分布时滞系统的自适应滑模控制

 针对一类分布时滞系统,研究了自适应滑模控制问题。根据分布时滞的特点,构造了适当的Lyapunov泛函,采用线性矩阵不等式方法给出了闭环系统渐近稳定的充分条件。构造了自适应滑模控制器,使系统满足滑模到达条件。设计了时滞独立的积分滑模面并简化了滑模控制器的设计。仿真算例验证了方法的有效性。     

基于LTR观测器的输入时滞系统的滑模控制

针对一类线性时滞系统且存在外部噪声干扰和参数不确定性问题,提出一种基于回路传输恢复(LTR)观测器的滑模变结构控制方法.为了简化时滞变结构控制器的设计,采用非奇异线性变换将输入时滞的线性系统转化为无时滞系统,并进行滑模变结构控制器的设计、理论分析及稳定性证明.仿真结果表明,该方法对时滞系统在噪声干扰和过程参数不确定性时系统状态快速达到稳态,得到的控制效果仍具有较好的稳定性.     

基于观测器不确定中立时滞系统的鲁棒无源控制

探讨了基于观测器的一类不确定线性时滞中立系统的鲁棒无源控制问题,目的在于设计一个线性状态观测器,使得对于所有可容许的参数不确定性和时间滞后的观测过程是鲁棒稳定和无源的.不确定参数是范数有界的,利用线性矩阵不等式和李雅普诺夫函数方法,得到不确定线性时滞中立系统观测器存在的充分条件,并以数字实例说明了提出方法的有效性和实用性.     

基于自适应滑模观测器的故障诊断

讨论了一类线性系统执行器故障的诊断问题.首先应用状态和输出变换,将原系统转化为两个低维子系统,再利用滑模观测器设计理论和等价控制概念重构执行器故障.考虑到实际系统中的不确定因素,上述方法推广到一类线性扰动系统,提出了基于自适应滑模观测器的故障诊断算法.最后,将所提算法应用于某型飞机模型的故障诊断.     

一类中立时滞系统时滞相关观测器的设计

基于模型转换技术,以线性矩阵不等式(LMI)形式建立一类线性中立时滞系统时滞相关稳定性判据,系统的稳定性依赖于时滞大小·给出了时滞相关观测器设计方案·当时滞较小时,提出的稳定性及观测器的设计较时滞无关的结果具有较小的保守性·通过数值仿真显示所得结论的有效性·     

基于干扰观测器的AUV深度自适应终端滑模控制

针对欠驱动自治水下机器人（autonomous underwater vehicle,AUV）在外部干扰和系统内部扰动下深度难以控制的问题,提出基于非线性干扰观测器（nonlinear disturbance observer,NDO）的自适应终端滑模控制方法。首先建立欠驱动AUV在垂直面上的状态方程并对其简化,其次根据简化后的系统状态方程构建NDO对外部干扰进行观测,再结合反步法设计出自适应终端滑模控制器;最后通过李雅普诺夫稳定性理论证明控制系统的稳定性。结果表明：欠驱动AUV最大跟踪误差为0.137 5 m,峰值时间为2.1 s,证明了所设计的控制器能够实现深度控制,降低抖振,具有较强的鲁棒性。     

一类受扰时滞系统的滑模观测器设计

针对一类时滞系统,首先考虑时滞系统不包含外部干扰时观测器的设计问题,其次考虑了包含外部干扰的时滞系统的观测器设计问题·所研究的时滞系统中包含的干扰项由两部分组成,一部分是满足全局李普希兹条件的非线性项,另一部分为有界不确定项,并且系统时滞是可变的·基于李亚普诺夫稳定性理论利用滑模控制使得误差系统镇定,并将该稳定性问题转化为一类线性矩阵不等式的求解问题,使得构造的滑模观测器能够观测原系统·最后给出仿真实例,说明所设计的观测器是有效可行的·     

多变时滞不确定中立型系统的滑模控制

研究了不确定中立型系统的滑动模态控制.系统含有多个变时滞和非线性外部干扰项;根据当前状态和时滞状态给出了滑模面的设计,滑模控制器的设计保证了系统的状态轨线在有限时间内被驱动到指定的滑模面上并保持运动;再利用构造Lyapunov函数的方法给出了闭环系统渐进稳定的一个充分条件,充分条件以线性矩阵不等式的形式给出.     

