车辆主动悬架系统的双率采样H_∞控制

研究了车辆主动悬架系统的双率采样H∞控制问题。系统的状态变量是由采样频率不同的两类传感器进行采样的,且假设两个采样频率的比值是一个正整数。根据两个不同采样率下的采样状态是否同时可利用,设计了一个周期切换控制器。利用输入时滞方法,将车辆主动悬架系统建模成一个带有不同输入时滞的切换系统。根据Lyapunov稳定性理论,得到具有特定H∞性能的系统指数稳定的充分条件以及关于切换控制器存在性的一个时滞依赖判据。最后,通过一个仿真例子说明了本文所提方法的有效性。     

双率控制系统指数镇定的一个切换系统方法

由于各种传感器的不同采样周期,线性系统的状态变量被分为两类,每一类状态变量有一个采样周期.根据两类状态变量不同的采样周期,提出了一个周期的切换控制器.因此双率控制系统可以被建模为一个带有时变的锯齿状时滞的切换系统,并给出了使系统镇定的充分条件和相应的控制器设计方法.     

基于多项式变换的双率最小方差自校正控制

输入输出采样周期相同,而且时间上同步的传统离散时间系统(即单率系统)最小方差控制方法,不适用于输入输出采样周期不相同的双率系统.现提出控制刷新频率是输出采样频率整数倍的未知参数双率系统最小方差自校正控制算法.其基本思想是,利用多项武转换技术得到双率系统的频域模型,设计一个估计器来计算系统的损失输出(即采样问输出),导出了双率系统最小方差控制律,提出了最小方差自校正控制算法.最后用仿真例子说明提出方法的有效性.     

模型参数未知的双率采样数据系统广义预测控制方法

对于双率采样数据系统,预测控制的困难是存在采样间损失输出,使得传统的预测控制算法和参数估计算法无法实现。为此,阐述了参数未知双率系统预测控制策略。其基本思想是,利用多项式变换技术导出了一个可以使用双率数据进行辨识的模型,通过对这个模型的估算和对采样间损失输出的估计,提出了双率系统的预测控制算法,仿真例子给出满意的控制效果。     

双率采样量化控制系统参数辨识方法

针对双率采样和信号量化的控制系统,当估计误差方差无界时,采用随机重复性试验测量信息,提出基于辅助模型的双率采样量化控制系统辨识方法。首先分析了在随机重复性试验下双率采样量化系统当估计误差方差无界时的模型特征。推导了进行参数辨识所满足的持续激励条件,给出了估计误差方差无界时基于辅助模型的量化辨识递推算法;接着研究了所给出量化辨识递推算法的收敛性。最后数字仿真验证了算法的有效性。     

周期DoS攻击下变周期切换正系统的安全控制

周期拒绝服务(DoS)攻击阻止了切换正系统的测量通道与控制通道通过网络进行信息交换.此外，系统切换行为、DoS攻击引起的混杂行为以及正性约束增加了安全控制研究的困难.针对遭受周期DoS攻击的网络化切换正系统，提出一种基于切换行为的建模方法并研究其安全控制问题.在变周期切换条件下，通过限定切换周期与DoS攻击周期的关系，构造多线性余正Lyapunov函数，并得到闭环系统为正系统以及渐近稳定条件，进而基于正系统理论设计安全状态反馈控制器.在此基础上，讨论周期DoS攻击下系统进行恒定周期切换的情形.最后，通过仿真示例验证结果的有效性.     

拒绝服务攻击下信息物理系统事件触发广义预测控制

针对传感器到控制器通信信道上存在拒绝服务(DoS)攻击的信息物理系统的安全问题进行研究.首先,基于系统的定周期采样策略,设计了事件触发的通信策略,以减少通信资源的占用.同时,为降低DoS攻击给系统带来的不良影响,提出了一种基于预测控制的数据补偿方法,在控制器节点中,通过成功接收到的历史状态信息得到系统受攻击导致状态信息丢失情况下的状态预测值,并给出控制器反馈增益的表达式.随后,提出了事件触发预测控制下的系统闭环模型,分析了系统闭环稳定的充分条件.最后,通过仿真实例证明了该方法的有效性.     

异步切换与随机时延影响的切换系统网络化控制

研究一类切换时刻与采样时刻不匹配的离散时间切换系统的网络化异步切换控制问题。同时考虑异步切换和随机网络诱导时延,将离散网络化切换控制系统建模为一带有Bernoulli随机变量的多切换时滞系统。利用分段Lyapunov函数和平均驻留时间方法,给出保证闭环系统指数稳定性的充分条件,并提出一种网络化异步切换控制器的设计方法。最后通过仿真实例验证所提方法的有效性。     

CAN网络化运动控制系统的动态带宽分配算法

为解决CAN网络化运动控制系统中静态带宽分配算法无法有效利用有限带宽资源的问题,基于反馈控制原理提出了两种动态带宽分配算法.首先,根据网络实际情况和控制需求,通过调整采样周期来实现带宽的按需分配,但采样周期的大幅度波动可能会造成系统失稳和资源过度消耗等问题,为此,通过预设3种采样周期,在3种采样周期间切换以实现带宽动态分配.仿真结果表明,该动态带宽分配算法的性能明显优于固定带宽分配算法.     

