广义系统约束控制器的设计方法

给出了一种能镇定广义系统的饱和线性控制器的设计方法,该系统带有约束控制.设计步骤为首先,通过低增益线性状态反馈控制镇定系统,找出二次Lyapunov函数,在此基础上计算另一个线性状态反馈控制;其次,采用与设计继电器控制的方法相类似的方法进行设计.设计这2种控制器时都加上饱和因子.     

大型时变线性奇摄动系统的时间最优控制

本文考虑大型时变线性奇摄动系统的时间最优控制问题.证明这种系统可经非退化线性变换化为快、慢状态分离的两个子系统,并给出这种系统的近乎时间最优控制的设计方法.     

一类时滞切换系统的稳定性分析与控制

研究了一类由多个子系统组成的时滞切换系统的稳定性与控制问题,利用线性不等式系统的可行性给出了切换系统渐近稳定的充分条件.采用多李雅普诺夫函数给出了系统渐近稳定的条件及切换律的设计方法,并且基于多李雅普诺夫函数的设计方法可表示线性不等式的形式,给出了相应基于线性矩阵不等式算法切换系统稳定界的确定方法,并计算出保证系统稳定的最大摄动值及切换域.最后通过多个子系统组成切换系统进行仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

用奇异摄动法设计线性二次型准最优直流控制系统

利用线性最优调节器理论可以设计出具有良好性能指标的晶闸管直流电机控制系统。这种设计方法优于传统的“双环系统”设计。然而,求解Riccati方程的计算量相当大。为寻求最佳加权Q阵,可能耗费许多时间。采用奇异摄动法设计准最优线性系统时,可以化高阶为低阶,从而简化计算工作量。本文利用奇异摄动理论设计了一个晶闸管直流电动机系统。已肯定本法适应于此类设计。本文还比较了不同设计方法所达到的动态性能。     

不确定离散线性脉冲系统的状态反馈镇定

从不同角度研究具有多面体参数不确定性的离散时间线性脉冲系统的鲁棒镇定问题.在系统的状态及控制量受时域约束的情况下,给出了一种能够保证闭环系统鲁棒稳定性且约束始终满足的线性状态反馈控制器设计方法.应用该方法,可以通过计算有限的线性不等式来获得鲁棒镇定控制器的反馈增益.数值仿真验证了方法的有效性.     

一种求解抛物型偏微分方程的时空高阶方法

在对微分系统进行数值求解时,研究者们总希望能够在尽可能短的时间内达到尽可能高的计算精度.考虑一类线性抛物型偏微分方程,首先用最优的二次样条配置法求解此方程,可以得到一个刚性常微分方程系统;再采用一种高阶隐式时间积分方法求解此常微分方程系统.这种混合方法对空间网格尺寸和时间步长均为四阶收敛.通过分析这种混合方法在相邻时间步之间的迭代矩阵的谱半径,可以看出这种方法是稳定的,而且可以避免振荡现象的发生.通过数值算例可以看出,新方法的计算效率明显高于现有的一些高效数值方法,即新方法可以在保持计算精度的前提下大大缩短计算时间,节省计算资源.     

概率方法在鲁棒控制器综合中的应用

针对具有实参数不确定性的一类线性和多线性区间控制系统,在现有的鲁棒稳定性分析和设计的工具基础上,结合概率方法提出了一种鲁棒控制器的设计方法和步骤,文中的计算实例表明了这种方法的可行性和有效性。     

基于打包的网络化系统的预测控制

采用了一种新的网络数据传输协议, 即输入与输出数据均打包传送. 在这种通讯协议下, 讨论了网络化系统的预测控制器的设计, 并作了稳定性分析. 证明了观测器与增广系统状态反馈的设计满足分离原理, 利用线性矩阵不等式给出了相应的控制器的设计. 通过一个数值例子验证该方法的有效性.     

基于代理模型的汽车乘员约束系统仿真设计

为在设计过程中有效减少轿车乘员约束系统的设计参数,并快速优化轿车乘员约束系统的安全保护性能,采用一阶线性响应表面模型和D-最优试验设计方法进行约束系统设计变量的筛选,对筛选后的变量应用Kriging代理模型和均匀试验设计方法进行设计参数的仿真优化,将优化结果与直接使用碰撞仿真软件MADYMO计算得到的结果进行对比.研究表明,一阶线性响应表面模型和D-最优试验设计方法能有效筛选出重要的并对约束系统性能具有决定作用的设计变量,而Kriging代理模型和均匀试验设计方法能在选定的设计变量的基础上,快速取得较好的优化设计结果.     

二维线性连续-离散型系统理论在迭代学习控制中的应用

针对线性连续控制系统 ,利用二维线性连续 离散型系统理论设计了一种新型的迭代学习控制方案 ,并给出了这种迭代学习控制规律收敛的条件 ,说明二维线性连续 离散型系统理论在迭代学习控制中的应用是成功的 .     

