4.3 闭环性能实验验证及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 瞬态反向间隙误差产生机理分析及补偿策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含间隙非线性的全闭环伺服轴模型建立 |
| 4.2.1 基于死区模型的伺服轴建模 |
| 4.2.2 基于滞后模型的伺服轴建模 |
| 4.2.3 伺服轴控制参数的设定方法 |
| 4.3 两轴伺服系统中瞬态反向间隙误差的产生机制 |
| 4.3.1 直线进给时瞬态反向间隙误差产生机理 |
| 4.3.2 圆进给时瞬态反向间隙误差产生机理 |
| 4.4 瞬态反向间隙误差补偿策略 |
| 4.4.1 基于转速前馈的瞬态反向间隙误差补偿方法 |
| 4.4.2 基于转矩前馈的自适应瞬态反向间隙误差补偿方法 |
| 4.5 瞬态反向间隙误差机理分析仿真验证及补偿方法实验验证 |
| 4.5.1 瞬态反向间隙误差机理分析仿真验证 |
| 4.5.2 瞬态反向间隙误差补偿方法实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于扰动观测器的位置控制通讯延时补偿方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 位置环控制通讯延时问题分析 |
| 5.2.1 含通讯延时的全闭环伺服驱动系统模型建立 |
| 5.2.2 通讯延时对全闭环位置控制的影响 |
| 5.3 基于Smith预估器的通讯延时补偿方法 |
| 5.3.1 Smith预估补偿器设计 |
| 5.3.2 Smith预估补偿器模型失配问题分析 |
| 5.4 基于通讯扰动观测器的通讯延时补偿方法 |
| 5.4.1 通讯延时对通讯扰动观测器的影响 |
| 5.4.2 通讯扰动观测器的设计 |
| 5.5 两种通讯延时补偿方法仿真及实验验证 |
| 5.5.1 两种通讯延时补偿方法仿真验证 |
| 5.5.2 两种通讯延时补偿方法实验验证 |
| 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它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于改进Smith预估补偿的制冷系统抗干扰控制（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 模型辨识 |
| 3 控制方案 |
| 3.1 改进Smith预估器 |
| 3.2 系统解耦 |
| 3.3 基于扰动观测器的控制 |
| 4 仿真结果 |
| 5 结论 |
（5）压缩式制冷系统预测自抗扰控制（论文提纲范文）
| 1 压缩式制冷系统的模型辨识 |
| 1.1 模型辨识 |
| 1.2 模型验证 |
| 2 预测自抗扰控制策略 |
| 2.1 Smith预估器 |
| 2.2 解耦控制器 |
| 3 自抗扰控制器 |
| 3.1 有限时间收敛的扩张状态观测器 |
| 3.2 状态误差反馈控制律 |
| 4 仿真对比分析 |
| 4.1 动态性能对比 |
| 4.2 鲁棒性对比 |
| 5 实验验证 |
| 6 结论 |
（6）运动平台下光电跟踪系统的抗扰控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景以及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 影响惯性稳定控制精度概述 |
| 1.4 本课题的研究难点 |
| 1.5 本文的内容安排 |
| 第2章 运动平台下光电跟踪系统的稳定跟踪原理 |
| 2.1 光电跟踪系统的工作原理 |
| 2.2 稳定跟踪控制问题 |
| 2.2.1 稳定和跟踪的关系 |
| 2.2.2 稳定和跟踪的分离 |
| 2.3 视轴稳定原理分析 |
| 2.3.1 光电跟踪平台的坐标系 |
| 2.3.2 视轴稳定的补偿方程 |
| 2.3.3 惯性陀螺的安装方式 |
| 2.4 复合轴控制系统 |
| 2.4.1 复合轴控制原理 |
| 2.4.2 复合轴系统的控制对象特性分析 |
| 2.4.3 机架的电动力学模型 |
| 2.4.4 复合轴惯性稳定控制面临的问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于扰动观测器的机架抗扰技术 |
| 3.1 扰动观测器的基本原理 |
| 3.2 基于H_∞原理的Q滤波器设计方法 |
| 3.2.1 H_∞的基本原理 |
| 3.2.2 DOB的灵敏度分析 |
| 3.2.3 Q滤波器的鲁棒设计 |
| 3.2.4 Q滤波器的求解 |
| 3.2.5 仿真分析 |
| 3.3 基于DOB的机架控制实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于虚拟速度环的三闭环控制技术 |