带传输时滞的双率网络控制系统的指数镇定

为研究一类带有传输时滞的双率网络控制系统的镇定性问题,文章提出一个周期切换的控制器把系统建模为一个切换控制系统,最后给出该切换系统的指数稳定性的充分条件,控制器设计可以通过求解该组线性矩阵不等式得到.     

变采样周期网络控制系统的量化状态反馈控制

研究了一类具有变采样周期的网络控制系统的量化状态反馈控制问题.将从传感器到控制器的随机时延作为系统的时变采样周期,通过将具有时变采样周期、随机时延和量化器的网络控制系统建模为M arkov跳变系统,利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出了系统指数均方稳定的充分条件,并设计了一种量化状态反馈控制器.通过仿真算例说明了所提方法的有效性.     

一类非均匀采样数据系统的状态估计

首先利用提升技术推导出非均匀周期刷新和周期采样多率系统的提升状态空间模型;并基于卡尔曼滤波原理,通过极小代估计误差协方差矩阵,提出这类系统提升状态空间模型的状态估计算法.仿真试验说明,提出的算法可以有效地估计系统状态.     

基于事件触发的间歇传感器故障主动容错控制

提出一种基于事件触发的线性离散系统间歇传感器故障估计和主动容错控制方法.首先,利用一种新的表达方式来描述不同模态下的间歇传感器故障,并针对该故障在传感器输出端引入事件触发机制,通过获取的非均匀采样信息设计故障观测器,实现系统状态和传感器间歇故障的联合估计.然后,根据观测器的估计信息设计容错控制器,通过求解不同故障模态下...     

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。     

基于扰动观测器的非线性切换系统有限时间跟踪控制

针对一类带有未知扰动的非线性切换系统,基于扰动观测器设计和有限时间鲁棒控制理论,研究抗干扰动态跟踪控制问题.首先,基于平均驻留时间(average dwell time, ADT)构造该系统所对应的切换信号,同时结合状态反馈信息和干扰估计信息设计一种PI型抗干扰复合控制器;其次,基于Lyapunov分析方法证明闭环系统的鲁棒性及有限时间的稳定性;最后,通过仿真算例验证了该算法的可行性.     

具有不确定时延切换广义网络系统稳定性分析

研究了一类正则且无脉冲的切换广义网络控制系统的状态反馈稳定性分析问题.针对系统中的不确定传输时延,假设传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,且不确定传输时延小于采样周期,切换广义网络控制系统被建模为异步动态系统,利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式的方法,给出一个充分条件,得到状态反馈控制器.当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是稳定的.理论研究和仿真实例证实了理论结果的有效性.     

基于采样数据二维连续线性系统的混沌反控制

针对状态矩阵具有复特征值的稳定二维连续线性系统,提出了一种基于采样数据的混沌反控制方法.该方法以给定的采样周期对连续系统进行采样,由采样数据的正弦函数构造反馈控制器,使连续系统产生混沌.在每个采样周期内保持控制项不变.数值仿真结果证实了该方法的有效性.作为一种数字控制技术,该方法设计的控制律较连续控制律更易于工程实现.     

基于CANopen的能馈式供电系统网络控制研究

对能馈式供电变流器多模块并联拓扑进行分析,提出一种基于CANopen的多模块并联方案.通过对系统原理和CANopen协议分析,发现CANopen网络能很好满足系统安全运行及控制性能要求;根据变流器控制原理选取了系统网络控制量,并设计了基于CANopen的系统运行机制;通过建立系统的网络控制模型,分析了网络时延对系统控制性能影响,然后确定了系统采样周期的理想选取范围;最后,通过仿真和试验证明基于CANopen的多模块并联能馈式供电系统网络控制方案的可行性、稳定性和可靠性.     

离散时间系统多模型切换控制器

基于离散时间系统模型,提出一种切换控制器,这种控制器可保证经过多次切换,系统的状态是Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定的·同时针对被控对象参数不确定范围对被控对象建立多个模型,每一个采样时刻根据输出误差,选择最优模型及切换控制器,避免了切换控制器造成的切换频繁、过渡时间过长的弊端,改善了瞬态响应     

时滞网络化控制系统的鲁棒H∞稳定性分析孙

考虑控制器和执行器事件驱动、传感器时钟驱动、恒定周期采样和不大于一个采样周期的不确定时延,将有控制约束的状态反馈网络控制系统建模为含有不确定性的离散时变系统。利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,导出系统鲁棒稳定的充要条件。利用Matlab LMI工具箱求解该条件,可在判定该类系统稳定性的同时,获得系统鲁棒控制律,仿真算例说明了分析方法和稳定判据的有效性。