Fuzzy-Gray预测控制算法及应用

针对大滞后系统的控制 ,本文提出了一种带智能积分的参数自调整 Fuzzy-Gray预测控制算法 .该算法综合 Fuzzy控制、Gray预测的长处 ,对大滞后系统进行控制是有效的 .仿真结果表明该算法能较好地兼顾系统的动、静态特性 ,超调小、响应快 ,稳态精度高 ,在工业控制系统中有实用价值 .     

基于干扰观测器的Fuzzy-PID控制及应用研究

针对大射电望远镜(LT)悬索粗调系统为一变结构、非线性、慢时变、大滞后、强耦合、多输入多输出柔性结构系统的特点,提出了一种Fuzzy-PID控制和干扰观测器相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪策略。这种方法通过构造干扰观测器来预测该柔性结构系统的各种干扰,并根据预测到的干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响,同时引入Fuzzy控制算法来自适应整定PID控制器的参数实现具有最佳组合的PID控制。最后,对LT悬索-馈源舱控制系统进行了数值仿真,结果表明该控制算法可以较好地满足馈源系统轨迹跟踪精度要求,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

过热汽温的无辨识自适应预估控制研究

由于电厂锅炉的过热汽温具有大惯性、大时滞和非线性等特性,对它的控制是困难的。为了能实现良好的控制,研究它的无辨识自适应预估控制方法。在分析预估模型误差对系统性能影响的基础上,建立预估模型参数自适应计算公式,并应用搜索算法估计滞后时间,从而构建了预估模型参数自调整的无辨识自适应预估控制算法。仿真试验结果表明,该算法适用于过热汽温系统,具有良好的控制品质和较强的自适应能力,易于工程实现。     

基于无模型自适应控制的锌层厚度预估模型

针对锌层厚度控制过程中存在时变大滞后、非线性和多变量干扰而难以实现精确控制的问题,提出基于无模型自适应(MFA)结合Smith预估反馈控制方法.采用MFA预估算法可以实现Smith预估模型的参数偏差在线估计,并且不依赖预估模型的时间常数和延迟时间.从LabVIEW仿真数据结果可以看出,此控制策略对比增益自适应Smith控制算法,不仅能够有效地解决锌厚控制中系统高阶非线性问题,能有效克服不确定系统参数的扰动,并能有效处理系统时变大滞后问题.     

广义预测控制的快速算法及其应用

针对工业过程控制中的典型回路 ,一般采用一阶或二阶系统加纯滞后模型的特点 ,提出了一种快速广义预测控制算法 (FGPC) ,与标准的广义预测控制算法相比 ,该算法具有结构简单 ,在线运算量小的特点 ,比较适用于实时控制 ,并讨论了其中的参数计算。最后以典型工业过程系统的控制仿真验证了所提出算法的有效性。     

火电厂锅炉主汽温模糊免疫PID-Smith预估控制

针对火电厂锅炉主汽温控制对象的大纯滞后、模型不确定等特性，设计了模糊免疫PID—Smith预估控制系统，并进行了仿真研究。仿真结果表明所设计的控制系统比常规Smith预估控制系统具有较强鲁棒性，系统具有良好的适应能力，适用于缺乏精确数学模型且参数变化的大纯滞后工业过程。     

具有纯滞后的皮带配料系统控制器设计与应用

介绍了大间隔采样积分控制方法在具有纯滞后特性的皮带配料系统中的应用,讨论了在实际应用中需要考虑的几个问题.理论分析和仿真结果表明本文所介绍的方法具有不需精确对象模型、对滞后时间参数具有一定鲁棒性等特点.金川选矿厂皮带配料系统的实验数据也表明了本方法的有效性.     

递阶稳态优化下非线性大工业过程的迭代学习控制

对递阶稳态优化下非线性大工业过程施行迭代学习控制 ,目的是进一步改善大工业过程的动态品质 .建立迭代学习控制的基本结构 ,提出迭代学习控制算法关于控制系统的ε-收敛性和期望目标轨线的δ -可达性的概念 ,对具有死区与滞后的饱和非线性大工业过程控制系统给出加权超前开环PD-型迭代学习算法 .利用 Bellman-Gronwall不等式和λ范数理论 ,论证了算法的收敛性 .数字仿真表明 ,迭代学习控制能有效改善递阶稳态下非线性大工业控制系统的动态品质 .     

电机驱动机械手的鲁棒自适应跟踪控制算法

针对包含电机动态特性的机械手非匹配不确定模型,提出了一种鲁棒自适应跟踪控制算法.该控制算法通过引入非线性阻尼和加入"σP-修正"项的参数自适应律,确保了闭环系统的所有信号全局一致有界,且能使跟踪误差按指数速率收敛到零的小邻域内.理论分析和仿真结果说明了该控制算法的可行性和有效性.     

基于扩张状态观测器的导弹纵向控制系统设计

基于扩张状态观测器设计了导弹纵向通道控制系统。首先将弹体弹性、模型参数的不确定性和测量元件的动态特性视为复合干扰,并将其作为系统的一个扩张状态|然后利用扩张状态观测器对扩维后的系统状态进行估计,将估计值用于状态反馈和设计控制补偿项|最后给出了控制算法的稳定性证明。仿真结果表明,所设计的控制算法具有较好的指令跟踪性能和强鲁棒性。     

一种基于自适应控制的软实时调度算法研究

控制理论应用于软实时系统的调度问题，仅采用经典反馈控制技术存在较大的局限性。针对CPU资源实时调度模型的时变特点，提出一种基于自适应反馈控制结构的软实时调度算法，通过在线实时辨识模型的时变参数，自动校正控制器参数，使控制系统运行在期望的闭环极点，改善了实时系统的动态响应特性，同时对系统模型的参数时变具有较好的鲁棒性，提高了实时系统的稳定性和资源的利用率。     

