一类变结构系统控制的设计

将变结构控制用于控制系统设计,可使系统具有预期的动态特性以及很好的鲁棒性.本文证明一类变结构系统的滑模控制中的不连续切换面可以利用Ackermann公式得到,可避免依据经验设计的盲目性.本文中提出两种设计方法,并给出了其中一种方法的算法实例及仿真结果.仿真表明,依照本法设计出的控制系统具有很好的稳定性.     

一类时滞系统内模控制器设计

针对时滞不确定性被控对象,引入灵敏度函数和滤波器设计内模控制器。利用控制理论中频域分析的方法对控制系统的鲁棒性能和品质性能进行分析,得出频域约束条件,整定内模控制器参数,使控制系统在满足闭环稳定的前提下,同时还满足性能指标的要求。仿真研究表明:该控制器与传统的Cohen-Coon和CHR控制方法相比具有较好的控制性能和鲁棒性,且调整参数少,适合于工程实际应用。     

基于粒子群算法的H∞鲁棒控制器设计研究

H∞鲁棒控制器的设计通常依赖于设计人员反复试凑权函数,不但耗费大量时间,而且控制系统的性能好坏取决于设计人员的经验。针对权函数的选取问题,提出了一种采用粒子群算法(PSO)优化权函数,进而优化H∞鲁棒控制器的设计流程;不仅优化了H∞鲁棒控制器的性能指标,而且减少了设计人员的重复劳动,加快了设计工作的进程。最后,以某地空导弹俯仰通道为例,设计了H∞鲁棒控制器。仿真结果表明:所设计的H∞鲁棒控制系统时域和频域特性良好,并具有较强的鲁棒性,能够克服动力学系数的不确定性。     

鲁棒部分分散控制器的独立设计

提出了一个鲁棒部分分散控制器的独立设计方法。该方法是将部分分散控制系统扩展为非方分散结构,再通过求取对象的广义逆矩阵来设计内模控制器(此法打破了内模控制器只能对方系统进行控制的局限性),最后通过选择特殊形式的滤波器保证了系统的稳定性。通过仿真证明,用该方法设计的控制系统具有较好的可控性和强鲁棒性。     

参数不确定离散广义系统的H2/H∞优化控制

利用线性矩阵不等式(LMI)研究一类不确定离散广义系统的鲁棒H₂/H_∞优化控制问题. 对系统所有允许的不确定参数, 提出了满足鲁棒H₂/H_∞混合性能的一个充分条件, 以设计状态反馈控制律, 保证闭环系统是允许的且满足鲁棒H₂/H_∞混合性能, 得到了该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件, 并给出一个控制律的设计.     

基于μ综合方法的空空导弹鲁棒驾驶仪设计

为了提高导弹驾驶仪的鲁棒性能,采用μ综合方法设计了算例空空导弹三通道的控制律.设计过程中考虑了控制对象的参数不确定性、未建模动态特性、外部扰动和通道间耦合等因素,解决了经典控制方法只能进行鲁棒性验证的问题.相对于其他鲁棒控制方法,μ综合方法还可以同时针对鲁棒稳定性和鲁棒性能进行设计.仿真结果表明,μ综合驾驶仪满足各项性能指标,具有良好的鲁棒性能.     

一类不确定离散广义系统的鲁棒H_2控制

研究一类不确定离散广义系统的鲁棒H2优化控制问题·对系统所有容许的不确定参数,提出满足鲁棒H2性能的一个充分条件,目的是设计状态反馈控制律,保证闭环系统是容许的且满足鲁棒H2性能·得到该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件并给出一个控制律的设计·数值例子进一步说明本文的主要结果·     

一种无需对象模型的自适应控制方法

研究了一种无需对象模型的自适应控制方法,使用该方法能对机理复杂,对象模型难以确定的系统实现有效的控制。     

非线性不确定时滞系统的鲁棒滑模控制

针对一类非线性不确定时滞系统,提出了一种新的鲁棒滑模控制设计方法.通过使用一个综合性能指标,设计了无记忆鲁棒滑模控制器,确保了闭环系统的稳定性,有效地抑制了时滞系统滑模控制设计的抖振.仿真结果证明了该方法的有效性.     

外骨骼机器人手指鲁棒跟踪控制

基于外骨骼机器人手指系统动力学,提出了机器人鲁棒μ控制器的设计方法。分析了系统模型的不确定性,将负载动力学作为系统的反馈不确定,建立了合理的被控对象标称模型。基于高速DSP实现鲁棒控制器的数字化,在μ控制器设计和数字实现过程中考虑了机器人系统的计算延时。通过实验评估采样延时对机器人控制器鲁棒性能的影响。实验结果表明,μ控制器能够抑制干扰和模型不确定对机器人系统的影响,系统具有很好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

反向响应时滞过程PID控制器设计新方法

基于常规单位反馈控制结构，研究了工业中常见的反向响应过程的特性，给出了PID控制器的解析设计新方法．通过提出期望闭环传递函数．解析地推导出PID控制器的形式，同时分析了闭环控制系统所能达到的控制性能和鲁棒稳定性．由此给出了控制器参数的调节规则．该PID控制器的突出优点是可以进行单参数整定，通过单调地调节控制器参数，实现闭环系统的标称性能和鲁棒稳定性之间的最佳折衷．仿真实例验证了该方法优于其他方法．     

