一种新型人工肌肉驱动机理与仿真研究

为了满足机器人驱动器宽范围速度输出,大的负载能力,高的输出精度等要求,提出了一种新型的人工肌肉驱动器。分析了这种人工肌肉的驱动机理,并对其进行了动力学建模与仿真。仿真结果表明,系统存在两种运行状态,在连续动态运行状态,最大速度可达到31mm/sec,最大的输出力达到150N,单步位移13.3μm以内;在准静态,最大速度可达到17.5mm/sec,输出力达到120N,单步位移11.8μm以内。系统的自锁力可达500N。同时分析了输入信号频率、负载、信号类型、相位等对系统输出速度的影响。研究结果表明该人工肌肉具有良好的驱动性能,为下一步物理样机的研制提供了很好的基础。     

具有饱和执行器跳变系统的鲁棒模型预测控制

针对一类具有饱和执行器的不确定离散Markov跳变系统,提出鲁棒模型预测控制器设计方法。为便于工程应用,考虑被控跳变系统各模态下的动态系统参数以及各模态间的跳变转移模态均存在不确定性的情形,这些不确定性均以凸多面体的形式给出。预测控制器的求解通过在每一个采样时刻优化无穷时域的最坏二次性能指标实现,该预测控制序列在每个采样时刻表现为具有饱和特性的状态反馈控制律,从而使得所形成的闭环系统鲁棒均方稳定。为方便求解,将控制器的求解转化为以线性矩阵不等式形式给出的正半定规划(SDP)问题。数值示例验证了所提方法的有效性。     

一种新型电磁式执行机主动振动控制的理论分析

对一种新型电磁式执行机主动振动控制进行了研究，建立了实现振动控制的原理图，推导了电磁式执行控制振动诉动态方程及电压方程。     

Robust reliable H∞ control for discrete-time Markov jump linear systems with actuator failures

The robust reliable H∞ control problem for discrete-time Markovian jump systems with actuator failures is studied. A more practical model of actuator failures than outage is considered. Based on the state feedback method, the resulting closed-loop systems are reliable in that they remain robust stochastically stable and satisfy a certain level of H∞ disturbance attenuation not only when all actuators are operational, but also in case of some actuator failures, The solvability condition of controllers can be equivalent to a feasibility problem of coupled linear matrix inequalities （LMIs）. A numerical example is also given to illustrate the design procedures and their effectiveness.     

基于LMI的直升机线性二次型可靠控制律设计

提出了一种新的直升机执行机构故障状况下的可靠飞行控制律设计与仿真方法。建立了正常情况下和故障情况下的直升机数学模型。通过迭代线性矩阵不等式方法（ILMI）求解基于线性二次型的直升机可靠控制律,使得直升机在正常情况和故障情况下均能取得满意的性能指标。通过与标准线性二次型方法设计的最优控制律进行仿真比较,证明所设计的直升机可靠控制律安全有效。     

超磁致伸缩执行器自适应离散滑模控制

超磁致伸缩材料具有滞回和本构强非线性特性,由其制成的微位移执行器的快速、精确控制问题亟待解决。分别应用均质能量场模型和粘弹性分布参数系统模型建立磁化模型和动力学模型,采用模型参考前馈逆补偿的方法,在控制过程中使用卡尔曼自适应滤波器降低干扰,对执行器实施离散滑模变结构控制。利用指数趋近率设计了自适应离散滑模变结构控制率,使控制系统的抖振幅度正比于切换函数,加快趋近滑模面速度,减小抖振。对所设计的控制率进行了的抖振分析并证明了其稳定性。在MatlabR2006a上进行了仿真,仿真结果表明所设计的控制率能够快速的收敛到滑模面,抖振幅度很小,能够很好的追踪输入轨迹。     

一类非线性系统的执行器偏差故障诊断

针对一类具有系统建模误差,以及含传感器模型不确定项的非线性控制系统,提出了一种用于执行器故障诊断的观测器方法。观测器中引入自适应补偿项,当出现偏差后将对故障及建模不确定项进行补偿。自适应算法中采用了死区算子,增强了算法的鲁棒性。同时利用自适应律进行偏差估计。理论分析证明观测器的观测误差收敛到零。仿真结果表明了方法的有效性。     

LMI approach to reliable H∞ control of linear systems

The reliable design problem for linear systems is concerned with. A more practical model of actuator faults than outage is considered. An LMI approach of designing reliable controller is presented for the case of actuator faults that can be modeled by a scaling factor. The resulting control systems are reliable in that they provide guaranteed asymptotic stability and H∞ performance when some control component (actuator) faults occur. A numerical example is also given to illustrate the design procedure and their effectiveness. Furthermore, the optimal standard controller and the optimal reliable controller are compared to show the necessity of reliable control.     

微型液压系统与主动控制技术

介绍了最近发展起来的微型液压系统及元件，讨论了其在某些高新技术领域的应用，阐明了微型液压系统在主动控制中的应用前景     

不确定对称组合系统的鲁棒容错反馈设计新方法

对不确定对称组合系统,提出了一种新的鲁棒容错反馈设计方法·通过求解2个新的Riccati方程的对称正定解,设计出反馈控制器,使其不仅对N个子系统中任一个子系统执行器发生故障时具有完整性,而且关于参数不确定性具有鲁棒性·该方法易于工程实现,示例表明其有效性·与传统容错控制方法相比较,所利用的Riccati方程求解范围更广,更具灵活性·