变体飞行器连续平滑切换LPV控制

针对一类翼展可变飞行器的控制问题,提出了一种连续平滑切换线性变参数(linear parameter varying, LPV)控制器的设计方法。将变体飞行器建模成以翼展变形率为时变参数的LPV系统,通过对时变参数进行具有重叠特性的区间划分,设计平滑切换控制器。结合参数依赖的多李雅普诺夫函数和平均驻留时间方法,给出了保证切换LPV系统指数稳定的充分条件。由于考虑了时变参数的渐变特性,使得系统的切换律没有平均驻留时间的限制,降低了结论的保守性。仿真结果表明,运用所设计的控制器,当翼展连续变化时,变体飞行器状态稳定且切换过程平滑,控制性能良好。     

基于模糊多模型的专家PID在主汽温控制系统中的应用研究

针对电厂主汽温度系统参数时变的特点,常规单控制器难以取得满意控制效果,提出了基于模糊多模型的专家PID控制方法。仿真结果表明,主汽温度在负荷变化的扰动下,能适应对象参数的变化并表现出良好的控制品质。     

基于不确定理论的退化数据分析方法

作为可靠性领域传统的数学工具,概率论难以解决现代可靠性工程面临的难题。本文以不确定理论在退化数据分析中的应用为切入点,阐述了不确定理论的基本公理、运算法则与不确定统计方法,给出了基于确信可靠性理论的可靠性建模思路,提出了不确定失效阈值情形下的退化数据分析与可靠性建模方法。利用时变不确定正态分布建立产品的退化方程,根据专家知识建立失效阈值的不确定分布进而构建裕量方程,最终根据度量方程推导出产品可靠性模型。使用不确定统计中的极大似然估计法与假设检验法解决参数估计与模型验证问题。案例分析说明如果不考虑失效阈值的不确定性,会造成可靠性评估结果较大偏差。研究表明不确定理论适合处理退化数据分析中的不确定性难题,具有广阔的应用前景。     

变后掠翼航弹最优弹道自适应滑模跟踪控制

根据变后掠翼航弹在预定弹翼构型下对最优方案弹道跟踪的精确性和鲁棒性要求,设计了一种轨迹姿态双回路自适应滑模控制器。外环轨迹跟踪回路以位置偏差为参考输入,得到方案攻角参考指令,同时基于Lyapunov稳定性理论给出外环滑模收敛的充分条件;内环姿态跟踪回路则设计了参数自适应律,抑制由后掠角引起的时变参数摄动,同时生成舵偏控制指令,以实现对姿态的跟踪控制。仿真对比结果表明,该自适应滑模控制器在有效消除参数不确定性影响的同时保证了变后掠翼航弹在弹翼预定作动时对最优方案弹道跟踪的稳定性,并且消除了常规滑模控制的抖振现象。     

一类线性时变系统组合自适应迭代学习控制

针对一类有限时间区间上具有可重复性的BIBO稳定的一阶线性时变系统,将模型参考自适应控制方法与迭代学习相结合,提出了组合模型参考自适应迭代学习控制算法.基于Lyapunov方法推导出迭代学习控制律以及针对时变惯性参数与时不变高频增益的组合自适应参数更新律.该算法适于控制快时变系统,并使跟踪误差、参数估计误差和控制信号有界.当迭代次数趋于无穷时,跟踪误差关于有限时间区间一致收敛到零.系统仿真验证了所提控制算法的有效性.     

基于状态多时延模型的NCS鲁棒H_∞容错控制

针对一类具有时变时延和丢包的网络化控制系统,同时考虑模型参数不确定性和外界扰动的影响,基于一种状态多时延模型,以时滞依赖的方法,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒H∞完整性的判据,并以求解线性或非线性矩阵不等式的方式,给出了鲁棒H∞容错控制器的设计方法。由于模型中考虑了时延下界,且证明过程未进行模型转换和交叉项放大处理,其结果具有较少保守性。最后以一仿真示例验证了所述方法的有效性。     

Disturbance observer based time-varying sliding mode control for uncertain mechanical system

It is now well known that the time-varying sliding mode control (TVSMC) is characterized by its global robustness against matched model uncertainties and disturbances. The accurate tracking problem of the mechanical system in the presence of the parametric uncertainty and external disturbance is addressed in the TVSMC framework. Firstly, an exponential TVSMC algorithm is designed and the main features are analyzed. Especially, the control parameter is obtained by solving an optimal problem. Subsequently, the global chattering problem in TVSMC is considered. To reduce the static error resulting from the continuous TVSMC algorithm, a disturbance observer based time-varying sliding mode control (DOTVSMC) algorithm is presented. The detailed design principle and the stability of the closed-loop system under the composite controller are provided. Simulation results verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

Robust consensus tracking of heterogeneous multi-agent systems under switching topologies

This paper considers a robust consensus tracking problem of heterogeneous multi-agent systems with time-varying interconnection topologies. Based on common Lyapunov function and internal model techniques, both state and output feedback control laws are derived to solve this problem. The proposed design is robust by admitting some parameter uncertainties in the multi-agent system.     

Robust H_∞ Stabilization of Uncertain Linear Time-Delay System with Delayed/Undelayed State Feedback Controllers

1. INTRoDUCTIONThe dynamic behavior of many physical processes consists of inherent time--delays and uncertainties (due tomode1ing errors3 measu-rement errors9 1inearization approkimations, and so on), which can be modeled by anuncertain 1inear system with state/contro1 delay [1ro5l. Since the presence of time-delay is frequelltly a cause ofinstability, stability testing and robust stabilization of uncertain time--delay systems have gained considerableatteniion around the world. In this di…