具有对称循环结构的广义大系统最优控制

考虑具有对称循环结构的广义大系统的最优控制设计问题·基于Riccati方程和Lyapunov方程的解与许多控制问题密切相关,研究了具有对称循环结构的广义复杂大系统的Lyapunov方程与Riccati方程的求解问题;利用具有对称循环结构的广义大系统的特殊结构,提出了对具有对称循环结构复杂大系统Lyapunov方程与Riccati方程的求解问题,可以简化为一些低阶系统Lyapunov方程与Riccati方程求解问题·利用Riccati方程的解解决了这类系统最优控制问题·     

一类非线性状态观测器的设计

针对满足Lipschitz条件的非线性系统,构造了非线性状态观测器·对基于代数Riccati方程设计状态观测器增益阵的方法进行了仿真研究,针对求解代数Riccati方程需要不断调整参数而给求解问题带来的不便,采用线性矩阵不等式改进了状态观测器增益阵的选取方法,通过与两种不同构造形式的基于代数Riccati方程的观测器增益阵的求解方法的比较,仿真结果验证了基于线性矩阵不等式所构造的状态观测器增益矩阵的有效性,其比基于代数Riccati方程的方法具有更小的保守性,而且求解更加简便·最后讨论了Lipschitz常数对系统抗干扰能力的影响·     

具有强不确定性大系统的H_∞分散控制器设计

具有强不确定性的组合大系统控制难点在于其互联项对子系统的强大干扰·针对这个问题,提出了一种H∞分散控制器设计方法·将控制器的设计归结为解一组局部代数Riccati方程·不确定项可分成两部分:结构部分和有界部分·结构部分的不确定性界可以是任意大的,并且是可以不满足匹配条件的·所设计的控制器由两部分组成,保证具有强互联不确定性的组合系统是具有干扰衰减指数γ的分散可稳的·为了克服解Riccati方程的困难,LMI方法被用于分散控制器的设计·     

不确定时变时滞组合系统的鲁棒分散控制

研究一类含有时变状态时滞,不确定性满足范数有界条件的不确定组合系统的状态反馈鲁棒分散控制问题·设计出线性无记忆状态反馈分散控制器使受控系统在平衡点处渐近稳定·基于Riccati方程方法,得到了这类不确定时滞组合系统可状态反馈镇定的一个充分条件·通过解一组代数Riccati矩阵方程,即可得到镇定受控系统的状态反馈控制器·由于所得控制器与时滞无关,因此结果可以用于时滞未知的情况·最后给出一个数值例子验证了结果的有效性·     

线性不确定系统的容错控制

利用H∞鲁棒控制的成果,对一类线性不确定系统提出了一种新的鲁棒容错控制器设计方法·当传感器和执行器在指定子集内发生故障且存在对象扰动和测量噪声情况下,不确定性具有范数有界时,通过构造确定性的辅助系统,求解HamiltonJacobi不等式(HJIs)的正定解,设计了容错鲁棒控制器·该控制器对传感器和执行器故障具有完整性,对扰动和不确定性具有鲁棒性,确保了闭环系统渐近稳定和H∞性能·结果表明该方法为解决一类线性不确定性系统的容错控制问题提供了一条新的途径·     

不确定非线性系统的容错控制

利用H∞鲁棒控制的成果,对一类线性不确定系统提出了一种新的鲁棒容错控制器设计方法·当传感器和执行器在指定子集内发生故障且存在对象扰动和测量噪声情况下,不确定性具有范数有界时,通过构造确定性的辅助系统,求解HamiltonJacobi不等式的正定解,设计了容错鲁棒控制器·该控制器对传感器和执行器故障具有完整性,对扰动和不确定性具有鲁棒性,确保了闭环系统渐近稳定和H∞性能·结果表明该方法为解决一类线性不确定性系统的容错控制问题提供了一条新的途径     

一类线性串联不确定系统的鲁棒容错控制

研究了具有串联结构的线性不确定系统的鲁棒容错控制问题．针对执行器失效故障，证明了对于两级串联结构的线性系统，可分别设计两个单级状态反馈容错控制器，通过求解两个Riccati不等式，得到整个系统的容错控制器．用该方法设计的闭环系统，在执行器发生故障时具有完整性，而且，对于系统的参数不确定性具有鲁棒性．     

具有对称结构的广义大系统的H_∞分散控制和二次能稳

讨论具有对称结构的广义大系统的H∞分散控制以及二次能稳定问题·这种系统被普遍应用于电力、工业控制和计算机网络等·通过设计分散反馈控制器,并借助于广义Riccati不等式,给出了广义大系统H∞分散控制和二次能稳定的充要条件·通过解带有广义限制条件的两个更低阶的广义Riccati不等式得到分散控制器     

时变时滞不确定组合系统基于观测器的鲁棒控制器的设计

针对同时具有时变状态时滞和时变控制时滞的不确定组合系统,设计出基于观测器的鲁棒分散控制器·系统中不确定性为未知时变且范数有界的·根据Razumikhintype理论和Lyapunov稳定性理论,获得了系统可鲁棒分散镇定的充分条件,最终通过求解2N个低维Riccati方程来构造相应的控制律,适当个数的可调参数既具有灵活性,又利于数值计算     

