三级倒立摆的混合控制

针对传统模糊控制的不足,基于三级倒立摆多变量非线性的数学模型,设计了由模糊控制器和线性二次最优控制器组合的混合控制器.当小车到达某一指定位置时,模糊控制器切换到线性二次型最优控制器.仿真结果表明:混合控制器有效克服了模糊控制器在定位精度低和线性二次型最优控制器响应时间慢的缺点,优于单一的模糊控制器或线性二次型最优控制器...     

路面激励下车辆速度最优控制

对发动机-耗能装置动力学模型进行分析,给出了完整的线性二次型最优控制器的设计过程。介绍了线性二次型最优控制器的基本原理和控制器的设计方法,设计了自动调节车辆速度的线性二次型最优控制器,并对控制器作用下的闭环系统的响应进行了分析。结果表明,设计所得到的控制器控制效果良好,达到了设计目的。     

一类线性时滞系统的镇定

本文研究了一类线性时滞系统,设计了控制器,使得系统稳定.通过解线性矩阵不等式,可以得到控制器.控制器与时滞相关,具有较小的保守性.     

带Smith预估器的模糊PID组织温度控制系统

针对激光热疗法中组织温度模型的纯滞后和大惯性,提出一种新颖的带Smith预估器的模糊PID控制系统.模糊PID控制器是由一个简单的模糊PI控制器和一个简单的模糊PD控制器并行结合而成.模糊PID控制器的增益通过解析推导与线性PID控制器的增益相联系.设计好的线性PID控制器的增益可用于在线设计模糊PID控制器.计算机仿真结果表明模糊控制系统在组织温度控制中比对应的线性PID控制系统鲁棒.     

基于PID算法的嵌入式模糊控制器及应用

提出一种适合于工业现场使用的嵌入式模糊控制器设计方法。结合常规PID控制器和模糊控制的特点,使其在线性和非线性系统均能得到良好应用。针对其在线性系统中的应用,利用多年的实际经验数据和实验仿真结果,讨论如何从复杂的规则生成、隶属函数选择及蕴涵推理中解脱出来,最终得到一张快速的控制表,从而为嵌入式的设计方案打下基础。在性能上,与线性PID控制器相比,同样也可以在嵌入式系统中使用。在通用性上,控制器应用于不同场合时,可以通过参数修改实现具体控制,具有较强的通用性。该方法具有一定的推广性,适合于以嵌入式微处理器为核心的各类装置使用,具有良好的性能价格比。据此设计出的产品已经在实际中获得多年的成功应用。     

模糊控制器的线性与非线性结构分析

从解析的角度分析了采用三角形隶属函数、线性控制规则,Probabilistic AND和Lukasiewicz OR模糊逻辑时模糊控制器的结构。证明了在用某些推理和决策方法时,模糊控制器等于线性的PI(PID)控制器,而在其它情况下为非线性的PI控制器。     

双旋翼无人机串级线性自抗扰控制

介绍线性自抗扰控制器(LADRC)和串级线性自抗扰控制器的组成结构,包括线性跟踪微分器、线性扩张状态观测器以及线性误差控制律,并给出各部分的典型算法。为了解决纵列式双旋翼无人机姿态控制系统中欠驱动、多变量、强耦合的控制问题,设计串级线性自抗扰控制器。研究结果表明:所设计的串级线性自抗扰控制器参数少,便于参数整定,能够满足控制精度及快速性的要求,并且具有较强的鲁棒性、抗干扰性能力以及对非线性强耦合系统的解耦能力。     

基于TMS320F2812的功率控制系统设计

在传统的工控领域中,设备功率控制器多为模拟控制器,其控制的线性度差,灵活性不高.随着含有控制功能的专用DSP芯片的诞生,功率控制器逐渐向着数字化发展.本文主要运用DSP控制器TMS320F2812实现对功率器件的数字化线性功率控制.     

一种线性自抗扰控制器参数自整定方法

针对线性自抗扰控制器参数难于整定的问题,提出了一种基于动态响应过程时序数据挖掘的参数自整定算法. 算法以线性自抗扰控制器中线性误差反馈律的两个增益信号回路的动态响应为参数调整对象,通过改进变收缩系数的随机搜索算法进行参数整定,记录动态响应过程数据,基于关联关系挖掘得到控制参数调整策略应用于线性自抗扰控制器的参数自整定. 为验证本文提出的参数自整定方法的实际效果,以液压自动位置控制系统为控制对象,分别采用阶跃响应仿真和Monte Carlo实验进行对比研究. 结果表明,基于数据挖掘参数自整定的线性自抗扰控制器动态响应较好,鲁棒性较强,改进了变收缩系数随机搜索算法调整时间较长以及传统线性自抗扰控制器超调较大的缺点,是一种具有实用性的线性自抗扰控制器参数自整定方法.     

不确定性时滞奇异系统的非脆弱保性能控制

将非脆弱控制器的设计思想引入到一类含时滞的不确定奇异系统中,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究被控对象与控制器同时存在扰动的非脆弱保性能控制问题.针对控制器存在加法式扰动情形,以线性矩阵不等式的约束条件给出了时滞奇异系统非脆弱保性能的充分条件,并以线性矩阵不等式的可行解给出了相应的控制器设计方法.数值算例说明此方法的可行性).     