基于MATLAB的双闭环调速系统速度调节器的优化设计

本文结合线性二次型性能指标最优控制理论的设计方法 ,借助于MATLAB软件 ,提出了转速电流双闭环系统中速度环的一种设计方法。这种方法不仅能提高系统的动态性能 ,而且设计过程简单、速度快 ,大大提高了设计效率。     

振动系统参数识别的一种新方法

利用方块脉冲函数直接处理线性振动系统的运动微分方程，得到振动系统参数识别的一种新的时域方法，通过仿真计算表明，这种方法具有很高的识别精度。     

一般系统的鲁棒性优化设计

讨论了线性定常多变量一般系统(包括可稳系统和可控系统),在时域上用状态反馈来设计鲁棒系统的问题.用状态反馈配置系统极点时有一定的自由度.文中分析了可稳系统用状态反馈,配置系统极点时有一定的自由度的内在因素,并论证给出了一个反映系统鲁棒性的性能指标,还提出了一种设计鲁棒系统控制器的数值计算方法.     

不确定线性时滞切换系统鲁棒H_∞滤波设计

研究带有不确定线性时滞切换系统的稳定性,并对其设计具有H_∞性能指标的滤波器问题。根据参数不确定的线性切换系统,来设计切换系统滤波器结构,并设计分段Lyapunov函数,再结合Lyapunov稳定性原理,引入积分不等式方法,验证所设计的不确定线性时滞增广滤波误差切换系统是稳定的,并且具有H_∞性能水平。进一步提出了切换系统的鲁棒H_∞滤波器设计方法。此外,再结合线性矩阵不等式(LMI)办法来求解H_∞滤波器设计问题,将问题归结为线性矩阵不等式,以便利用Matlab工具箱求解并验证结果的有效性。最后,解决处理系统的不确定部分。较少的决策变量和较多的计算使所得到的结果具有较小的保守性。     

一种时间放大器的线性范围扩大技术

提出了一种扩大时间放大器线性范围的技术.采用这种方法的时间放大器可同时应用于较大尺寸和较小尺寸的工艺下时间数字转换器以及全数字锁相环的设计.时间放大器采用2个传统的基于SR-latch的时间放大器,通过调整逻辑和参数组合而成,以达到在时间放大器比较小的输入输出延迟的条件下实现线性范围最大化的目的.该方法通过采用0.18μm工艺和采用90 nm工艺的时间放大器的设计进行验证,采用0.18μm工艺的时间放大器放大倍数48,线性度1 bit,裕度30 ps,线性范围达到了61 ps,仿真得到电路最终参数与计算值吻合;采用90 nm工艺的时间放大器放大倍数48,线性度1 bit,裕度10 ps,线性范围达到了23 ps也满足要求.     

基于线性矩阵不等式的动态反馈抗饱和补偿设计

将非线性环节嵌入线性控制器的互质因子中，提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的动态反馈抗饱和补偿设计方法。这种设计方法将饱和系统中控制器输出与被控对象输入不匹配值的L2范数作为优化性能指标，使得系统在饱和时的能量得到迅速补充，并兼顾系统的稳定性。这样，抗饱和控制器的设计方法就转换为寻找LMI中变量次优解的问题。通过实验仿真，验证了这种方法的实用性与优良的控制性能。     

基于线性自抗扰控制的磁悬浮轴承控制策略

针对五自由度磁悬浮轴承控制系统,设计了一种线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)策略.利用扩张状态观测器实时估计由系统内部参数不确定性和外部扰动构成的总扰动量,并通过设计的PD控制律补偿扰动对被控对象输出的影响,提出整定控制器带宽参数和观测器带宽参数的方法.通过仿真曲线和控制系统性能指标计算,对比线性自抗扰控制策略与传统PD和PID控制策略.结果表明:本文提出的线性自抗扰控制策略可有效改善系统的动静态性能,控制精度有一定提高,满足了系统快速响应的要求.     

折线分离器的设计

本文给出了折线分离器的设计方法和计算程序。由于使用对样本的减量处理,加快了收敛速度,减小了计算量。这种折线分离器有Bayes分离器精确性和线性分离器简易性的优点。     

大型线性时不变奇摄动系统的燃料最优控制

讨论大型线性时不变奇摄动系统的燃料最优控制，证明这种系统的燃料最优控制问题可化为快，慢子系统的燃料最优控制来解决，并给出这种系统的近科燃料最优控制的设计方法。     

不确定奇异系统的有限时间容错控制器设计

讨论了不确定线性奇异系统的有限时间容错控制问题.针对一类含有时变、范数有界参数不确定奇异系统,运用线性矩阵不等式方法(LMI),设计了鲁棒容错状态反馈控制律,使得当奇异系统执行器发生故障时,故障闭环系统仍然是正则、无脉冲,且保持有限时间状态稳定,给出了有限时间容错控制器存在的充分条件和设计方法,该方法通过解线性矩阵不等式即可得到容错控制器的设计结果.数值算例验证了该容错控制设计方法的有效性.