基于神经网络的永磁同步电机的鲁棒控制

提出一种基于神经网络的永磁同步电机的鲁棒控制策略·基于此策略设计了神经网络PID速度控制器,使速度控制器能实时在线调整,由一种混合型神经网络作为辨识器,利用神经网络的学习特性实现对永磁同步电机系统不确定性的鲁棒控制·为了加快响应速度,提高响应性能,采用多步预测性能指标函数下的反传算法·仿真和实验结果表明,所提出的控制方法明显优于一般永磁同步电机系统的控制方法,具有较强的鲁棒性·     

不确定变时滞奇异摄动系统的控制器设计

采用鲁棒控制器的设计技术及鲁棒二次可镇定控制器的设计思想,对闭环系统进行鲁棒控制,以消除时滞因素和不确定性对实际系统的不良影响.通过构造一种新的Lyapunov泛函,给出基于线性矩阵不等式形式的时滞依赖和时滞独立的控制器设计方法.结果表明,设计的状态反馈控制器,能使闭环系统在不确定性的容许变化范围内达到性能要求,降低了系统的灵敏度.数值算例表明,所得结果更具有普遍性,可应用于带有不确定项的时变时滞非标准型系统.     

不确定变时滞模糊广义系统的最优保成本控制

针对一类带有时变时滞的不确定T-S模糊广义系统,提出了基于时滞独立准则的最优鲁棒保成本控制方法.考虑一个线性二次成本函数作为闭环系统的性能指标,以线性矩阵不等式的形式给出了状态反馈保成本控制器存在的充分条件.最优保成本控制器的设计问题可以被简化为一个线性不等式约束的凸优化问题.所设计的保成本控制器不仅保证闭环系统的渐近稳定,而且具有最小的保成本上界.最后,数值算例说明了所提出方法的有效性以及最优保成本控制器的良好性能.     

QFT在水下潜器控制系统设计中的应用

分析和总结了定量反馈理论（ＱＦＴ）的基本原理和设计步骤,并应用该理论对水下潜器的控制系统进行了设计研究．研究发现,ＱＦＴ能够很好地解决水下潜器由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题,并从工程应用角度为水下潜器提供了一种鲁棒控制设计方案．仿真结果及与一般控制方案比较表明,用这种理论方法设计的控制系统不仅控制效果良好,而且有较强的工程应用价值     

一类线性不确定离散系统的广义l_1鲁棒跟踪控制

针对存在未建模动特性和外部干扰的被控系统,给出了一种同时考虑跟踪误差和控制输入的鲁棒控制器设计方法.结合l1优化方法和有限拍控制原理,首先分析最坏情况系统稳态跟踪误差简洁的表达公式;然后同时考虑系统跟踪误差和控制输入,问题便归结为一个非线性规划问题.采用可行点法处理它,进而得到了控制器.因为这类控制器设计过程中考虑了控制输入,所以它的适用范围更为广阔.而先前的控制器可认为是它的一种特例.     

基于遗传算法的鲁棒PID控制器设计

将基于遗传算法的PID控制器设计方法应用于分布参数系统,在这个过程中,将系统的鲁棒性能指标作为目标函数选择的重要依据,使用遗传算法对PID参数进行寻优.仿真结果表明,由于加入鲁棒性信息,改进方法完全满足了控制系统的快速性、稳定性和准确性要求,控制系统表现出很好的动态鲁棒性及性能鲁棒性.     

确定线性动态控制系统的鲁棒性设计方法

鲁棒线性控制器设计的主要问题是针对对象模型不确定性,寻找线性反馈控制器,使得不确定控制系统稳定。针对具有线性、非线性或时变结构的模型不确定性多变量动态系统,采用动态补偿器结构与原系统进行增广,构成闭环动态近似系统,根据Gronwall引理,推导出了基于不 确定性范数上界的动态线性系统鲁棒稳定的充分条件。根据鲁棒稳定条件,给出了具体的动态不确定系统的鲁棒性设计算法。通过选择适当的变换阵,利用特征值配置技术求出动态补偿器的参数,来满足鲁棒稳定条件,使得闭环不确定动态系统稳定,从而提出了一种时域内鲁棒线性 控制器设计方法－动态补偿器法。该方法同样适用于控制器为输出反馈的情形,给出了具体设计实例,以验证设计方法的简单性与有效性。     

一类非线性系统的鲁棒控制

本文针对不确定性仿射非线性系统，通过状态生分同胚变换和反馈控制建立了系统的带有不确定性的线性化模型，分别研究了调节问题跟踪问题的鲁棒外环设计方法，所提出的算法不但能保证系统的鲁棒性，而且使闭环系统有良好的动态性能，闭环系统的全局收敛性和终结有界性得到了证明。     

油田采油污水处理的溶解氧浓度PID控制稳定参数域综合

油田采油污水采用活性污泥法工艺进行处理,活性污泥法的净化反应是一个耗氧过程,决定其处理效果的关键因素是生化池中的溶解氧浓度(DO值).以污水处理过程中曝气池中溶解氧(DO值)浓度为被控量,研究了污水处理过程PID溶解氧浓度控制器的综合问题,基于图解法给出了PID溶解氧控制器的完整稳定参数域,且该稳定条件是充要的,无保守性,对PID溶解氧控制器参数的选取具有重要指导意义.