一类非线性系统的鲁棒自适应输出反馈控制

论文研究了一类输入输出模型表示的非线性系统的鲁棒自适应跟踪问题 .文中考虑的系统除了如文献 [1 ]所具有的参数不确定性以外 ,还引入了非参数不确定性 ,进而设计出一个鲁棒自适应控制方案 ,实现了对一般给定的参考信号的半全局渐近跟踪 .     

带有界扰动的一类非线性系统的鲁棒输出反馈控制

对带有界扰动的一类非线性系统进行了输出反馈控制设计。当输出反馈控制律作用于该系统时，无扰动的闭环系统是渐近稳定的；当扰动较小时，系统的状态能够收敛到原点的一个小邻域内。     

基于LMI的鲁棒H∞容错动态输出反馈控制设计

针对线性不确定系统,研究了其执行器失效情况下鲁棒容错H∞动态输出反馈控制设计问题.基于连续型执行器故障模型,利用线性矩阵不等式(LMI)方法提出了线性不确定系统动态输出反馈H∞容错控制器存在的充分条件,给出了动态输出反馈H∞控制器的设计方法.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的H∞性能指标.仿真实例证明了所提出设计方法的有效性.     

一类不确定切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计

研究了一类具有未知时变但有界的结构不确定性和输入通道不确定性的切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计问题.利用完备性条件和共同李亚谱诺夫函数方法,设计了相应子系统的H∞动态输出反馈控制器和相应的切换策略,得到了切换系统动态输出反馈鲁棒H∞控制器存在的充分条件.采用变量替代法,将非线性矩阵不等式转化为一组易于求解的线性矩阵不等式(LMIs).最后通过仿真例子表明系统在所设计的H∞控制器作用下得到的闭环系统,在相应的切换策略下,满足鲁棒H∞性能.     

一类基于模糊T-S模型的输出反馈控制系统鲁棒稳定性分析

针对一般线性系统,提出了一种基于T-S模糊自适应控制的输出反馈控制策略.为分析其鲁棒稳定性,利用Lyapunov函数,考察了存在一定建模误差情形下该系统的局部和全局稳定性以及鲁棒稳定性,推导了该控制系统的稳定性以及鲁棒稳定性条件.仿真和试验验证了结论的正确性和有效性.     

离散型模糊鲁棒H∞输出反馈控制器设计

研究了离散系统的模糊鲁棒H∞控制问题.利用分段光滑的李雅普诺夫函数的线性矩阵不等式的可行解给出了静态输出反馈控制器的设计,使得相应的闭环系统内稳定并使从干扰输入到受控输出的L2增益不大于已知给定的指标值.     

一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒输出反馈控制

针对状态不可观测的情况,重构系统状态,提出了一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒镇定问题.考虑每个切换子系统都是模糊系统的切换系统模型,利用切换技术,对于系统状态采用多Lyapunov函数方法,对于观测器误差采用共同Lyapunov函数方法,给出了切换律设计.利用平行分布补偿算法(PDC),给出了基于观测器的切换模糊反馈控制器设计,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的反馈控制器和切换律下具有鲁棒性.最后通过数值仿真例子验证了该设计方法的有效性和可行性.     

分散鲁棒H∞输出反馈控制器设计

针对一类状态矩阵、控制矩阵及关联矩阵存在数值界不确定性关联大系统,研究其分散鲁棒H∞输出反馈控制器设计问题.基于有界实引理将存在鲁棒分散H∞输出反馈控制器的条件归结为一组含有非线性矩阵不等式的求解问题,采用同伦思想和舒尔补引理,提出了在每一步通过固定不同参数将非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的迭代求解控制器的方法.所得控制器能使闭环关联大系统鲁棒稳定,并且满足给定的H∞性能指标.最后通过一个数值例子说明该设计方法的有效性.     

一类大型互联非线性系统的鲁棒分散输出反馈控制

对带有界扰动的一类大型互联非线性系统进行了分散输出反馈控制设计。通过构造每个子系统收敛的状态观测器,并对观测器的状态作线性变换,得到鲁棒分散输出反馈控制器。当输出反馈控制律作用于该系统时,无扰动的闭环系统是渐近稳定的,当扰动较小时,系统的状态能够收敛到原点的一个小邻域内。     

一类离散切换时滞系统的鲁棒无源控制

研究了一类离散切换时滞系统的鲁棒无源性分析和综合问题.利用平均驻留时间方法、分段Lyapunov函数方法和自由权值矩阵方法,得出了系统在满足平均驻留时间的切换信号下的鲁棒指数稳定和无源的充分条件,并基于线性矩阵不等式得到可解性条件.数值仿真证明了所提方法的有效性.     

