在任意初值下的受扰非线性系统PD型迭代学习控制与方法

对于一类非线性系统,在有界的初态干扰和输出干扰的情况下,提出了一种开闭环PD型迭代学习算法。系统在初值任意的情况下,进行初态学习的开闭环PD型迭代学习控制,并且推导出了关于初态学习的收敛性的充分条件。通过与开环PD型和闭环PD型迭代学习算法作对比来进行仿真验证,仿真结果验证了算法的有效性。     

非线性时变系统开闭环PI型迭代学习控制研究

讨论了一类非线性时变系统开闭环PI型迭代学习控制算法,该算法相对于开环、闭环PI型迭代学习算法不仅能较快地跟踪期望轨迹,而且能增强学习控制的鲁棒性。给出了仿真研究实例,仿真结果验证了该算法的有效性和优越性。     

行走机器人控制策略与开闭环学习控制

主从式双腿协调控制用于异构双腿行走机器人可减少规划量,控制的关键是步态轨迹跟踪.仿生膝关节使机器人步态更加仿人;但仿生腿模型复杂,跟随人工腿步态控制困难.P型开闭环迭代学习控制结合开环和闭环学习控制优点,不依赖于模型,适用于复杂机器人轨迹跟踪控制.从开闭环结合角度,证明了算法收敛性.算法在虚拟样机上的仿真表明算法有效、鲁棒性好且收敛速度优于单独开或闭环学习控制.     

线性离散时不变系统的分数阶相位校正迭代学习控制

针对带有随机干扰的线性离散时不变系统,提出一种分数阶相位校正迭代学习控制算法.设计一种新型相位超前校正与分数阶迭代学习控制相结合的迭代学习控制(ILC)学习律.基于频域分析方法,得到分数阶相位校正迭代学习控制在算法开、闭环两种情况下的频域收敛条件.结果表明:文中算法显著提高了ILC跟踪误差的收敛速度和收敛精度,具有先进性和有效性.     

基于一种加速PD型迭代学习控制算法的机械臂轨迹跟踪

针对二自由度机械臂非线性系统,迭代学习控制(iterative learning control,ILC)对于具有重复运动特性的机械臂有较好的控制效果。在扰动的情况下,设计了一种PD型迭代学习控制律,随着系统迭代次数的不断增加,通过在区间内对增益矩阵进行实时修改来缩短所需的修正区间,进而达到加快收敛速度的目的。首先,结合λ范数分析ILC的收敛性。其次,通过仿真验证所提出控制策略的可行性和有效性。最后,在相同条件下,仿真结果表明,PD型ILC收敛速度比P型ILC更快;带有扰动的PD型ILC比传统扰动型PD控制收敛效果更好。     

具有死区的饱和工业过程控制系统的迭代学习控制

对具有死区的非光滑饱和工业过程的稳态优化进程施加迭代学习控制,给出加权开环PD型迭代学习控制算法。算法基于前次迭代的输出动态信息和事先给定的理想轨张,修正工业过程控制系统的阶跃输入,以期改善控制系统的动态品质。给出了理想轨线的选取方法,提出了理想轨线的δ可达性和迭代学习算法的ε收敛性的概念。利用Bellman-Gronwall不等式和λ范数理论,论证了算法的ε收敛性。数字仿真表明,迭代学习控制能有效改善工业过程稳态优化进程中控制系统的动态品质,如减少超调,加快动态响应速度,缩短过渡时间等,显示了算法对工业过程控制系统的有效性。     

运动控制系统自学习问题研究

研究了运动控制系统在重复运动方式下的自学习问题,设计了开环迭代自学习、闭环迭代自学习和预测自学习三种控制算法和结构,并对比分析了各种自学习控制算法的特点。实验结果表明,学习控制结构简单,计算量小,便于实现,对被控对象的动态模型没有严格的要求,可以明显改善具有周期性输入控制系统的轨迹跟踪精度。     

不确定时滞系统的PD型迭代学习控制算法

针对不确定时滞系统,在网络时滞范围已知情况下,采用改进PD型迭代学习控制算法补偿网络时滞.在初态是严格重复时,给出这类系统的极限轨迹和迭代输出收敛于该极限轨迹的充分条件.并与P型迭代学习控制算法进行比较.仿真结果表明改进后的PD型迭代学习控制算法能够有效地补偿此类时滞.当网络时滞范围变窄时,能够更加精确跟踪极限轨迹.在相同迭代次数情况下,PD型迭代学习控制算法比P型迭代学习控制算法能更快收敛于极限轨迹.     

带遗忘因子的PD型迭代学习控制算法研究

摆脱传统遗忘因子迭代学习控制算法的算子估计证明方法,提出了遗忘因子是关于迭代次数的函数,简化了收敛条件,并给出收敛性证明和仿真实例.仿真结果表明,在本文改进的收敛条件之下,带遗忘因子的PD型迭代学习控制算法具有有效性,相比于通常算法,遗忘因子算法得到的误差跟踪曲线更平滑,在迭代误差跟踪方面具有一定的优越性.     

非线性系统开闭环PID型迭代学习控制的收敛性分析

针对一类参数未知非线性的迭代学习控制问题提出了一种开闭环PID型迭代学习控制律,这种迭代学习律同时利用了系统当前的跟踪误差和前次迭代控制的跟踪误差修正控制作用,给出了迭代学习控制算法收敛的充分性条件.分析表明,所给出的迭代学习控制律推广了现有的结果.     

