永磁同步電機伺服編碼器1037703秉銘DFS60B-BDEA01074PI控制器在設(shè)計時先選定控制器的結(jié)構(gòu)形式,而后再通過傳遞函數(shù)分析系統(tǒng)的控制性能。而本文所采用的PI控制器設(shè)計方法與傳統(tǒng)的方法剛好相反,先設(shè)計跟蹤誤差的衰減規(guī)律,而后反推得到控制器的形式。采用本文設(shè)計得到的復(fù)合PI控制器具有以下優(yōu)點:控制器結(jié)構(gòu)簡單;控制器參數(shù)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系也比較簡單,便于整定;可以適應(yīng)存在多種輸入類型的場合。簡化后的轉(zhuǎn)速環(huán)控制系統(tǒng)經(jīng)復(fù)合PI校正后為一個二階系統(tǒng),其階躍響應(yīng)在阻尼比為1的情況下仍然會存在超調(diào)。另外,轉(zhuǎn)速環(huán)PI控制系統(tǒng)是一種一自由度控制器,無法獨立調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的跟蹤性能和抗擾性能。IP控制器盡管可以被用來消除轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)階躍響應(yīng)的超調(diào),但會導(dǎo)致系統(tǒng)對連續(xù)變化輸入的跟蹤性能較差。為解決這一問題,本文提出了一種變結(jié)構(gòu)PI控制器,可以實現(xiàn)系統(tǒng)在連續(xù)變化輸入作用下表現(xiàn)為PI控制系統(tǒng),在階躍輸入的作用下表現(xiàn)為IP控制系統(tǒng),既消除了階躍響應(yīng)的超調(diào)也提高了系統(tǒng)對連續(xù)變化輸入的跟蹤性能。為進一步提高IP控制器的跟蹤性能,本文提出了一種控制器,同樣在阻尼比為1的情況下,保證系統(tǒng)階躍響應(yīng)無超調(diào)時的響應(yīng)速度。然而,P控制器對連續(xù)變化輸入的跟蹤性能仍然較差。為解決這一問題,本文提出了一種變給定增益PI控制器,可以實現(xiàn)系統(tǒng)在連續(xù)變化輸入作用下表現(xiàn)為PI控制系統(tǒng),在階躍輸入的作用下表現(xiàn)為IP控制系統(tǒng)。后,本文還提出了一種基于安排過渡過程的超調(diào)抑制方法,利用PI控制系統(tǒng)能夠在無擾動的情況下無穩(wěn)態(tài)誤差地跟蹤連續(xù)變化輸入這一特性來消除階躍響應(yīng)的超調(diào)。傳統(tǒng)的二自由度控制器采用基于傳遞函數(shù)的分析方法,物理意義不明確。為此,本文采用了內(nèi)模控制原理來設(shè)計擾動觀測器（Disturbance Observer,DOB）,闡述了傳統(tǒng)DOB設(shè)計過程的物理意義。本文采用基于狀態(tài)方程的方法設(shè)計得到了非矩陣形式的全階狀態(tài)觀測器（Full-order State Observer,FSO）和降階狀態(tài)觀測器（Reduced-order State Observer,RSO）。觀測器的作用是構(gòu)建一個與實際系統(tǒng)相同的模型,并迫使模型的輸出跟蹤實際系統(tǒng)的輸出,從而使模型的狀態(tài)趨近與實際系統(tǒng)的狀態(tài)。為了實現(xiàn)模型的輸出跟蹤實際系統(tǒng)的輸出,觀測器中需要使用控制器。本文采用系統(tǒng)控制器的設(shè)計思路來設(shè)計觀測器中的控制器,簡化了觀測器的設(shè)計過程。盡管傳統(tǒng)二自由度控制器調(diào)節(jié)系統(tǒng)抗擾性能時不會影響系統(tǒng)的跟蹤性能,但調(diào)節(jié)跟蹤性能時會影響系統(tǒng)的抗擾性能,或者說系統(tǒng)的跟蹤性能與抗擾性能之間未*解耦,這導(dǎo)致了控制器參數(shù)調(diào)節(jié)的復(fù)雜性。為解決這一問題,本文提出了跟蹤性能和抗擾性能*解耦的P+RSO、P+FSO二自由度控制系統(tǒng)的抗擾性能,而比例系數(shù)只影響系統(tǒng)的跟蹤性能,可以分別調(diào)節(jié)這兩參數(shù)來獨立地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的跟蹤性能和抗擾性能,從而可以簡化控制器的參數(shù)整定過程?，F(xiàn)代控制理論中狀態(tài)觀測器的設(shè)計依賴于系統(tǒng)模型,若系統(tǒng)模型中的狀態(tài)系數(shù)和控制增益未知時,狀態(tài)觀測器將無法設(shè)計。為解決上述問題,韓京清提出了擴張狀態(tài)觀測器（Extended State Observer,ESO）。然而,采用ESO的控制系統(tǒng)仍然會受參數(shù)不確定性的影響。本文分析了狀態(tài)系數(shù)和控制增益的不確定性對控制系統(tǒng)性能的影響。分析結(jié)果表明,狀態(tài)系數(shù)的不確定性對系統(tǒng)跟蹤階躍輸入的性能和抗擾性能影響很小,主要會對系統(tǒng)跟蹤連續(xù)變化輸入的性能產(chǎn)生影響,而控制增益對系統(tǒng)的跟蹤性能和抗擾性能均會產(chǎn)生影響,且相比于狀態(tài)系數(shù)的影響要大得多。在參數(shù)未知的情況下,可以利用參數(shù)準(zhǔn)確時系統(tǒng)對連續(xù)變化輸入跟蹤性能更好的特性來離線估算實際控制增益。