| 4.1 多闭环控制的意义 |
| 4.2 基于虚拟速度环的三闭环控制 |
| 4.2.1 MEMS线加速度计的测量原理 |
| 4.2.2 虚拟速度估计原理 |
| 4.2.3 误差分析 |
| 4.3 基于虚拟速度的三闭环控制实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于改进型Smith预估器的补偿技术 |
| 5.1 闭环系统的延迟组成 |
| 5.2 延迟对系统闭环带宽的影响 |
| 5.3 Smith预估器的基本原理 |
| 5.4 基于模型观测的补偿方法分析 |
| 5.5 改进型的Smith预估器设计原理 |
| 5.6 基于速度环的改进型Smith预估器设计 |
| 5.7 实验验证 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 复合稳定平台结构及控制研究 |
| 6.1 单级精密稳定平台 |
| 6.1.1 被动隔离特性 |
| 6.1.2 闭环回路中的动力学方程 |
| 6.2 主动和被动稳定性能的冲突 |
| 6.3 复合稳定平台模型 |
| 6.3.1 被动隔离特性 |
| 6.3.2 基于控制回路的次稳定平台的动力学方程 |
| 6.3.3 基于控制回路的主稳定平台的动力学方程 |
| 6.3.4 复合稳定平台的控制器设计 |
| 6.4 实验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 论文的主要工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）时滞电力系统相位补偿及其广域阻尼控制器设计（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 |
| 1.2 电力系统时滞相位补偿及其广域阻尼控制器研究现状 |
| 1.2.1 广域阻尼控制研究现状 |
| 1.2.2 电力系统时滞处理方法研究现状 |
| 1.2.3 时滞电力系统广域阻尼控制器设计研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 时滞电力系统建模 |
| 2.1 开环电力系统建模 |
| 2.2 时滞环节建模 |
| 2.3 闭环时滞电力系统建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 考虑时滞的广域阻尼控制器优化设计 |
| 3.1 统一史密斯预估器原理 |
| 3.2 广域电力系统稳定器优化设计 |
| 3.2.1 广域电力系统稳定器的基本原理 |
| 3.2.2 广域反馈回路的选择方法 |
| 3.2.3 优化控制模型的建立 |
| 3.2.4 改进粒子群优化算法 |
| 3.2.5 考虑时滞的广域电力系统稳定器优化设计流程 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑模型失配的时滞电力系统广域阻尼控制器优化设计 |
| 4.1 线性自抗扰控制原理 |
| 4.1.1 线性扩张状态观测器 |
| 4.1.2 线性状态误差反馈控制 |
| 4.1.3 线性自抗扰控制器参数整定 |
| 4.2 考虑模型失配的广域电力系统稳定器协调优化设计 |
| 4.2.1 线性自抗扰-统一史密斯预估器原理 |
| 4.2.2 优化控制模型建立 |
| 4.2.3 考虑模型失配的广域电力系统稳定器优化设计流程 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.3.1 增益失配分析 |
| 4.3.2 时间常数失配分析 |
| 4.3.3 时滞失配分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）铣床进给系统全闭环位置控制通讯延时补偿技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 全闭环控制研究现状 |
| 1.2.2 全闭环振荡抑制研究现状 |
| 1.2.3 通讯延时补偿研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 铣床全闭环进给系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机械传动环节建模 |
| 2.3 全闭环位置控制系统模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 全闭环振荡机理分析及抑制技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全闭环振荡机理分析 |
| 3.3 基于双位置反馈控制的振荡抑制技术 |