控制系统中的网络传输延迟预估控制

为了解决网络化控制系统中传输迟延对系统性能的影响问题,在分析控制系统网络传输迟延与系统各环节动作时序的基础上,针对网络传输迟延小于一个采样周期的情况设计了预估器,并设计构建了基于代理的网络化控制仿真系统。控制代理根据数据包中数据的传输次序与时间戳得到网络传输迟延的大小,通过预估计算得到存在传输迟延条件下相应的状态与控制量,使系统能有效克服网络传输迟延的影响。仿真结果表明数据信号通过网络加校正时的输出与参考输出基本相似。     

线性广义时滞系统的无源控制

研究了线性广义时滞系统无源控制问题,利用广义lyapunov函数和线性矩阵不等式,给出了线性广义时滞系统无源且零解渐近稳定的充分条件,并且在一定条件下给线性广义时滞系统设计了一个状态反馈控制器,使得闭环系统无源且零解渐近稳定．     

短时延非线性网络控制系统PD型迭代跟踪控制

研究了一类短时延非线性网络控制系统PD型迭代学习跟踪控制问题.依据泛数理论,详细推导了当不存在初始误差时该系统对期望信号的跟踪控制过程,得到其收敛的充分条件,为网络环境下的非线性系统提供了一种新的控制策略.最后,通过示例仿真分析证实了本文所提理论的有效性,以及收敛判据的可行性.     

纯滞后对象的观测补偿器控制方案

本文讨论了三种用于纯滞后过程的观测补偿器控制方案。第一种方案与Smith预估补偿方案进行了比较,表明它具有实施方便、对于对象模型参数的变化不灵敏以及稳定性较好等优点。第二种方案与前馈控制相类似,通过合适的观测补偿器参数的选择,可以完全补偿可测干扰的影响。第三种方案综合了前两种方案的优点,它不仅有良好的稳定性,而且有较强的适应能力。数字仿真的结果表明这类观测补偿器控制方案还可适用于对象是时变或者非线性的系统。     

带有执行死区的时滞非线性系统自适应控制

研究了一类带有执行死区的时滞非线性系统的控制问题,在系统动态未知的情况下应用模糊逼近器给出了一种自适应控制设计方法。该方法采用步进反推技术逐步递推得到控制器。为了抑制执行死区对系统性能的影响,死区非线性被重新描述成三项之和,这三项分别是：一个比例项、一个光滑非线性项和一个扰动类似项。然后用自适应模糊逼近器同时逼近未知的...     

主操作手重力补偿下的时延控制

针对自主研制的应用于外科手术的三维力反馈型主操作手的重力补偿问题,对主操作端控制中产生的时延进行深入分析,利用多线程、多事件技术尽可能降低主操作端的时间时延。通过矢量分析的方法得到电机为平衡位置机构静力平衡所需的输出力矩。分别在ADMAS和MATLAB环境下,进行仿真对比分析。仿真结果验证了建立的系统动力学模型的正确性。该重力补偿方法可以满足主操作手的重力平衡要求。     

Robust control for uncertain singular systems with time-varying delay

We study the problem of L2-L∞, control for a class of uncertain singular systems with time-delay and norm-bounded parameter uncer- tainties in this paper. A new delay-dependent robust stability criterion is obtained in terms of linear matrix inequalities （LMIs）. Based on this criterion, a state feedback controller is designed to guarantee that the closed-loop system is regular, impulse free and stable with a prescribed L2-L∞ performance satisfied for all admissible parameter uncertainties. A simulation example is included to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

Transmission delay based control over networks with wireless links

To achieve the mobility of computers during communication, the TCP connections between fixed host and mobile host may often traverse wired and wireless networks, and the recovery of losses due to wireless transmission error is much different from congestion control. The paper analyzes the side effect of RTT estimation while making the TCP source to handle congestion and wireless error losses properly. Then present a strategy using information feedback by the last hop acknowledgement and monitoring the queuing level of the wired bottleneck link by calculating the changes in transmission delay along the path. With the identification of the early stage of congestion, it can respond to wired congestion quickly while keeping wireless link more reliable, and make TCP react to the different packets losses more appropriately. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (69874025) Biography: Zhou Zhi-zhao (1973-), male, Ph. D. candiate, research direction: data communication over heterogeneous networks.     

时延网络控制系统的稳定性分析

网络控制系统是一种新兴的通过网络传输数据的实时反馈控制系统.基于线性时不变控制对象,在仅存在不大于一个采样周期的时延影响的情况下,建立了该网络控制系统的离散模型,并基于此模型进行稳定性分析,并得出了判断系统达到渐进稳定的方法,最后进行了仿真验证,仿真结果表明该方法正确有效.     

存在随机延时的网络控制系统的性能分析

针对网络控制系统中普遍存在的网络延时问题,利用根轨迹法对前向通道和反馈通道同时存在随机网络延时的网络控制系统进行研究,通过仿真分析随机延时对网络控制系统稳定性和控制性能的影响,并采用NetCon控制器与液位控制系统实验装置组成一个网络控制系统,针对不同的随机网络延时对控制系统性能的影响进行实验研究.研究结果表明:系统在较小的延时下仍能保持一定的稳定,随着延时的增大,系统的控制精度有所降低;而较大的随机延时不但降低系统的总体快速性,同时,使系统的稳定性和控制精度明显降低,而当随机延时大到一定程度时,系统的稳定性难以保证.