一类非线性系统的间歇观测器设计

传统的观测器设计方法大多是基于系统输出为全局测量或部分离散点测量的情形,文中针对一类非线性系统研究了基于间歇分段连续测量输出的观测器设计方法。为了分析相应误差系统的稳定性和降低结果的保守性,引入了与观测时间序列相关的切换Lyapunov函数,并结合线性矩阵不等式技术和凸组合技术,得到了保证误差系统指数稳定的充分条件和间歇观测器的设计方法,观测器的增益矩阵可通过求解一组线性矩阵不等式得到。最后通过一个数值仿真例子验证了所提出方法的可行性和实用性。     

基于几乎干扰解耦的非线性系统自适应模糊输出反馈控制

研究了一类基于几乎干扰解耦的MIMO非线性不确定系统的输出反馈控制问题.研究的非线性系统具有嵌入式下三角结构,比严格反馈形式的非线性系统更具一般性,非线性系统的状态部分不可测.通过综合应用模糊逻辑系统和命令滤波反推控制技术,构建自适应模糊输出反馈控制器,命令滤波技术的引入消除了传统反推控制方法运算中存在的计算膨胀,设计的控制器不仅保证整个闭环系统的稳定性,而且在L2增益的意义上抑制了干扰对输出的影响.仿真结果表明了该方法的有效性.     

T-S模糊系统的D-域性能约束鲁棒输出反馈控制

研究了一类具有输入及输出端扰动的T-S模糊系统在性能约束下的鲁棒控制问题.在D域内定义非线性系统性能指标的条件下,基于线性矩阵不等式技术提出了鲁棒输出反馈控制器存在的充分条件,保证闭环系统具有一定的稳态和动态性能.该方法利用投射引理分离耦合变量,通过引入附加矩阵增加自由度,降低结论的保守性.F-16歼击机纵向通道的控制仿真结果表明了方法的有效性.     

一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术

提出了一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术,通过对逆变器输出电压的幅值和相位进行调节,改变逆变器输出电流的有功和无功分量.在白天,光伏发电系统能同时进行有功功率输出和电网无功功率补偿;在光照强度很低或夜晚光伏电池不能发电时,仍然可以利用该系统进行无功功率补偿,提高了系统的利用率.仿真结果验证了该技术的可行性.     

非线性系统的全局有限时间内稳定

研究了一类不确定非线性系统的输出反馈全局有限时间稳定问题,该系统的线性化是不可测的.通过加幂积分仪技术和特殊的观测器,精确地设计了输出反馈控制器,实现了系统的有限时间内的稳定.     

工业循环水高频电磁场阻垢机理和试验分析

在工业循环冷却水系统中,污垢的存在给换热设备的设计和运行造成了巨大的经济损失,并且传统的阻垢方法存在二次环境污染、成本高等缺点。而电磁场阻垢技术具有使用方便、无污染、成本低等其他方法不可比拟的优点。通过分析总结,为了适用于不同的水质,利用DDS技术和功率放大技术,设计了一套高频电磁阻垢装置,输出为0~1 MHz范围内连续可调的单一频率和扫频的方波信号。并在实验室搭建了动态循环水管道系统以便模拟工业循环水系统。研究表明：外加高频电磁场作用后,CaCO3的结晶速度变小。通过扫描电镜观察,处理后的CaCO3晶体结构一部分由原来的方解石变成了文石。此外,阻垢效果还与输出频率和Ca 2+浓度有关,输出频率并不是越高越好,而Ca 2+浓度不宜超过5 mmol/L。     

