统一混沌系统非线性控制器的设计与分析

提出了一类统一混沌系统的非线性控制器的设计新方法。应用反馈精确线性化方法给出了统一混沌系统的标准型。然后利用线性控制方法对变换后的等价系统中的线性子系统进行了控制器设计,由此设计出原混沌系统的非线性控制器,并证明其具有指数稳定性。仿真结果表明利用反馈线性化方法设计的非线性控制器的有效性。     

一类不确定超混沌系统连续变增益调度H∞控制

针对一类超混沌系统,提出一种连续变增益控制器.主要思想是先将此超混沌系统分为线性和非线性两部分,运用梯度线性化方法得到非线性部分的一系列局部线性化模型,将超混沌系统控制问题转化为一组线性系统来处理.针对每一个线性系统,设计满足稳定性能要求的变增益状态反馈矩阵,最后,通过拟合得到连续变增益控制器.将该方法推广到同时含有参数不确定项和外部干扰的超混沌系统中,并引入H∞性能指标.仿真结果说明了此控制器设计方法的有效性.     

统一混沌系统自适应同步控制

针对统一混沌系统的自适应同步控制问题,设计了两种控制器:Backstepping控制器和非线性反馈控制器。利用Lyapunov方法证明了应用Backstepping方法和非线性反馈设计控制器能够使统一混沌系统达到渐近同步,为在保密通信领域中的应用奠定了基础。这两种控制器能够实现多种混沌的同步,而且具有很强的抗干扰性能和鲁棒性。其中,非线性反馈控制器对参数未知的统一混沌系统也能进行有效地同步控制。最后进行了数值仿真,仿真结果表明这两种控制器能够有效地同步统一混沌系统。     

变型蔡氏电路混沌同步的非线性反馈控制

混沌同步是实施混沌保密通讯的基础,非线性反馈是实现混沌同步的重要方法。蔡氏混沌电路及变型蔡氏混沌电路是应用广泛的混沌模型之一。对变型蔡氏电路混沌同步设计了非线性反馈同步控制器;根据Hurwitz稳定性判据得到反馈控制增益的取值范围。基于该方法,构建了实现混沌系统同步控制的实验电路,系统仿真和电路实验结果表明采用非线性反馈控制可以保证实现变型蔡氏电路混沌系统一致指数同步化。     

分数阶Chua系统中的混沌现象及其同步控制

对分数阶Chua系统的混沌动力学行为做了更进一步的研究,研究发现Chua系统出现混沌的最低阶数仅为0.3,并算得此时系统的最大Lyapunov指数为0.0164:其次,对分数阶Chua等一类具有一个标量非线性项的分数阶混沌系统给出控制策略,讨论了其观测器的设计问题,对该类分数阶混沌系统,给出了一个合适的控制器U,在此控制输入下仅利用一个非线性标量信号实施反馈就可以使观测器的状态变量与被观测分数阶混沌系统的状态变量达到同步.理论分析及仿真结果都证明了该同步方案的有效性.     

永磁同步电机与异结构系统的混沌同步控制

给出了一种永磁同步电机(PMSM)与异结构系统的混沌同步控制方法.首先通过仿射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型,变换成一种简单的无量纲模型.之后采用相图和Lvapunov指数的方法,分析了PMSM的混沌动态行为.最后基于Lyapunov稳定性理论,设计非线性状态反馈控制器,对PMSM混沌系统与异结构混沌系统进行同步控制.证明了同步系统是渐近稳定的.仿真结果验证了该方法的有效性.     

超混沌Lü系统的非线性反馈自适应同步

针对Aimin chen提出来的超混沌Lü系统的同步问题,分别在已知参数和未知参数的情况下设计了非线性反馈自适应控制器,使两个恒同的超混沌Lü系统在全局范围内实现同步,并且在未知参数情况下,实现了参数的跟踪,避免了线性控制中混沌系统的界的估计问题。用Lyapunov方法从理论上证明了结论,并用数值仿真验证了理论结果。     

基于扩张状态观测器的标量混沌信号同步系统

将扩张状态观测器与控制器的backstepping设计相结合,给出了一种标量混沌信号同步控制方案。该方案将产生参考混沌信号的驱动系统看作具有规范形或类规范形的系统,构造具有严格反馈形式的非线性系统作为响应系统,利用扩张状态观测器估计驱动系统的状态和未知结构信息,采用backstepping方法设计出控制器。应用该同步控制方案,可以在驱动系统结构和参数未知及不要求混沌参考信号连续可导的前提下,实现构造响应系统的输出渐近同步于任意标量混沌信号。理论分析与计算机仿真结果均证实了控制方案的有效性。     

基于混沌同步的保密通信

针对网络数据传输的安全问题,提出了一种基于混沌同步的保密通信方法。通过设计非线性状态观测器,构造了两个混沌系统并使其保持同步,从而实现加密信号的完全再现。同时分析了同步系统的稳定性,给出了设计非线性状态观测器的方法。应用熟知的Rossler混沌系统构建保密通信系统,并进行分析和仿真。仿真结果表明,该方法具有设计简单、同步速度快、保密程度高等特点。     