传感器失效不确定中立型时滞系统的鲁棒容错控制

针对一类不确定中立型时滞系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式方法,讨论了该类时滞系统对传感器失效具有完整性的鲁棒容错控制器的设计问题.且该控制器存在的充分条件由线性矩阵不等式组的形式给出,可以通过求解一个线性矩阵不等式组获得鲁棒容错控制器.在该容错控制器作用下,可以保证系统对传感器故障不敏感.仿真结果表明了设计方法的有效性.     

广义大系统的非脆弱分散控制

讨论了状态反馈控制器存在摄动的线性广义大系统的非脆弱分散控制问题,应用线性矩阵不等式(LMI)方法,针对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形,分别给出了线性广义大系统非脆弱分散控制器存在的充分条件.该控制器是一组线性矩阵不等式(LMIs),利用该不等式的可行解设计了非脆弱分散状态反馈控制器,使得闭环系统成为正则、稳定且无脉冲模的系统.仿真实例的结果说明了该设计方法的可行性和有效性.     

具有控制器增益变化的不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论有记忆控制器增益变化的不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制问题.控制器存在的条件由线性矩阵不等式的形式给出,并给出相应的 H∞控制器的设计方法.     

机器人系统中的状态反馈控制器设计

存在诸如参数误差和外界干扰等扰动情况下,基于线性矩阵不等式设计出了状态反馈控制器.首先,利用反馈控制技术把机器人动力学模型转化成一线性状态方程.然后,针对该线性状态方程,通过应用线性矩阵不等式,得到了状态反馈控制器.最后,给出了两关节机器人的仿真实验,仿真实验表明所设计的状态反馈控制器是有效的.     

不确定时滞Lur'e系统的非脆弱保性能控制

目的 设计一类不确定时滞Lur'e系统的非脆弱保性能控制器.方法 针对非线性部分具有区间限制,而且具有不确定的Lur'e系统,将非脆弱控制器思想引入到这类系统之中,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究被控对象和控制器同时存在扰动的非脆弱保性能问题.结果 对于控制器存在加法扰动的情况,以线性矩阵不等式约束条件给出了Lur'e系统非脆弱保性能的充分条件,从而根据线性矩阵的可行性解给出了相应的控制器设计方法.特别地,还给出了一种寻找系统最小性能指标的方法,并用线性矩阵不等式工具箱求得其相应的最优保性能控制器.最后,数值算例说明此方法的可行性.结论 推广了已有Lur'e系统的结果.     

基于差分进化算法的旋转倒立摆线性自抗扰控制

为了提高旋转倒立摆系统的稳定控制性能,结合自抗扰控制器(ADRC)估计扰动并进行补偿的特点,提出一种带宽参数化的线性自抗扰控制方法(LADRC)。在倒立摆数学模型的基础上,采用线性扩张状态观测器(LESO)估计垂直摆杆角度,并以两个比例-微分控制器(PD)分别设计水平连杆和垂直摆杆的控制率。为了克服自抗扰控制器参数难以整定的问题,结合参数自适应差分进化算法和带宽概念进行控制器参数的寻优。硬件在环仿真结果表明,相比于PD控制器和线性二次型最优控制器(LQR),所整定的线性自抗扰控制器作用的倒立摆系统具有更好的响应和抗扰动能力。     

二维线性离散系统理论在迭代学习控制中的应用

利用二维线性离散系统理论设计了线性离散控制系统的迭代学控制器,并给出了这种迭代学习控制规律收敛的充要条件,该迭代学习控制器较为简单,且在应用中受到的限制也较少,说明二维线性离散系统理论在线性离散系统迭代学习控制中的应用是成功的。     

线性不确定时滞系统的时滞相关H~∞控制

基于动态耗散理论和微分对策理论,研究了确定性和不确定性线性时滞系统的时滞相关H∞状态反馈控制器的设计问题·将鲁棒控制器设计问题转化为非合作对策中目标函数求解鞍点问题,并针对确定性和不确定性线性时滞系统分别得到了控制器存在的充分条件·对于不确定线性时滞系统可以通过求解线性矩阵不等式进行时滞相关H∞鲁棒控制器设计,使系统内稳且具有H∞干扰衰减系数λ·而对于确定性线性时滞系统仅需要验证一个线性矩阵不等式,使设计问题得以简化·     

一类不确定非线性奇异系统的保性能控制

本文研究了一类不确定非线性奇异系统的保性能控制问题．目的是设计一个保性能控制器,并应用线性矩阵不等式方法和Lyapunov稳定性理论给出状态反馈保性能控制器存在的充分条件．最后,通过线性矩阵不等式的可行解给出了保性能控制器的设计方法．     

一类工作点可变线性系统的镇定控制器设计

对于一类工作点可变的线性系统 ,即被控系统表达为两个典型工作点上的传递函数矩阵的正则稳定的既约分解的线性内插 ,考虑其镇定控制器设计问题 .假设被控对象在典型工作点上的传递函数矩阵的既约分解组成一个集合 ,提出了镇定该集合的控制器的设计方法 .对于线性内插系数不可知的情形 ,提出了两种固定型镇定控制器的设计方法 ;对于线性内插系数可知的情形 ,提出了一种内插型镇定控制器设计方法 .文中将控制器的设计问题转化为 H∞ 控制问题 ,再转化为状态空间下的基于线性矩阵不等式 ( LMI)的凸有效性问题进行求解