时滞TCP网络的自适应滑模控制

针对具有输入时滞和状态时滞的TCP网络的拥塞控制问题,提出了一种基于自适应滑模控制的主动队列管理算法。通过引入一个特殊变换将原时滞系统转化为无时滞系统,从而消除时滞带来的影响。考虑到网络系统不确定性上界很难获得,提出了一种自适应律以适应系统的不确定的上界,并根据此自适应律设计了一个滑模控制器,所设计的控制器不仅可以使队列长度快速收敛到设定值,而且维持较小的队列振荡。仿真结果表明,该算法可以获得良好的暂态和稳态响应,该方法优于传统的PI控制和滑模控制。     

基于滑模观测器的卫星姿态控制系统滑模容错控制

针对卫星姿态控制系统执行机构故障,设计了基于滑模观测器的滑模容错控制律.采用迭代学习算法在线调节观测器滑模项切换增益,设计滑模观测器估计卫星姿态和角速度.在此基础上,将执行机构故障作为系统的未知动态,提出一种对卫星姿态控制系统执行机构故障不敏感的滑模容错控制方法.该方法利用系统输入和状态信息,结合动力学特性实现未知动态估计,以此设计滑模控制律.通过数字仿真验证了该容错控制方法的有效性.     

不确定奇异时滞系统的观测器型滑模控制器

针对一类带有不匹配不确定性的奇异时滞系统,建立了基于观测器状态的滑模面和滑模控制器。采用等价控制方法获得滑模运动系统,给出了其在滑模面上正则、无脉冲模、渐近稳定的充分条件。滑模面及控制器的解可通过锥补迭代算法求解矩阵不等式获得。给出了一个仿真实例验证理论的有效性。     

基于自适应滑模的多区域时滞电力系统负荷频率控制

针对电力系统存在频率偏差的问题,以多区域互联电力系统为研究对象,提出自适应滑模控制方法.考虑电力系统存在通信时滞,建立互联电力系统的负荷频率控制模型.在已知扰动上下界时设计一般的滑模控制器,并在此基础上通过在线估计参数,设计自适应滑模控制器,最后通过MATLAB软件进行仿真验证.仿真结果表明,自适应滑模控制器能够有效地...     

中立型线性系统时滞独立状态观测器的设计

研究了一类中立型时滞系统的观测器设计问题. 基于Lyapunov稳定性理论, 通过利用线性矩阵不等式——LMI技术, 使状态误差系统渐近稳定的观测器增益矩阵的求解问题得到解决. 并通过具体数值仿真例子说明了本方法的有效性.     

不确定系统的时滞观测器控制

分析了时滞观测器控制的基本算法,给出时滞观测器控制系统的结构。时滞观测器是利用系统过去的状态信息、状态变化的信息以及过去的激励信息来估计当前系统存在的不确定性、外部扰动。仿真结果表明,时滞观测器控制系统可以很好地抑制系统的不确定性以及所受的外部干扰。     

时滞三角型混沌系统的滑模自适应同步控制方法

为解决一类时滞三角型混沌系统的同步控制问题, 设计了时滞三角型混沌系统, 并通过分岔图、 Poincare映射、 功率谱分析和最大Lyapunov指数计算分析了混沌动力学特性。并在此基础上, 提出了时滞三角型不确定混沌系统的滑模自适应同步控制方法, 利用滑模控制和自适应控制相结合的方法提出了单维同步控制器的设计。数字仿真表明, 时滞三角型混沌系统的滑模自适应同步控制是有效的。     

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.     

基于扩张状态观测器的一类未知非线性不确定系统滑模控制

研究了基于扩张状态观测器的一类n阶未知非线性不确定系统的滑模控制问题.在系统状态已知的前提下,利用滑模控制思想将一个n阶未知非线性不确定系统方程转化为一个关于切换曲面函数的一阶非线性方程,然后利用二阶扩张状态观测器来估计转化后的一阶非线性方程的非线性函数和扰动.为了消除滑模控制项所带来的抖振,引入边界层.利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性,完成了系统输出跟随系统输入的目的.由于系统中存在扩张状态观测器,本文的控制方法不依赖于被控对象的数学模型,具有很强的鲁棒性.仿真的结果表明了本文方法的可行性.     

一类MIMO非线性系统的自适应模糊滑模控制

研究了一类具有未知常数控制增益的MIMO非线性系统的自适应模糊控制问题。基于滑模控制原理,利用Ⅱ型模糊系统的逼近能力,提出了一种分散自适应模糊滑模控制器设计设计的新方案 。通过理论分析,证明了闭环控制系统是全局稳定的、跟踪误差收敛到零。     

基于观测器的不确定时滞系统H∞控制

研究不确定动态时滞系统具有鲁棒H∞性能的观测器设计方法。该系统具有状态时滞，且不确定性不满足匹配条件。基于LMI方法，给出了无记忆鲁棒镇定控制器存在的充分条件及相应的设计方法。