基于无源观测器的机器人笛卡尔空间力/阻抗控制方法研究

许多由机器人完成的任务都需要机器人与外部环境接触。在如抛光、去毛刺和装配作业中都需要执行精确的力控制。由于环境模型的不准确在力控制过程中当机器人与环境脱离接触时可能与周围环境发生激烈碰撞。针对此问题提出了基于无源观测器的力控算法。通过分析系统无源性, 研究了笛卡尔空间力/阻抗控制的稳定条件。发现只有力控制器的输出会破坏系统的无源性,根据系统无源性的分析结果设计了使用无源性观测器的力/阻抗控制器。在MATLAB仿真环境中对力/阻抗控制控制算法和基于无源性观测器的力/阻抗控制进行仿真验证。仿真结果表明基于无源性观测器的力/阻抗控制器在机器人末端工具与环境脱离接触时能够有效降低机械臂移动速度,减小对周围环境的冲击力。     

逆变器非线性运行的同步电动机无源性控制研究

通过严格的理论分析和数学计算,建立了同步电动机在同步坐标系中E—L方程形式的数学模型,给出了磁场矢量控制的基本控制目标。以这些模型为基础,研究并设计了在负载转矩为任意时变未知情形下同步电动机时变转矩（转速、位置）的无源性渐近跟踪控制器。在实现机械控制目标的同时考虑并实现了对磁场方向和磁场幅值的控制,即同时实现了磁场矢量控制。     

一类随机非线性系统的输出反馈镇定

针对一类随机非线性系统的输出反馈镇定问题,首先利用反推技术和设计有效的观测器,为其对应的标称系统设计稳定的输出反馈控制器;然后通过有效的坐标变换,并选择恰当的高增益参数,利用高增益齐次占优技术,为整个系统设计了光滑的输出反馈控制器,所设计的控制器能够保证闭环系统的平衡点是依概率全局渐近稳定的,上述过程的主要贡献是将现有...     

基于随机化算法的鲁棒控制器设计

将学习理论与鲁棒控制相结合,采用随机化算法针对实参数不确定系统讨论了鲁棒控制器的设计问题,研究表明,在不考虑最坏情况的意义下,随机化算法可以显著降低计算复杂性,另外,当不确定区间参数以多线性非线性的方式出现在特多项式系数中时,采用随机算法具有明显的优点并且是非常有效的。文中给出了计算实例。     

基于PBC的交流电动机控制器的设计与仿真

为能够准确得到以交流电动机驱动的航空液压泵性能的测试结果,必须保证电机调速控制具有良好的鲁棒稳定性。本文针对交流电机有难以避免的时变、强耦合等非线性特性,采用无源性控制为主的调速控制策略,提出能量成形的无源性控制器的设计方法。通过仿真,说明无源性控制器可实现对速度的调节和跟踪,得到的转速控制结果不仅响应快,而且是稳定的...     

基于无源性的分数阶控制在起重机防摆中应用

利用欧拉-拉格朗日方程建立了桥式起重机系统的动态模型,通过对系统进行无源性分析,构造了控制Lyapunov能量函数,设计了一种无源分数阶控制器,并研究了最佳的分数阶阶次应用区间,该控制器实现了小车的快速定位和负载防摆的效果,相比以往的无源PD控制器,提高了系统的鲁棒性和动态性能。仿真结果验证了所提控制方案的有效性。     

网络化离散时滞系统的鲁棒输出反馈控制

研究网络环境下凸多面体离散时滞系统的鲁棒输出反馈控制问题．假设控制器与驱动器之间通过不可靠的通讯网络相连接．利用相互独立的随机变量刻画多个通信信道中的数据丢失现象．首先,基于参数依赖的Lya—punov—Krasovskii泛函方法分析闭环系统的鲁棒随机稳定性;然后,将参数依赖的鲁棒静态输出反馈控制器的设计问题归结为求解线性不等式组的凸优化问题．最后,用仿真例子说明所给方法的有效性．     

基于主-辅控制架构的无人机鲁棒飞行控制律设计

无人机在实际飞行中易受到扰动与系统未建模动态等不确定性因素的影响.为此,文中提出了一种新的鲁棒飞行控制律设计方法.该方法以主-辅控制器为基本架构,主控制器采用鲁棒伺服线性二次型调节(LQR)法构造,以提供基本指令跟踪控制输入;以加入主控制器后的理想闭环系统为参考模型,基于鲁棒模型参考自适应算法设计辅控制器,以抑制扰动和未建模动态对飞行控制系统的影响.理论分析表明,该控制律能够保证闭环飞行控制系统在存在有界扰动与未建模动态情况下稳定且跟踪误差有界.非线性对比仿真验证了控制系统对各种形式扰动的抑制作用,说明了该控制系统的有效性与鲁棒性.     

串联谐振变换器的无源性控制

本文研究了串联谐振变换器的无源性控制器。首先建立串联谐振变换器的欧拉-拉格朗日模型;其次对系统模型进行降阶,并设计无源性控制器;实验结果表明,采用无源性控制使系统在参数变化和负载扰动时具有良好的鲁棒性,证明了控制策略的可行性。