带有界扰动的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散输出跟踪

对带有界扰动的一类大型互联非线性系统进行了分散输出跟踪设计,通过子系统状态的线性变换,得到分散状态反馈控制律。当反馈控制律作用于该系统时,无扰动时的跟踪误差是渐近趋于零的,当扰动较小时,跟踪误差能够收敛到原点的一个小邻域内,并给出仿真算例说明该结论的可行性和有效性。     

带有界扰动的一类非线性系统的鲁棒输出反馈控制

对带有界扰动的一类非线性系统进行了输出反馈控制设计。当输出反馈控制律作用于该系统时，无扰动的闭环系统是渐近稳定的；当扰动较小时，系统的状态能够收敛到原点的一个小邻域内。     

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.     

带有界扰动的仿射非线性系统的鲁棒输出反馈控制

研究带有界扰动的仿射非线性系统的鲁棒输出反馈控制问题。基于相对阶和零动态的概念,利用反馈线性化的方法,得到线性动态输出反馈控制律。当反馈控制律作用于该系统时,无扰动的闭环系统是渐近稳定的,当扰动较小时,系统的状态能够收敛到原点的一个小邻域内,并给出仿真算例说明该结论的可行性和有效性。     

一类最小相位随机非线性系统的输出反馈控制及扰动抑制

对于一类具有模型不确定性的最小相位随机非线性系统,研究输出反馈控制使闭环系统状态响应对噪声具有扰动抑制作用,并且无噪声时闭环系统是随机渐近稳定的.首先假设模型系统中的一个子系统随机输入状态稳定,并且系统的漂移项与扩散项分别依赖于该子系统的状态和输出信号,在此假设前提下设计一个降阶观测器,得到一个等价系统,再由递推的方法得出等价系统的输出反馈控制律,使得最终得到的闭环系统对噪声方差是输入状态稳定的.     

四旋翼无人机固定时间姿态输出反馈控制

为实现角度不可测的四旋翼无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)姿态跟踪,提出一种新的输出反馈控制方案。首先,将外界干扰与系统模型中的不确定作为综合扰动整体估计,设计了固定时间扩张状态观测器来估计未知角速度和综合扰动,保证估计误差能够在固定时间内收敛到原点,且收敛时间不依赖于系统的初始条件。同时为了提升控制精度和速度,设计基于齐次性理论的固定时间控制器,能够保证系统的跟踪误差在固定时间内收敛至零,且收敛时间与四旋翼无人机的初始状态无关。最后,通过仿真研究,验证本文所提方案的有效性。     

基于输出反馈的全输入-输出线性化系统的鲁棒渐近输出跟踪

研究一类全输入-输出线性化系统基于输出反馈的鲁棒渐近输出跟踪控制问题,如果一个带扰动的单输入-单输出非线性系统,其标称系统具有相对阶n,则通过系统状态的线性变换,可得到输出反馈控制律.当输出反馈控制律作用于该系统,扰动较小时,跟踪误差能小于设定的界ε*和渐近收敛于零.     

带有界扰动的多输入非线性串级系统的控制

本文对一大类带有界扰动的多输入非线性串级系统,基于ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ递推设计方法,进行状态反馈控制设计。当状态反馈控制律作用于该系统时,系统的状态和控制是全局有界的,并且第１个子系统的状态能够收敛到原点的一个小邻域内。     

距离度量下的一类非线性系统输出反馈控制

针对一类非线性项下三角形依赖的输出反馈控制系统,在非线性距离度量框架下,设计状态观测器和反馈控制律稳定闭环,并分析控制器的鲁棒性.在有测量误差和输入误差时,控制器实现了闭环在距离度量意义下的稳定.当模型扰动小于正常数时,控制器可实现对于模型扰动的鲁棒稳定性.     

