二阶动力学系统部分特征结构配置设计的完全参数化方法

考虑了一类二阶动力学系统的部分特征结构配置问题,其目的是设计比例加微分状态反馈律,该控制律只配置开环系统的部分特征值及其特征向量,而保持其余特征值及其特征向量不变.在可控条件下,给出了状态反馈增益阵和闭环系统部分特征向量矩阵的一种简单、完全参数化表达式,其所含自由参数向量和待配置的特征值均可看作该方法提供的设计自由度.该参数化方法直接基于原系统矩阵,故其简单性为系统设计提供了便利.数值例子表明了所提部分特征结构配置参数化方法的有效性.     

2-D Roesser模型状态反馈特征结构配置

基于Sylvester矩阵方程的显示通解提出了上(下)块三角的状态反馈特征结构配置的参数化方法。给出了状态反馈控制律及闭环特征向量的参数化表达式,它们都依赖于参数向量{f1ijk}及{f2ijk},这组参数向量表征了系统的设计自由度,通过合理地选择这些自由度可以满足系统的其它性能指标,为系统的进一步设计提供了方便。数值例子显示了其有效性。     

二阶线性系统特征结构配置的完全参数代分法

考虑二阶线性系统q-Aq-cq=Bu在比例加微分反馈控制下的特征结构配置问题,在[A B]能控的条件下,给出了闭环特征向量矩阵及反馈增益矩阵的一种非常简单的完全参数表达式.所提出的方法无须进行系统增方或变换,直接基于原系统的数据A,B,C,因而主要涉及n-维矩阵的运算,两个例子说明了有效性.     

基于观测器输出反馈奇异时滞系统的同时H_∞控制（英文）

讨论了单个控制器同时镇定一组时滞奇异系统的问题.通过引入Lyapounv-Krasovskii泛函,给出所设计的同时镇定控制器的充分条件,保证了奇异时滞闭环系统的正则、无脉冲、稳定且具有H∞性能.利用基于观测器的状态反馈和状态反馈控制相结合的方法得到闭环时滞奇异系统同时H∞控制的充分条件,明确地给出了输出反馈控制律的表达式.所得控制器可由一组线性矩阵不等式求解得出,避免了矩阵分解.最后,由仿真算例说明该方法的可行性.     

基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制——一种参数化方法

给出了基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制的一种参数化方法.基于Syl-vester矩阵方程的参数化解,建立了状态反馈控制矩阵和闭环特征向量矩阵的参数化形式.所提出的方法中包含了部分特征结构配置,这种参数化方法提供了所有的设计自由度.在控制系统设计中,可以利用这些自由度取得希望的系统性能.一个仿真例子显示了所给方法的有效性.     

鲁棒状态反馈特征结构配置

在文献[8]的基础上提出鲁棒状态反馈特征结构配置问题。以矩阵Sylvester方程的显式通解为基础,将问题转化为含有系统自由参数的带有约束条件的优化问题。给出求解优化问题的所有梯度公式。本方法可使闭环极点在一定的希望区域内参与优化,这样既可有效地顾及到系统的性能又适用于单输入或单输出系统,仿真例子说明了设计方法的有效性。     

一类时滞分布参数切换系统的反馈镇定

研究了一类具有时滞的分布参数切换系统反馈镇定问题.通过构造Lyapunov函数,利用Green公式获得了系统状态反馈镇定的充分条件.该条件用一组线性矩阵不等式表示,从而将分布参数切换系统状态反馈镇定问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解.该方法获得的充分条件容易检验,因而...     

一类参数不确定非线性时滞广义系统的保性能控制

研究了一类满足Lipschitz条件的非线性参数不确定时滞广义系统的保性能控制问题.应用线性矩阵不等式方法给出状态反馈保性能控制器存在的充分条件,通过线性矩阵的可行解给出了保性能控制器的设计方法.     

二阶动力学系统的P-D反馈鲁棒极点配置

考虑二阶动力学系统中比例加微分反馈的鲁棒极点配置问题,即求取一比例加微分反馈控制器,在满足闭环系统特性要求的前提下,使得闭环系统特征值关于参数摄动具有最小的灵敏度.基于特征结构配置参数化结果,该问题可转化为含有约束条件的优化问题.给出求解该控制问题的算法,直接基于二阶动力学系统原型,只涉及n-维矩阵计算,便于工程应用.三级质量弹簧系统的仿真表明所提方法的有效性.     

不确定离散广义时滞系统的鲁棒H2控制

基于线性矩阵不等式法讨论了不确定离散广义时滞系统的鲁棒H2控制问题.目的是设计一个可容许的状态反馈控制律,对系统所有容许的不确定参数,使得闭环系统是容许的且满足所要求H2性能,即闭环系统的H2范数小于一个给定的正数γ.在分析的基础上,给出了该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件及控制器的一个代数表达式.     

基于特征结构配置的二阶动力学系统模型匹配问题

考虑一类二阶动力学系统的模型匹配问题。基于Jordan标准分解将二阶动力学系统的模型匹配问题转化为特征向量匹配问题,即设计一比例加微分控制律,使闭环系统的特征向量与目标系统的特征向量充分接近。利用二阶动力学系统的特征结构配置参数化结果,给出了匹配问题的最小二乘解及求解该匹配问题的算法。数值例子表明了该算法简单且有效。     

基于线性矩阵不等式的广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制

研究了广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制问题．目的是设计一个带扰动的状态反馈控制器,使得闭环广义系统满足容许性及H∞范数界的同时使得H∞范数极小．基于线性矩阵不等式给出了该控制器存在的一个充分条件,同时给出了控制器的设计方法和闭环系统H∞范数的极小上界．     

时滞系统输出反馈无源控制器设计

研究一类线性时滞系统的输出反馈无源控制问题.通过采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了使闭环系统二次稳定且严格无源的静态或动态输出反馈控制器存在的充分条件,这两种控制律的设计问题最终转化为线性矩阵不等式的可行解问题.     

两种非线性鲁棒PID控制器

针对非线性船舶航向保持系统,给出一种基于精确反馈线性化和闭环增益成形算法的非线性鲁棒PID控制器,该非线性PID控制器由非线性函数项和鲁棒PID控制器组成。另外,还给出一种完全基于闭环增益成形算法的非线性鲁棒PID控制器,其包含了具有定时功能的开关元件,两种非线性PID控制器在提高系统鲁棒性能的基础上,简化了控制器设计,从仿真结果可以看出,航向保持效果良好。     

负反馈放大电路的理论计算与仿真

文章利用MATLAB软件编程,对设计的由运算放大器构建的电流串联负反馈放大电路采用方框图分析法进行理论计算．结果表明：闭环增益与开环增益满足基本关系式;引入负反馈后稳定性得以提高,输出电阻增大;同时使用EWB对开环与闭环增益也进行了仿真分析,结果与理论计算一致,从而定量地验证了负反馈放大电路中的结论与关系．     

基于LMI的广义时滞系统无源控制

将严格无源的概念引入到广义时滞系统,研究广义时滞系统的无源控制问题.利用线性矩阵不等式(LMI),给出了广义时滞系统容许且严格无源的充分条件.进而设计静态状态反馈控制器,使闭环系统容许且具有严格无源性,控制器可由求解LMIs得到.最后的数值算例说明了该方法的可行性.