执行器故障输出时滞双率采样系统的鲁棒迭代学习容错控制

为了提升一类具有执行器故障和输出端外部有界扰动的输出时滞双率采样系统的可靠性,该文提出了一种鲁棒迭代学习容错控制方法。通过提升技术将带有输出时滞的双率采样系统转化为形式上无时滞的慢速率采样的扩展状态空间模型;基于二维系统理论设计容错控制律,将迭代学习控制过程转化为等价二维Roesser故障模型;分析并优化了系统在时间和批次轴上的容错性能,同时以线性矩阵不等式形式给出系统满足这些性能的充分条件以及鲁棒容错控制器设计方法。最后,三层液位贮槽系统的液位控制仿真验证了所提方法的可行性和有效性。     

具有访问约束和随机时延的网络化系统动态输出反馈控制

针对一类同时具有介质访问约束和随机时延的网络化控制系统,研究了其中的动态输出反馈控制设计问题. 考虑到介质访问约束和随机时延的影响,将系统建模为一类具有参数不确定性的马尔可夫跳变系统,基于李雅普诺夫稳定性理论和LMI技术推导出系统稳定的充分条件,并且设计了相应的动态输出反馈控制器,使得闭环系统鲁棒稳定并具有给定的H_∞性能,最后通过仿真算例证明了所提出方法是有效的.     

一类非线性系统执行器多时滞故障诊断

提出了一种非线性系统的执行器多时滞鲁棒故障诊断方案,非线性与系统输入和输出有关,不确定性包括系统输入和状态等环节;通过构造观测器对状态和输出进行估计,得到具有鲁棒性的阈值;若系统的实际输出与估计输出之差(即残差)超出阈值,说明有故障发生,同时用自适应跟踪器对故障进行跟踪;在理论上证明了该方案的鲁棒性、灵敏度和稳定性,通过M atlab软件仿真验证了该方法的有效性.     

一类基于广义比例积分观测器的磁悬浮系统分散输出反馈抗干扰控制

针对一类磁悬浮列车半转向架结构系统的分散输出反馈抗干扰控制问题,通过适当的坐标变换将磁悬浮列车半转向架结构系统的输出跟踪控制问题转化为2个子系统的分散输出反馈抗干扰控制问题,并利用广义比例积分状态观测器技术,分别为2个子系统设计扰动观测器来估计系统测量的状态和干扰;利用扰动观测器的输出信息和输出反馈占优技术为各个子系统设计分散输出反馈抗干扰控制器.理论分析结果表明,在所给出的分散输出反馈抗干扰控制器下,整个闭环系统的状态将收敛到可调的任意小的区域内.仿真结果验证了所给控制算法的有效性.     

多时滞不确定非线性系统传感器鲁棒故障诊断

提出了一种带有多时滞不确定非线性系统的传感器鲁棒故障诊断方案,非线性仅与系统输入和输出有关,不确定性包括系统输入和状态等环节;通过构造观测器对状态和输出进行估计,得到具有鲁棒性的阈值;若系统的实际输出与估计输出之差(即残差)超出阈值,说明有故障发生,同时用自适应跟踪器对故障进行跟踪;在理论上证明了该方案的鲁棒性、灵敏度和稳定性,最后通过仿真说明了该方法的有效性。     

时滞不确定系统静态输出反馈可靠控制

针对时滞不确定线性系统,提出了具有执行器故障的静态输出反馈控制问题.首先给出了系统无故障时设计控制器使系统保持渐近稳定的充分条件;然后讨论了对于同一系统同一控制器在执行器发生故障时系统出现不稳定的情况;下一步,针对同一故障模型重新设计静态输出反馈控制器使系统在发生故障后仍保持渐近稳定;最后,数值仿真验证了结果的有效性.     

基于自适应滑模观测器的故障诊断

讨论了一类线性系统执行器故障的诊断问题.首先应用状态和输出变换,将原系统转化为两个低维子系统,再利用滑模观测器设计理论和等价控制概念重构执行器故障.考虑到实际系统中的不确定因素,上述方法推广到一类线性扰动系统,提出了基于自适应滑模观测器的故障诊断算法.最后,将所提算法应用于某型飞机模型的故障诊断.     

