针对低刚度机构和连杆之间的耦合转矩引起的机械振动问题,提出了一种适用于谐波齿轮传动柔性双连杆机械臂的解耦定位控制方法。首先,构建了双连杆三惯量机械臂的物理模型。然后,对传统2自由度(2-DOF)控制框架中的性能恶化问题进行了分析。其次,将机械臂近似为线性双连杆双惯性系统并引入多输入多输出系统的解耦器来实现解耦,并构造了基于半闭环结构的2-DOF串联控制系统,以便补偿传动系统中的角传动误差。以两个典型多连杆运动为例,对所提解耦定位控制方法的有效性进行了验证。研究结果表明,相比于准全闭环控制和带角传动误差补偿的半闭环控制,所提解耦控制方法在位置和扭矩波形上均表现出了更好的振动抑制效果,获得了±0.1 mm的精度和0.1 s的稳定时间,有助于构建柔性双连杆机械臂的高性能定位系统。

研究了由磁悬浮电动机驱动的超高速同步摄影机调速系统.针对系统的非线性和强耦合特性,应用多变量非线性解耦控制理论,将系统解耦为转矩子系统和径向力子系统,通过综合,使得这两个线性子系统具有满意的动态响应,实现了转子的自悬浮,并具有极高的转速,能够满足高性能超高速同步摄影机的驱动要求.

针对仅有一个力矩器的大角速率动调陀螺仪,力矩器线圈必须通以与陀螺仪自转角速率同频率变化的交变电流的特点,分析了采用合成施矩方式的力矩再平衡回路的解耦控制设计原理.根据系统要求,对解偶控制环节、放大校正环节进行了设计.通过系统仿真,验证了解偶控制设计的合理性.

为了确定橡胶复合挤出机控制过程中主要干扰变量与内部耦合关系并较好实现温度压力控制系统的模型辨识自适应控制与精确解耦控制,结合径向基函数(RBF)神经网络与PID神经元结构,设计了一个基于RBF神经网络辨识模型与自适应控制的模型,用于完成对熔体温度、机头压力的模型辨识与自适应控制,并采用优化RBF神经网络进行精确解耦控制。利用MATLAB软件建立温度压力耦合系统的辨识模型,并与传统辨识模型和解耦方式进行对比。结果表明:在干扰作用下,基于优化RBF神经网络的系统具有较好的辨识能力,能自适应地完成系统解耦控制;采用优化RBF神经网络建立的耦合辨识模型的耦合辨识与解耦效果理想,可在一定程度上提高温度压力控制系统精度和挤出半成品质量,实现精密化挤出成型。

冷连轧过程中的厚度与张力系统具有多变量、强耦合和不确定的特点。为降低两者的耦合影响,提高系统响应速度和抗干扰能力,提出基于BP神经网络逆系统解耦原理的PID控制策略。考虑轧制力相对于张应力的变化系数,建立厚度与张力系统的动态耦合模型,并应用Interactor算法证明此模型的可逆性。应用BP神经网络逆系统解耦原理实现对厚度与张力系统的解耦,减弱厚度与张力的耦合影响。针对粒子群优化算法极易陷入局部最优的问题,提出一种粒子群优化算法

针对造纸过程中的定量水分控制系统具有大时滞、大惯性、强耦合及多变量等特性,提出了一种新的多变量系统的预测函数控制方法。首先给出了PID神经网络解耦控制方法,将多变量系统变成单变量系统;然后根据预测函数控制原理对单变量系统设计控制器,并结合Smith预估思想,有效地克服了时滞对控制系统稳定性及控制品质的影响;最后通过仿真,证明该控制方法使系统具有在线计算量小、跟踪快速和精度高等特点,能够实现复杂多变量系统的有效控制。

针对恒温恒湿空调运行的高能耗问题，设计了一种节能型恒温恒湿机组，机组结合了冷凝热回收装置一变容量系统等节能手段。本文针对恒温恒湿空调系统控制回路中温湿度之间的耦合作用，设计前馈补偿解耦器解除温湿度控制回路间的耦合关系，并用Matlab进行解耦仿真。结果表明加入解耦器后达到了解耦的控制效果，为温湿度控制提供了一种行之有效的方法。

针对巨型液压机多缸驱动系统存在的高精度同步运行控制问题,分析作用在活动横梁上各种力矩的变化规律及相互影响,建立以活动横梁为中心的多变量耦合系统模型;并设计了一种基于极点配置的动态解耦控制器,使强耦合系统简化为两个简单的单回路系统,此法大大地简化了复杂控制器的设计,在各单回路加经典PID控制器,通过仿真和实验表明,该控制策略可以有效实现对多缸运动系统的同步控制。对复杂多回路耦合系统的控制具有重要的参考价值。

介绍了双变量电动静液作动器（EHAElectro-hydrostatic Actuator）系统的结构组成与工作原理分别基于AMESim和MATLAB软件建立了其机械、液压部分的模型和电机、控制部分的模型并采用接口技术将二者结合建立了其完整的非线性数学模型。采用分配解耦控制策略以及AMESim和MATLAB联合仿真技术对其进行阶跃和正弦响应性能仿真分析。仿真结果表明：所设计的双变量EHA系统原理正确满足性能要求。分配解耦控制策略可以很好地解决双变量EHA系统的相乘非线性问题保证了系统的刚度和鲁棒性。

为解决被动式电液力伺服系统中的多余力干扰问题，根据系统特点，提出基于多输人多输出控制系统的解耦控制方法来解决力／位耦合问题。以阀控非对称缸被动式电液力伺服系统为对象，建立系统的数学模型，设计解耦控制器。仿真结果表明：使用该解耦控制方法不仅可以提高系统的跟踪精度和频响，而且可以缩短控制调试周期。