基于AFS与DYC集成控制提高车辆操纵稳定性的研究

为提高车辆的操纵稳定性,基于线性矩阵不等式方法(LMI)计了集成车辆前轮主动转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的底盘鲁棒模型匹配控制器(R-MMC).由于反馈控制变量车身侧偏角在车辆行驶过程中很难测量,还设计了车身侧偏角滑模观测器(SMO).通过在Slalom和μ-split 极限工况下的仿真试验,验证了底盘集成控制器可以显著提高车辆的操纵稳定性和主动安全性,且滑模观测器在幅值和相位上都能准确跟踪车身侧偏角实际值.     

基于非线性干扰观测器的直升机滑模反演控制

针对3自由度直升机俯仰控制系统,提出一种基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法. 用一种非线性干扰观测器观测系统的不确定性和外界干扰,通过选择设计参数,可以使观测误差指数收敛. 对引入非线性干扰观测器后的系统采用滑模反演法设计控制器,控制律的设计保证了闭环系统的稳定性,从而达到对直升机俯仰系统跟踪控制的目的. 仿真结果表明,该方法能够较理想地观测干扰,减小控制器的输出,改善系统的控制性能.     

分数阶全维状态观测器设计

分数阶控制是以分数阶微积分算子和分数阶微分方程理论为基础发展起来的一个很新的研究方向.在实际应用中,该理论已经扩展到鲁棒控制、迭代学习和自适应控制以及系统识别等领域.提出了一种新的基于分数阶线形定常系统的全维状态观测器,把传统的整数阶状态观测器的阶次推广到分数领域,给出了分数阶线形定常系统全维状态观测器的一种设计方案以及综合算法,同时给出了具体设计步骤.     

三维Hopfield型神经网络的混沌同步研究

利用状态观测器理论提出了具有多个非线性项的混沌系统的标量输出同步方法。通过对误差系统的变换,以降低非线性项对误差系统的影响,从而可减少极点配置参数。基于这种方法,设计出含有多个非线性项的Hopfield型混沌神经网络的同步系统,并计算出同步参数,从而实现了含有多个非线性项的混沌系统同步,并用计算机仿真证实了此方法的有效性。Hopfield型混沌神经网络具有全局吸引的混沌吸引子,混沌性能稳定,采用线性电路器件容易实现,对混沌的实际应用有参考价值。     

切换线性广义系统的观测器设计

在各个子系统均能检测且脉冲能观的条件下研究了切换线性广义系统的状态观测器设计问题．基于共同Lyapunov函数方法,给出了切换线性广义系统存在广义状态观测器和正常降维状态观测器的充分条件和设计算法．最后,以一个数值例子说明了该方法的有效性．     

三维Hopfield型神经网络的混沌同步研究

利用状态观测器理论提出了具有多个非线性项的混沌系统的标量输出同步方法。通过对误差系统的变换,以降低非线性项对误差系统的影响,从而可减少极点配置参数。基于这种方法,设计出含有多个非线性项的Hopfield型混沌神经网络的同步系统,并计算出同步参数,从而实现了含有多个非线性项的混沌系统同步,并用计算机仿真证实了此方法的有效性。Hopfield型混沌神经网络具有全局吸引的混沌吸引子,混沌性能稳定,采用线性电路器件容易实现,对混沌的实际应用有参考价值。     

基于模型的网络控制系统稳定性研究

针对网络存在时延和网络控制系统被控制对象无法直接测量这两种情况,提出了使用基于观测器的对象模型的网络结构,在此基础上研究了系统的稳定性。通过仿真实验,表明了稳定性条件的正确性与有效性,采用此结构系统具有很强的鲁棒性。     

PMSM调速系统新型抗扰动模型预测控制策略

提出一种基于灰预测理论的抗扰动模型预测控制方法。首先推导出模型预测控制系统中干扰量与输出误差之间的解析关系;利用系统已知输出误差建立稳定灰预测模型,预测系统未来时刻的输出误差;根据干扰量与输出误差之间的关系,采用反馈输出误差预测值的方法,实现对系统干扰量的前馈补偿控制。对模型预测控制PMSM调速系统进行仿真实验,选择出干扰观测器抗扰动方法中的最优干扰模型结构;对两种抗扰动方法比较分析得出,基于灰预测理论的抗扰动模型预测控制不需要考虑干扰模型结构,简化了系统设计、提高了系统自适应性,同时能够获得与优化干扰观测器模型预测控制一样的性能。     

基于变论域模糊滑模观测器的微网逆变器系统容错控制

针对微网逆变器系统量测回路中,电流互感器故障及虚假数据注入攻击问题,提出基于滑模观测器融合变论域模糊控制的异常量测信号估计与电流补偿容错策略。基于电流量测量设计并网模式微网输出反馈线性二次型最优控制器,构建电流互感器故障及虚假数据注入攻击模型,根据Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式方法设计滑模观测器,构造融合异常量测信号估计值的电流补偿容错控制策略;最后提出基于模糊推理的变论域模糊控制方法实现滑模增益的动态调整,提高观测器估计性能。仿真及实验表明,电流互感器故障及虚假数据注入攻击将使微网逆变器系统的稳定控制器失效,所提出的容错控制策略对多场景下异常电流量测信号的估计精度更高,可确保微网安全稳定运行。     

基于地面反力最优规划的双足机器人姿态控制

提出了一种基于地面反力最优规划的双足步行机器人上体姿态控制算法,以实现上体轨迹准确跟踪及为分级递阶控制结构中的地面反力／位混合控制提供参考输入。由于上体只安装了加速度器并未安装陀螺仪,文中采用线性观测器来重构沿偏转轴和俯仰轴的偏转速度,利用无源性理论控制器－观测器设计了保持上体姿态跟踪特性及系统为最终有界和局部指数稳定有界的地面反力期望值。