| 3.4 算法验证 |
| 3.4.1 仿真验证 |
| 3.4.2 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于双位置反馈控制的通讯延时补偿技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含通讯延时的双位置反馈控制系统稳定性分析 |
| 4.2.1 延时环节的有理近似方法 |
| 4.2.2 系统稳定性分析 |
| 4.3 SMITH预估补偿策略 |
| 4.3.1 Smith预估补偿原理 |
| 4.3.2 模型误差来源分析 |
| 4.3.3 仿真验证 |
| 4.4 鲁棒SMITH预估补偿策略 |
| 4.4.1 鲁棒Smith预估补偿原理 |
| 4.4.2 仿真验证 |
| 4.5 通讯扰动观测补偿策略 |
| 4.5.1 通讯扰动补偿原理 |
| 4.5.2 通讯扰动观测器的设计方法 |
| 4.5.3 仿真验证 |
| 4.5.4 误差评价函数 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（9）时变大时滞对象的自适应智能导引控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 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 时变大时滞对象的控制方法 |
| 1.2.2 系统建模方法 |
| 1.2.3 控制器参数整定方法 |
| 1.3 论文创新点及结构内容 |
| 1.3.1 论文创新点 |
| 1.3.2 论文结构内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 大时滞对象的控制难点及智能导引控制算法的设计 |
| 2.1 大时滞对象的特点及难控本质 |
| 2.2 基于控制器参数稳定域的时滞对象控制难度量化 |
| 2.2.1 基于赫尔维兹判据的无时滞对象PID参数稳定域 |
| 2.2.2 基于参数图解法的时滞对象PID参数稳定域 |
| 2.3 针对时滞对象的Smith预估控制 |
| 2.3.1 Smith预估控制的原理 |
| 2.3.2 Smith预估控制的不足 |
| 2.4 针对大时滞对象的智能导引控制算法设计 |
| 2.4.1 智能导引控制算法的设计思路 |
| 2.4.2 智能导引控制算法的结构 |
| 2.4.3 智能导引控制算法的原理 |
| 2.4.4 智能导引控制算法原理的仿真验证 |
| 2.5 与Smith预估的控制性能对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 时变大时滞对象的特点及自适应智能导引控制算法的设计 |
| 3.1 时变大时滞对象的多模态自适应控制 |
| 3.2 自适应智能导引控制算法时变阈值和时变时刻的确定 |
| 3.3 小幅值时变下智能导引控制算法的鲁棒性 |
| 3.4 中等幅值时变下的智能导引控制参数模糊自整定 |
| 3.4.1 模糊逻辑控制原理 |
| 3.4.2 控制器参数模糊自整定 |
| 3.5 大幅值时变下的在线建模及控制器参数优化 |
| 3.5.1 两点法建模 |
| 3.5.2 递推最小二乘法建模 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 时变时滞实物控制系统的设计与改造 |
| 4.1 一体化试验箱 |
| 4.2 一体化试验箱的建模 |
| 4.2.1 一体化试验箱的机理法建模 |
| 4.2.2 一体化试验箱的最小二乘建模 |
| 4.3 时变时滞实物控制系统的设计 |
| 4.3.1 时变时滞实物系统被控对象的设计 |
| 4.3.2 时变时滞实物系统控制器的设计 |
| 4.4 时变时滞数字物理控制系统的改造 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 时变时滞半实物仿真平台的设计及应用 |
| 5.1 基于一体化试验箱的控制系统平台 |
| 5.2 时变时滞半实物仿平台的设计 |
| 5.2.1 实际控制器设计与通信的实现 |
| 5.2.2 时变时滞虚拟被控对象设计 |
| 5.3 自适应智能导引控制算法的工业现场实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（10）三臂井径多功能推靠器控制模块设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 井径推靠器技术发展与应用现状 |
| 1.2.1 国外技术发展与应用现状 |
| 1.2.2 国内技术发展与应用现状 |
| 1.3 本论文工作的核心内容 |
| 第二章 三臂井径多功能推靠器控制模块控制算法研究 |
| 2.1 时滞控制方法概述 |