基于啮合角函数的平面共轭齿廓方程

首次提出了基于啮合角函数的平面共轭齿廓方程求解的新方法·在齿廓方程求解的过程中,无需旋转坐标系之间的坐标变换,可直接由啮合角函数求出共轭齿廓·这种方法简化了共轭齿廓方程的求解过程,为设计新齿形提供了新的途径·     

区间矩阵系统的保低成本鲁棒容错控制

为了使区间矩阵容错控制系统具有鲁棒稳定性，且具有低保守性，提出了确定实对称阵集合最小上界的方法．利用最小上界及矩阵Riccati方程，给出了系统矩阵和输入矩阵均合有不确定性时，区间矩阵系统有限时间及无限时间保低成本鲁棒容错控制器设计方法．该设计方法把确定多个Riccati不等式共同解的复杂问题简化为求解单一Riccati方程，所得到的鲁棒容错控制器可使系统具有低成本保证值，方法简便易行．文中具体算例表明了该方法的有效性．     

多机编队系统的协同容错控制

研究了一类随机时变多机编队系统执行器故障下的协同容错控制问题.通过求解两组耦合的反向递推Riccati方程,得到适当的分布式协同容错控制律,使得该多机编队系统的协同跟踪误差在有限时间域[0,T]内有界,并且满足预定的H∞和H2性能指标约束.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

具有完整性的容错控制系统设计：离散时间情形

该文研究了具有完整性的离散时间容错控制系统设计问题，即设计状态反馈控制器，使闭环系统对可能的传感器失效仍保持渐近稳定。基于一修正的代数高散Ｒｉｃｃａｔｉ方程，该文直接证明了怕容错控制器的存在性，并异出其解析表达式，提供了具体的控制设计步骤。     

具有状态和控制滞后的不确定系统的鲁棒容错控制

研究了一类具有状态和控制滞后的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题,考虑传感器和执行器两种失效情况,基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ渐近稳定性理论讨论了不确定时滞系统在故障情形下的鲁棒镇定问题,给出了闭环系统具有鲁棒容错特性的充分条件,通过构造辅助的代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程给出了控制器的设计方法,仿真算例表明了该设计方法是可行的。     

一类非线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制

基于Lyapunov稳定性理论,针对一类具有非线性不确定的时滞系统,提出了鲁棒容错控制器的设计方法.就传感器失效故障和执行器失效故障2种情况,在非线性不确定性满足增益有界条件下,通过求解线性矩阵不等式(LMI)分别给出了在正常情况下和有失效故障情况下闭环系统都能渐近稳定的充分条件和控制器设计方法.该方法利用LMI可方便地得到容错控制器设计结果.设计实例和仿真结果验证了该方法的有效性.     

新型电子导管控制器研究

提出了一种新型的电子导管控制器，可对塔带机、胎带机实行停机、报警和脱扣三级安全保护，用惠斯登电桥精确测量荷重，用最小二乘法处理数据．试验表明，所提出的电子导管控制器有较完善的容错措施和故障诊断功能，可对传感器进行理论率定，可靠性高、功能强且使用方便．     

基于数据采样的混沌容错同步控制方法

针对含有故障的混沌系统,利用非线性系统Euler近似离散化方法,将采样控制系统转换为离散时间系统,并针对控制器容易出现的一类故障建立数学模型,设计故障观测器,进而给出了容错同步控制器的设计方法以及误差系统渐近稳定的充分条件,有效地实现两个混沌系统的同步.所设计的控制器增益可以通过Matlab提供的线性矩阵不等式(LMI)工具箱来求解.数值仿真实现了两个蔡氏电路的同步,并通过与文献算法的对比,验证了所设计采样同步控制器的有效性和容错能力.     

不确定离散时滞系统的鲁棒完整性设计

研究了离散时滞系统的完整性设计问题，提出了一种基于Lyapunov方程的对传感器失效故障具有完整性的容错控制器设计方法，进而讨论了参数不确定离散时滞系统的鲁棒容错控制问题，给出了鲁棒容错控制器的设计步骤，并讨论了执行器失效的情况，最后用一个设计示例及其仿真结果验证了这种方法的有效性。     

不确定连续系统基于区域极点配置的鲁棒容错控制

利用代数Riccati方程和矩阵范数理论，研究了连续系统基于区域极点配置的容错控制问题。给出了系统闭路环极点配置在圆形区域内对执行器失效且具有完整性的一个充分条件；进而讨论了不确定连续系统的闭环极点配置在圆形区域内的鲁棒容错控制问题，且给出了此条件下鲁棒容错控制系统的设计方法。此设计方法是有效的。     

动态大系统的分散容错控制

该文考虑了一般关联大系统的分散容错控制问题,对传感器失效故障,提出了一种新的基于局部状态反馈的分散容错控制器设计方法。