具有输入饱和的非线性广义交联系统的分散控制

利用Lyapunov稳定理论和矩阵理论研究了具有输入饱和的不确定非线性广义交联系统的分散鲁棒控制问题.采用广义Riccati方程,对一类具有输入饱和的不确定非线性广义交联系统,给出了一种分散广义鲁棒镇定控制器的设计.考虑了另一类特殊的具有输入饱和的不确定广义相似交联系统,给出了该类系统的一种分散广义鲁棒镇定控制器的设计,由于控制器本身也具有相似结构,因此控制器很容易设计且易于工程的实现.     

执行器饱和的不确定时滞系统的镇定

针对控制系统中广泛存在的饱和问题,主要讨论了具有执行器饱和的连续线性常时滞不确定系统的镇定问题。由于饱和具有典型的非线性特性,在应用李雅普诺夫稳定性理论分析饱和系统时,必须对饱和非线性项进行处理。首先,根据扇形区域法引入无记忆状态反馈处理饱和项,并假设不确定项满足范数有界性条件,应用李亚普诺夫函数方法研究系统渐近稳定的充分条件,消除了不确定部分与时滞现象对系统带来的影响。其次,在闭环系统渐近稳定的条件下,将得到的非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式,给出了无记忆状态反馈控制器的存在条件和设计方案。最后,通过一个二维数值仿真算例验证了所得结果的可行性和有效性。     

一类具有高阶项的时滞不确定系统的鲁棒镇定

研究一类具有高阶项的非线性时滞不确定系统的鲁棒镇定问题.在应用构造性Lyapunov-Krasovskii函数的基础上,运用backstepping迭代方法将这类非线性时滞不确定系统鲁棒镇定.     

具饱和执行器的不确定系统的鲁棒镇定

讨论具饱和执行器的不确定系统的鲁棒镇定问题，在结构与非结构不确定情况下，利用向量比较方法导出用观测器－控制器实现闭环系统鲁棒镇定的条件。     

不确定状态饱和连续系统的H_∞控制

不确定状态饱和系统的模型是很常见的,在实际系统中很多不可避免的因素能导致这类模型不稳定。为了使不确定状态饱和系统具有较强的鲁棒稳定性,需要研究其H_∞控制问题。用凸组合的方式表示系统的饱和项,并且对凸组合式进一步做了适当的不等式放缩处理;假设不确定项满足范数有界不确定性结构,根据Lyapunov稳定性理论,研究了不确定状态饱和系统稳定的充分条件,并将其转化为易于求解的线性矩阵不等式,同时给出了系统的状态反馈控制器的设计方法。状态饱和系统稳定且具有扰动衰减度γ。给出一个算例,并利用Matlab软件进行了仿真。使用文中方法能获得较好的鲁棒镇定系统,表明了结论的正确性和有效性。     

二轴框架视线指向系统的凸优化反馈镇定

以一类偏航-俯仰二自由度框架结构为研究对象,探讨执行元件存在输出饱和的条件下此类不确定系统的最优镇定问题.在框架动力学模型的基础上,分析了基座角运动、结构耦合和惯性不平衡力矩等干扰因素对系统动力学特性的影响.针对干扰条件下执行元件非线性饱和导致的稳定性问题,基于线性矩阵不等式组的凸优化方法,得到了镇定系统的状态反馈矩阵的最优值,为设计稳定的导引头回路控制系统提供了理论依据.仿真结果表明,最优反馈控制器对该类系统中的结构不确定性、饱和非线性和外界干扰力矩等因素具有较强的鲁棒性.
     

广义大系统的分散鲁棒镇定

针对不确定关联广义大系统的分散鲁棒镇定问题,根据广义系统在正则、无脉冲(消除脉冲模式)意义下的一种受限等价的矩阵束分解,对系统进行再次降阶,并利用线性矩阵不等式理论,分别给出不确定广义系统的鲁棒镇定、不确定关联广义大系统分散鲁棒镇定的充分条件,以及对应的状态反馈控制器的设计方法.同时也揭示了动态模式与静态模式在克服不确定性、抗干扰及消除关联项的影响等能力上的差异.     

状态饱和离散时间切换系统的鲁棒控制

为解决状态饱和切换系统的鲁棒控制问题,采用范数方法处理饱和函数,将状态饱和切换系统转化为一般切换系统;进一步采用单Lyapunov函数法镇定切换系统,得到系统渐近稳定的充分条件及系统的吸引域,并将之转化为线性矩阵不等式形式;另外给出两个算例并用Simulink仿真.研究结果表明:满足渐近稳定充分条件的状态反馈控制器设计、切换策略设计可以镇定系统,系统最大吸引域的估计方案是有效的;标称系统有关结果可以被推广到相应的不确定系统.     

具有饱和输入的非线性组合系统的分散镇定

考虑了具有饱和输入的非线性组合系统的镇定问题.利用李雅普诺夫方法和矩阵范数性质研究了具有饱和输入的非线性组合系统区域分散控制问题.给出了该系统的区域的分散镇定控制器的设计.相似组合系统出现在电力系统等领域,考虑了一类具有饱和输入的非线性相似组合系统,利用相似结构的特点,给出了这种系统简洁的区域分散镇定的条件.     