制冷系统自抗扰解耦控制

针对制冷系统具有非线性、强耦合、大时滞且难以建立精确数学模型等特点,设计了一种改进的自抗扰解耦控制器。首先,通过引入线性修正项设计了非齐次有限时间收敛的扩张状态观测器,保证了观测器误差在有限时间内能够快速收敛到0,进而通过构造Lyapunov函数证明了其有限时间收敛的特性;采用静态解耦方法将制冷系统解耦为两个单输入、单输出系统,实现了制冷系统过热度和蒸发温度的独立控制;最后,利用改进的扩张状态观测器估计动态耦合和其他扰动并补偿到非线性误差反馈控制中,实现了制冷系统的动态解耦并改善了控制效果。仿真结果表明,该控制器不仅能较好实现解耦并具有良好的动态特性,而且具有更好的抗扰性和较强的鲁棒性,同时约有2%的节能效果。     

一类大型互联非线性系统的分散鲁棒几乎干扰解耦

研究了一类大型互联非线性不确定系统的分散鲁棒几乎干扰解耦问题,通过子系统状态的线性变换,得到分散状态反馈控制律.当状态反馈控制律作用于该系统时,无扰动输入的闭环系统是全局渐近稳定的,而对允许的不确定性,干扰抑制的大小可以任意小,且控制器的设计也无需解任何的H锄Hamilton-Jacobi方程或不等式.     

离散系统控制器设计和稳定性分析

首先给出离散系统模糊状态模型的表示方法,在此基础上给出了一种模糊状态反馈控制器的设计方法,对其稳定性进行了分析,得出了一个确保系统全局稳定的充分条件,同时也给出一种模糊观测器的设计方法,并对其收敛性进行了分析,得出了确保收敛的一个充分条件;最后,利用Lyapunov稳定性理论,分析了基于模糊观测器的反馈控制系统的“分离”特性。     

不确定关联时滞系统基于观测器的鲁棒分散镇定

讨论了一类不确定关联时滞系统基于状态观测器的鲁棒分散镇定问题·系统的不确定性是未知时变且范数有界的,系统状态及控制输入、互联项中均存在时滞·根据李亚普诺夫稳定性理论,给出了系统可分散输出反馈镇定的充分条件,即一组线性矩阵不等式(LMI)有解·所设计的分散控制器保证系统渐进稳定·仿真结果表明,该方法是有效的·     

船舶动力定位系统的非线性输出反馈控制

针对动力定位船舶的速度不可测问题,考虑带有环境扰动的动力定位船舶运动非线性数学模型,提出一个非线性观测器-控制器控制方案,实现仅依赖于船舶位置和艏向测量值的船舶动力定位的输出反馈控制,且其观测器具有分离的稳定性.应用串级非线性系统理论证明了最终的船舶动力定位输出反馈闭环系统是全局渐近稳定的,所设计的输出反馈控制律迫使船舶的位置及艏摇角全局渐近收敛于期望值.以一艘供给船为例进行仿真研究,结果验证了所设计的船舶动力定位输出反馈控制律的有效性.     

一义线性系统的分散控制的再研究

本文利用混合型输出反馈控制研究了广义线性系统的分散控制，给出了一个广义线性系统在混合型输出反馈下存在脉冲固定模的充分条件。     

基于输出反馈的切换模糊控制设计

针对状态不可测的切换模糊系统,提出一类切换模糊控制系统的输出反馈控制问题.根据切换技术和常用的平行分布补偿(PDC)控制器设计方法,给出了切换模糊观测器和切换模糊控制器设计,使用共同Lyapunov函数、单Lyapunov函数和多Lyapunov函数方法,研究了使闭环输出反馈控制系统渐近稳定的充分条件,同时设计可以实现系统全局渐近稳定的切换律.主要条件以矩阵不等式形式给出,具有较强的可解性.仿真结果表明设计方法的可行性与有效性.     

一类非线性大系统的分散输出反馈全局跟踪控制

研究一类满足满足Lipschitz条件非线性大系统的分散输出反馈全局渐近跟踪控制问题。通过对输出参考信号的递归处理,给出了一个时变的含有两类设计参数的分散输出反馈跟踪控制器,并给出了设计参数的确定方法使得各子系统输出全局指数渐近跟踪给定的参考信号。最后给出仿真实例验证本方法的有效性。     

自抗扰控制器在气压伺服控制系统中的应用

为提高控制系统的鲁棒性,增强干扰抑制能力,提出了适用于气压伺服系统的自抗扰控制器方案,并讨论了控制参数的整定.自抗扰控制器为非线性控制器,由跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律3部分构成.扩张状态观测器可以实时观测系统状态和扩张状态,从而实现全状态反馈及系统不确定性和外扰的补偿控制.自抗扰控制器的设计不依赖于被控系统的精确数学模型,并对内外扰有较强的抑制能力,在整个系统工作区间都有良好的鲁棒性.仿真结果表明,自抗扰控制器对气动伺服系统模型的不确定性以及外干扰的鲁棒性较好,且具有较优的动态性能.