本文針對轉(zhuǎn)速環(huán)控制增益變化的首要因素——轉(zhuǎn)動慣量的變化,采用了基于正交原理的轉(zhuǎn)動慣量在線辨識方法,并利用辨識得到的轉(zhuǎn)動慣量實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)的PI控制器和P+ESO控制器的參數(shù),提高了兩種控制系統(tǒng)對轉(zhuǎn)動慣量變化的自適應(yīng)性。電網(wǎng)潮流的優(yōu)化分布,保證各線路電流的可控性,需要通過加裝直流潮流控制器來增加自由度,滿足系統(tǒng)控制需求。控制器類型的不同將對直流潮流計算產(chǎn)生不同的影響,使得原有的潮流算法對于加裝控制器后的直流電網(wǎng)不再*適用。通過分析各種直流潮流控制器的等效外特性,得出不同種類控制器對系統(tǒng)潮流的影響,進而基于傳統(tǒng)牛頓–拉夫遜迭代,推導(dǎo)出帶潮流控制器的直流潮流計算方法。方法通過在MATLAB中編程實現(xiàn),并與PSAT軟件計算結(jié)果進行了對比驗證。另外,方法的有效實現(xiàn)為直流電網(wǎng)潮流控制器的優(yōu)化配置研究奠定了良好的基礎(chǔ)。 

 永磁同步電機伺服編碼器1037703秉銘DFS60B-BDEA01074 自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化和網(wǎng)絡(luò)化也成為溫室環(huán)境控制的發(fā)展方向，對溫室作物的栽培和管理也開始注重節(jié)約能源及其可持續(xù)發(fā)展性。吉林地區(qū)冬季漫長而寒冷，夏季短暫而溫?zé)?，晝夜溫差大，其基礎(chǔ)溫度及溫差變化同其他地區(qū)相比有很大的不同?，F(xiàn)有的控制系統(tǒng)是已經(jīng)做好的固定的控制系統(tǒng)，不能隨用戶的要求和季節(jié)的變化而隨意更改。本研究針對吉林省地處北方寒冷地區(qū)的特點，通過對溫室作物生長規(guī)律及控制算法、軟硬件設(shè)計等方面的研究，設(shè)計了一套帶有遠程控制功能的溫室智能控制系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)溫室的溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度等，為溫室作物的生長提供適宜的生長環(huán)境，從而提高作物的品質(zhì)、產(chǎn)量并節(jié)約能源。本研究還設(shè)計了溫室控制系統(tǒng)的模糊PID控制器，并用改進了的遺傳算法對兩輸入、三輸出的模糊PID控制器進行了三角形隸屬函數(shù)底寬和模糊控制規(guī)則的優(yōu)化。對優(yōu)化后的模糊PID控制器進行了仿真實驗，并與常規(guī)PID控制器和模糊PID控制器進行了比較。常規(guī)PID控制器對被控對象的數(shù)學(xué)模型依賴很大，存在響應(yīng)速度慢，超調(diào)量大等問題。運用模糊推理對PID控制器的三個參數(shù)Kp、 Ki、 Kd進行調(diào)整，其控制效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制器，提高了系統(tǒng)的動靜態(tài)性能，系統(tǒng)的超調(diào)量減少，響應(yīng)速度變快。但是由于模糊PID控制器受到論域的劃分均勻和專家經(jīng)驗合理性的影響，其控制效果也于改進的遺傳算法優(yōu)化的模糊PID控制器，通過遺傳算法所具有的*的全局搜索能力，可以得到理想的控制規(guī)則和合理的模糊劃分。系統(tǒng)的超調(diào)量很小，響應(yīng)速度也很快。將遺傳算法應(yīng)用于模糊PID控制器，對其進行參數(shù)的優(yōu)化可以明顯提高控制器的控制品質(zhì)。仿真實驗結(jié)果表明經(jīng)過改進的遺傳算法優(yōu)化的模糊PID控制器具有較好的控制效果。本研究基于模糊控制設(shè)計了一套溫室遠程智能控制系統(tǒng)，本控制系統(tǒng)由四部分組成：一臺作為客戶端的遠程控制PC機、一臺作為服務(wù)器端的上位機與作為溫室控制器的單片機stc15f2k60s2及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)組成。溫室智能控制系統(tǒng)軟件大致可分成六個功能模塊：人機界面模塊主要是完成系統(tǒng)登錄和密碼管理等交互功能；數(shù)據(jù)接收顯示模塊主要完成實時數(shù)值和圖形顯示溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照度和CO2濃度等環(huán)境參數(shù)，存儲從溫室控制器接收到的數(shù)據(jù)，進行超限報警。參數(shù)設(shè)置模塊是根據(jù)作物不同生長階段的要求對溫室環(huán)境各個參數(shù)進行設(shè)置，為智能控制提供參考數(shù)據(jù)；控制策略模塊用于分析和處理從溫室控制器接收的數(shù)據(jù)信息，為溫室提供智能自動控制或者人工手動控制；狀態(tài)顯示模塊用于實時顯示現(xiàn)場各執(zhí)行機構(gòu)的運行狀態(tài)；通信模塊完成通訊協(xié)議的設(shè)定和數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。溫室控制器可以實時的顯示溫室的溫度.