纯电动汽车两挡干式双离合器自动变速器通过控制两离合器的接合与分离完成换挡。由于离合器的摩擦因数随温度改变而变化,采用参数自适应方法对摩擦因数进行了实时在线参数估计。根据换挡动力学模型,设计了一种基于扩张状态观测器的反步控制器,通过给出电机与1挡离合器从动盘的目标转速,将换挡过程转化为转速跟踪问题。通过仿真和硬件在环验证了该控制器在外界干扰的情况下仍能有效保证自动变速器的换挡品质,且具有良好的鲁棒性。

采用模糊神经网络结构,提出一种复合式控制方案,以解决传统自适应控制中模型的在线辨识和控制器的在线设计问题,达到对不确定非线性系统的高精度输出跟踪控制;同时,利用一个鲁棒反馈控制器,来保证模糊神经网络模型学习初期闭环系统的稳定性。并应用于电液位置伺服系统中,获得满意的控制效果。

为满足网络化制造企业对远程设备进行远程控制和管理的需求,提出了一种远程控制系统模型和结构,并详细地论述了其工作原理。比较了传输控制协议和用户数据报协议的特点,选择传输控制协议作为远程控制系统控制/反馈信息的网络传输协议。针对网络信息传输的不确定时变延时,采用现代鲁棒控制理论设计了H∞控制器来改善电液位置伺服远程控制系统的鲁棒跟踪性能。通过仿真表明,设计的H∞控制器不仅可以得到期望的稳定控制,还能降低时延对系统的影响。

以浙江大学研制的智能钢管捆成形系统为背景,针对电液提升系统的双缸同步运动问题,提出一种两级非线性控制算法。该控制器的外环级采用一个线性多输入多输出的鲁棒控制器,用于获得双缸运动同步控制所需的各缸期望负载压力;内环级采用两个基于扰动估计观测的单输入单输出液压缸非线性压力控制器,用于在有扰动情况下实现对每个提升缸期望负载压力的精确跟踪控制。实际的控制运行结果表明,该控制策略优于常规的PID控制,可以有效地实现双缸运动同步控制。

针对含有模型不确定性的机电伺服系统,设计一种基于多层神经网络干扰补偿的控制策略。通过多层神经网络对与状态有关的干扰进行在线估计,以提高基于模型前馈控制输入的补偿精度,然后结合误差符号积分鲁棒(RISE)反馈控制方法,通过RISE的鲁棒增益处理神经网络逼近误差与未估计干扰,从而抑制干扰对伺服性能的不利影响。基于Lya⁃punov稳定性理论,证明了所提出控制器的闭环系统半全局渐近稳定,且系统所有信号有界。仿真结果表明:所提出的控制策略具有很好的干扰抑制能力,可显著提高机电伺服系统的跟踪精度。

阀控非对称缸电液系统具有参数不确定性和强外部扰动,导致系统鲁棒性和跟踪性能变差,控制难度增加。考虑外部扰动建立系统动态模型,为了提高系统鲁棒性和跟踪精度,提出自适应滑模控制策略,用滑模边界层厚度函数代替符号函数以减小系统颤振,构建扰动观测器来调整切换增益,进一步提高系统稳定性。引入可变边界层厚度函数,抑制变化负载对系统性能的影响。在固定负载和变化负载条件下进行实验验证,结果证明了所提出控制策略的有效性。

高频响比例阀控制器采用先进非线性控制算法可以有效提升其控制性能,但是由于高频响比例阀中无速度和加速度测量值,无法满足全状态反馈的严格条件。该文研究一种扩展的干扰观测器,并基于此设计了非线性级联控制器。研究的扩展干扰观测器由非线性级联控制器的估计误差和虚拟输入差异共同驱动,并采用李雅普诺夫理论证明了整个闭环系统的稳定性,实验结果表明,相比于其他常见控制策略,该控制器具有更好的性能。

由于二次调节静液传动系统在工作过程中受死区、滞环、库伦摩擦等因素的影响,属于典型的非线性系统,采用常规控制,很难取得令人满意的效果。针对二次调节系统的非线性特征,在已有成果的基础上,应用Hamiltonian泛函方法,构建了二次调节静液传动系统的Hamiltonian形式,设计了基于观察器的鲁棒控制器,应用到二次调节静液传动速度控制系统中,并进行了仿真研究,取得了良好的控制性能。仿真结果表明:系统的动态特性明显得到了改善,具有较强的抗干扰能力和良好的鲁棒性。

通过对巨型水压机液压操作控制系统的负载分析得知，其负载即分配阀心开启力在控制过程中出现瞬变，且变化幅度很大，影响控制系统的鲁棒性和控制精度。针对该载荷特点，提出PID-H∞串级闭环控制策略，将液压操作控制系统的瞬变载荷当成控制系统的干扰信号，设计控制器，建立数学模型。将该控制策略应用于300MN模锻水压机液压操作控制系统，对单一PID控制和PID-H∞复合控制进行仿真比较。仿真结果和工业应用表明，采用PID-H∞串级闭环控制较单一PID控制能更好地抑制瞬变载荷的干扰作用，提高系统的鲁棒性和控制精度。

文章提出的是一个详细的、用于具有重要的不确定性和非线性系统中的液压执行元件的设计与试验评估：通过实验总结出：可以通过两种方法来精确表示非线性设备和操作范围较大的线性定常等效模型，一是以直接从系统中获得试验的输入一输出测量值为基础：二是模型基础，利用正在与不确定环境相互作用的液压执行元件的一般非线性数学模型，假设出等效模型，然后设计出满足实现明确轨迹和稳定性要求的控制器。控制器在展现其控制力的同时，也表现出回定增益控制的趋势，试验结果表明，补偿系统对诸如环境刚度和供给压力等参数的变动不敏感，并且在各种力量设定值上工作流畅。