非线性不确定系统的鲁棒镇定与非线性H~∞控制

研究一类非线性不确定系统的局部鲁棒镇定，提出了不确定系统的Ｌｙａｐｕｎｏｖ型可镇定的鲁棒性概念．在不确定项满足模有界结构条件下，对控制矩阵的不确定性分２种情况，分别从Ｈ∞控制和微分几何角度，给出了非线性Ｈ∞控制与非线性系统Ｌｙａｐｕｎｏｖ型可镇定的充分条件．     

结构不确定性广义系统的鲁棒控制

该文考虑结构不确定性广义系统的鲁棒稳定性分析及鲁棒控制问题。目的是提出该类系统的鲁棒稳定性条件及鲁棒状态反馈控制律的存在条件。该文利用矩阵测度的概念,提出了一种新的鲁棒稳定性分析方法,分析表明,所得的鲁棒稳定性条件保证广义自治系统对所有容许的不确定性都正则,无脉冲且稳定;并由此得到了由状态反馈作用的鲁棒控制律存在的充分条件;最后给出了鲁棒稳定性分析算例。     

区间系统鲁棒稳定性和鲁棒镇定性的检验条件

讨论了区间系统的鲁棒稳定性和鲁棒镇定性的有限检验问题,给出了线段多项式鲁棒稳定性的充分必要条件,利用该条件对多项式多面体鲁棒稳定性和区间系统鲁棒镇定性进行了有限检验,并给出了相应的检验结果。该检验条件直观简明,利用它可非常方便地对这些区间系统进行鲁棒稳定性分析。     

时变离散系统的一种自适应算法及鲁棒性分析

针对时变离散系统,设计了一间接极点配置鲁棒自适应控制算法．用投影修正的最小二乘法辨识时变系统参数,并用极点配置法设计控制律．辨识机制的投影修正保证了闭环自适应控制系统的鲁棒稳定性．文中着重分析了自适应控制律的特性及闭环系统鲁棒稳定性,得到的结论是：如果未建模动态和平均时变充分小,则闭环系统有界输入、有界输出（ＢＩＢＯ）鲁棒稳定．文中的结果及其证明改进并发展了现有时变自适应控制理论．仿真例子验证了鲁棒性分析的正确性     

采用反馈的鲁棒系统设计方法

基于多变量系统鲁棒理论和反馈可以减小对象参数变化对输出影响的思想，本提出一种鲁棒系统设计方法和设计内反馈增益矩阵的算法。用该方法对一实际工业对象设计了鲁棒控制系统，结果令人满意。理论分析和实际系统设计结果表明，该方法设计的系统比串联补偿鲁棒设计的系统具有更好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

基于两种不确定的稳健设计方法及其在车身轻量化设计中的应用

针对传统基于近似模型的稳健设计方法中近似模型预测误差易导致优化解约束失效的问题,综合考虑参数不确定和近似模型预测不确定的影响,建立基于2种不确定因素的稳健设计方法,并通过数学测试案例验证所提方法的优化效果.同时,针对车身轻量化问题进行应用研究,选取非线性程度高、近似模型不确定影响大的耐撞性指标作为稳健约束.结果表明,基于2种不确定因素的稳健方法可以有效保证高维、强非线性问题优化解的可靠性,并在满足碰撞性能指标的前提下,达到车身减重11.06%的轻量化效果,从而验证了所提方法的可行性.     

多变量解耦鲁棒控制的遗传优化方法

提出一种基于遗传算法的鲁棒准优势化算法。该算法将鲁棒对角优势和遗传算法相结合,综合考虑各摄动系统的关联性,搜寻最优的鲁棒解耦控制器。用该算法对一参数不确定性工业对象进行了鲁棒系统设计,结果表明该设计方法比多模型加权准优势化算法具有更好的鲁棒稳定性和鲁棒性能,因而更适于实际工程应用。     

结构扰动线性系统的鲁棒稳定性

考虑结构扰动线性系统的鲁棒稳定性，利用向量比较定理，相似变换和M矩阵的性质，给出保证系统鲁棒稳定性的新准则和鲁棒界，对一类特殊的系统，给出鲁棒稳定的充要条件和最大鲁棒界．     

时间滞后系统的鲁棒稳定性及在飞行控制中的应用

给出了一种时间滞后系统的鲁棒稳定性分析方法．通过对系统鲁棒稳定条件不等式的变形，得到了该不等式可解的条件，该有解条件不仅大大简化了不等式，而且得到了新的时间滞后系统鲁棒稳定性判据，针对含有多个不同滞后时间的系统，给出了一种简明的鲁棒稳定性判别不等式，并根据鲁棒稳定性判据，分别给出了系统含有一个或多个时间滞后的鲁棒反馈控制器设计方法，该方法接近于普通的状态反馈设计，便于工程实现．飞行控制的实践表明，采用新方法可以得到满意的设计结果．当闭环希望极点选为各不相同的负实数时，鲁棒控制器的设计只需要多进行一次奇异值分解，即可完全等价于人们熟知的极点配置问题，该方法对于含有一个或多个时间滞后的系统都是适用的。     

基于随机模型的轨迹发生机构稳健设计研究

指出由于构件结构参数等可控与不可控因素的随机变化对机构运动质量的影响，使机构运动误差具有不确定性；提出了机构稳健设计的基本原理与方法；建立了基于随机模型的连杆机构稳健设计数学模型，并以一轨迹综合机构为例，进行稳健设计求解，结果表明该方法可以保证机构具有运动质量稳健性的同时，获得更大的设计变量容差，从而提高机构的可制造性，降低成本。     

动态预补偿器实现鲁棒对角优势

给出一种多变量参数不确定系统鲁棒预补偿器设计方法．该方法设计的鲁棒预补偿器可以使摄动系统为鲁棒对角优势的，因而保证了系统的鲁棒稳定，并且具有保守性小，设计的控制器简单等优点．实际系统设计表明，该设计方法有效而实用．