| 2.2 推靠臂行程控制机械方程 |
| 2.3 时滞系统的LADRC-Smith设计 |
| 2.3.1 Smith预估补偿器的基本原理 |
| 2.3.2 线性自抗扰的基本原理 |
| 2.3.3 时滞系统的一阶LADRC-Smith模型参数设计 |
| 2.4 模型参数整定 |
| 2.5 仿真验证 |
| 2.5.1 动态性能验证 |
| 2.5.2 抗扰能力验证 |
| 2.5.3 控制器参数变化对系统稳定性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 三臂井径多功能推靠器控制模块总体方案设计 |
| 3.1 三臂井径多功能推靠器工作原理 |
| 3.2 需求分析 |
| 3.2.1 硬件电路设计需求分析 |
| 3.2.2 程序设计需求分析 |
| 3.3 三臂井径多功能推靠器控制模块电路总体设计 |
| 3.4 三臂井径多功能推靠器控制模块程序总体设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三臂井径多功能推靠器控制模块硬件电路设计 |
| 4.1 三臂井径多功能推靠器控制模块硬件整体设计 |
| 4.2 电压转换电路 |
| 4.2.1 电感器选择及纹波处理 |
| 4.2.2 电源芯片输出电压配置 |
| 4.3 核心控制电路 |
| 4.3.1 DSP和 FPGA选型 |
| 4.3.2 电机控制数据接口及其相关芯片选型 |
| 4.3.3 电磁阀继电器控制接口 |
| 4.4 推靠行程测量及采集模块 |
| 4.4.1 推靠器行程测量 |
| 4.4.2 ADC采集电路 |
| 4.4.3 温度采集电路 |
| 4.5 与上位机通讯模块 |
| 4.5.1 EDIB通讯协议介绍 |
| 4.5.2 EDIB通讯协议通信电路设计 |
| 4.6 存储模块 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 推靠器控制模块工作流程研究及程序设计 |
| 5.1 软件开发环境和工具 |
| 5.1.1 DSP程序开发环境与工具 |
| 5.1.2 FPGA逻辑开发环境与工具 |
| 5.2 三臂井径多功能推靠器控制模块程序总体设计 |
| 5.2.1 DSP程序总体设计 |
| 5.2.2 FPGA逻辑总体设计 |
| 5.3 DSP程序设计 |
| 5.3.1 命令响应与上传程序 |
| 5.3.2 与电机驱动板通信程序 |
| 5.3.3 电磁阀控制程序 |
| 5.3.4 地址修改程序 |
| 5.4 FPGA逻辑设计 |
| 5.4.1 DSP-FPGA译码模块逻辑 |
| 5.4.2 时钟模块逻辑 |
| 5.4.3 AD采集控制模块逻辑 |
| 5.4.4 CMD解码模块逻辑 |
| 5.4.5 M2 编码模块逻辑 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 三臂井径多功能推靠器控制模块测试 |
| 6.1 实验室调试环境介绍 |
| 6.2 单板调试结果分析 |
| 6.2.1 命令下发与上传功能调试 |
| 6.2.2 推靠臂行程测量及采集功能测试 |
| 6.2.3 通讯功能调试 |
| 6.3 系统联调 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 附表 |
| 参考文献 |
四、具有扰动观测器的改进SMITH预估控制（论文参考文献）
- [1]阶跃扰动下时滞过程线性自抗扰控制方法研究[D]. 张宇明. 北京化工大学, 2021(02)
- [2]采用改进自抗扰对连续反应器优化与实现[D]. 王云龙. 安徽理工大学, 2021(02)
- [3]全闭环伺服驱动系统位置控制误差补偿技术研究[D]. 倪启南. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [4]基于改进Smith预估补偿的制冷系统抗干扰控制[J]. 张腾飞,方星,刘飞,李兆博. 控制工程, 2020(07)
- [5]压缩式制冷系统预测自抗扰控制[J]. 李冬辉,高亚男. 西安交通大学学报, 2020(11)
- [6]运动平台下光电跟踪系统的抗扰控制技术研究[D]. 任维. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [7]时滞电力系统相位补偿及其广域阻尼控制器设计[D]. 张鹏宇. 东北电力大学, 2020(01)
- [8]铣床进给系统全闭环位置控制通讯延时补偿技术[D]. 李云嵩. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]时变大时滞对象的自适应智能导引控制[D]. 李延超. 大连海事大学, 2020(01)
- [10]三臂井径多功能推靠器控制模块设计[D]. 赵凯. 电子科技大学, 2020(07)