一种自确认软测量方法的研究与应用

软测量技术在过程工业中得到了广泛应用于代替或部分代替仪表的功能进行监控。但是,长期困扰软测量应用的是其鲁棒性问题。因此,提出了新型的软测量模型即自确认软测量模型。利用主元分析对输入传感器数据进行了在线校验和故障重构,不仅能确保了输入传感器(辅助变量传感器)数据的可靠性。同时,利用一定的状态参数来指示当前输入传感器的状态。此外,通过输出方差和归纳区间估计两种方法对软测量输出的不确定性进行了描述。模型的输出将不是单个预测值的输出,而是同时输出五种信息:带概率区间的输出、模型的状态(故障状态,重构状态和迷失状态等等)、不确定性、故障信息和校验输出值,并对发生故障的输入传感器进行数据重构和修复以达到模型自校验和自诊断的目的。所提出方法在污水处理过程中得到了有效应用。     

考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制

波动性新能源的高比例接入为电力系统运行引入了随机性,对系统安全稳定运行造成影响。为提高系统安全稳定运行水平,本文计及了风电功率多点随机耦合注入为代表的源不确定性、节点负荷不确定性,以及故障类型、故障位置和切除时间为代表的网不确定性,提出了考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制模型(PC-PTS),以及基于粒子群方法(PSO)和2m+1点估计 (PE)的PSO-PE综合求解方法。最后通过多点耦合注入风电功率的New England 10机39节点系统对本文提出的PC-PTS模型和求解方法进行验证。仿真结果表明：所提出的PC-PTS模型合理,PSO-PE综合优化方法快速有效,两者结合可提高考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定水平。     

不确定线性系统区域极点配置静态输出反馈可靠控制

对含有状态不确定项的线性系统,在连续增益故障模型的基础上,提出带有执行器故障的圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制问题.首先给出了在不考虑故障时设计控制器使系统保持渐近稳定的充分条件;然后讨论了对于同一系统同一控制器在考虑执行器故障时系统出现不稳定;接下来,针对同一故障模型重新设计静态输出反馈控制器使系统在发生故障后仍保持渐近稳定.利用线性矩阵不等式(LMI),在考虑执行器故障模型的基础上,给出了圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制器存在的充分条件.仿真结果进一步说明当系统发生故障时,正常控制的闭环系统极点可能离开所给定的圆形区域,而可靠控制的闭环系统仍然会保持极点在给定的圆形区域内,从而看出对系统进行极点配置的静态输出反馈的可靠控制的必要性.     

FMS故障诊断专家系统中的知识处理技术

分析了诊断专家系统中证据和知识的不确定性来源，介绍了ＦＭＳ故障诊断专家系统中浅知识和深知识的不确定性描述及其不确定性传播，给出了一棵主驱动故障树及其部分带点的框图知识表示，以及经过简化的ＦＭＳ故障诊断专家系统的诊断流程。     

不确定广义非线性时变时滞系统的鲁棒容错控制

研究了一类具有不确定广义非线性时变时滞系统的鲁棒容错控制问题.采用T-S模糊模型对系统进行描述,在系统存在扰动和执行器失效情况下,设计了的状态反馈控制器,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了与时滞相关的系统稳定的充分条件,满足性能指标.通过引进自由加权矩阵来表述系统变量之间、Leibniz-Newton公...     

基于RBF神经网络的传感器非线性故障鲁棒诊断

针对一类非线性系统,传感器非线性故障情形,提出了新的故障诊断方法·该方法采用状态变量扩展技术将传感器故障转化为系统故障进行诊断,RBF神经网络对传感器故障的导函数进行估计,网络权值在线调整,进而实现故障的实时估计·对于系统中存在的不确定性,故障诊断方法应用阈值处理技术,使算法具有一定鲁棒性·对于给出的算法,证明了Lyapunov稳定性·最后,给出了仿真实例,结果验证了该方法的正确性·