一类不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

讨论了一类含有不确定参数的多时滞线性系统的鲁棒H∞ 控制问题 ,分别给出了全维鲁棒H∞ 动态输出反馈控制器和静态状态反馈控制器的设计。所设计的控制器使得相应的闭环系统对一切时滞和所有允许不确定参数保持内稳定 ,并且闭环系统从扰动到受控输出之间传递函数的 H∞ 范数不大于给定的指标值     

基于模糊模型的非线性时滞系统的H∞鲁棒容错控制

研究了一类具有时滞的非线性连续系统的H∞鲁棒容错控制。采用具有时滞的T-S模糊模型,在系统存在执行器失效情况下,设计了状态反馈控制器。基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了在执行器失效的情况下系统稳定的充分条件,保证系统的鲁棒渐近稳定。仿真实例验证了方法的有效性。     

参数不确定的广义T-S模糊系统的最优保成本控制

研究参数不确定的广义T-S模糊系统的最优保成本控制问题.对给定系统所容许的所有不确定参数,设计了状态反馈最优保成本控制器,使得闭环系统不仅渐近稳定而且具有最小性能指标上界.基于LMI处理方法,给出了该控制器存在的充分条件.通过矩阵分解把广义系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,从而可以像正常系统那样使用LMI工具箱求解控制器.算例显示了所给方法的简洁、有效;所得的性能指标的不同,也说明了最优保成本控制器的良好性能.     

飞行航迹解耦控制器设计

许多经典的飞行控制系统中,基本飞行控制器纵向和横侧向解耦,可以通过控制飞机的姿态达到跟随参考飞行航迹的目的。对于采用该系统的飞机,当执行航迹跟随任务时,需要设计一种新的解耦控制算法,该算法根据最优参考航迹,将飞机航迹控制指令转化为飞行控制系统所需要的解耦姿态控制指令。给出了由该算法构成的解耦控制器结构,并将其与飞行航迹控制器以及基本姿态控制器结合,共同完成航迹跟随任务。最后通过仿真实验,验证了算法的有效性。     

基于MMSE 和PI 控制器的过程质量控制

研究了运用MMSE控制器和PI控制器进行自动过程调整后的监控问题.通过比较分析针对过程输出和调整量两种数据流建立的控制图的效率,分别给出了对于这两种不同控制器的最优监控策略,并通过一个简单的算例说明该方法的使用.     

一种改进型的感应电机直接转矩控制

针对传统的感应电机直接转矩控制方法中采用双滞环来控制矩和磁链时,在低速下的控制性却不理想的问题,提出了一种新的感应电机直接转矩控制方法,利用PI控制器取代转矩滞环控制器,改善因滞环控制器带来的功静态转矩误差,降低转矩的波动,从面提高了转矩的动态响应性能,且控制系统更为简单。     

汽轮机调速系统CMAC网络PID并行优化控制

针对汽轮机调速系统存在死区、饱和等非线性的控制特点,提出了基于混沌优化策略与CMAC网络PID并行控制相结合的控制方法,并将其应用于汽轮机调速系统的参数设计中。该方法首先通过混沌搜索,得到控制器参数的次优值,然后利用变尺度的方法在次优值附近找出控制器参数的全局最优值。与CMAC网络传统PID并行控制以及单纯PID控制相比较的仿真结果表明,该方法能更好地提高控制系统的精度和响应速度。     

基于VB的PLC与微机通讯及其应用

从OMRONCQM1型可编程控制器的使用属性和系统构成特征出发，详细分析了PLC与上微机间的通讯协议、VB的通讯机制及其适用范围，结合壁面清洗机器人监控系统的监控程序设计之实例，系统地研究了在VB环境下的PLC与上位监控计算机之间通讯程序的设计方法和使用要点，提出了一种实现PLC与微机之间的快速、便捷和可靠的通讯方式，并且在壁面清洗机器人系统监控程序的设计中加以了验证。     

基于Petri网的并发系统控制器设计

针对并发系统的死锁现象，通过原系统Petri网模型的状态可达图和行为规范，产生目标系统的可达图，进一步生成控制器的Petri网模型。同此为这类问题的控制器Petri网模型的生成提供一条有效途径。     

近距击顶制导控制机的实现及其半实物仿真

本文叙述了近距击顶制导律，制导控制机硬件设计，软件编制及半实物仿真中与银河仿真机的连接等。详述了制导律的运算公式，Ａ／Ｄ转换器的精度与速度，定点运算与浮点运算及与银河仿真机连接中的隔离与抗干扰问题。     

基于模糊控制的舰船组合导航Kalman滤波器

经典的舰船组合导航Kalman滤波器对异常量测值处理过于简单 (只分为野值、正常值 ) ,致使包含新息的略大于正常值的量测数据失去作用 ,从而使滤波器产生波动。为克服这一弊端 ,提出在滤波器中加入模糊控制器 ,模糊规则由专家确定 ,对不同类型的滤波新息进行判别后加权处理 ,从而增强滤波器对野值的适应能力。计算机仿真结果表明 ,模糊控制器的加入可以提高滤波器工作的稳定性和可靠性