线性系统执行动态和观测动态的补偿

文章研究线性系统的执行动态和观测动态的补偿问题，它们本质上可以转化为串联系统的控制和观测问题。文章将在抽象框架下给出串联系统的控制器和观测器的设计方法。通过引入基于算子Sylvester方程的分块三角变换，串联系统得以解耦，从而使得控制器和观测器的设计变得简单易行。为了验证抽象结果，所提方法被应用于带有常微分方程执行动态和观测动态的不稳定热方程。数值仿真更直观地表明抽象理论的正确性与可行性。     

一个新混沌系统的镇定

研究一个新混沌系统的不稳定平衡点的镇定问题.当参数已知时,根据Lyapunov稳定性理论,分别设计了合适的非线性反馈控制器和线性控制器,使受控的新混沌系统期望镇定的任一不稳定平衡点全局指数稳定;当参数未知时,利用自适应策略,构造了相应的控制器使受控系统期望镇定的任一不稳定平衡点渐近稳定.数值仿真结果表明,这些控制方法是有效的.     

一类有零动态的不确定非线性系统的光滑自适应状态反馈镇定

研究了一类带有未知控制系数和零动态的不确定非线性系统的全局自适应状态反馈镇定问题.通过放宽对系统零动态的假设以及对系统未知参数的定义,将自适应镇定控制器的动态阶次降到了一维.利用增加幂次积分方法和灵活的自适应技术,给出了光滑自适应镇定控制器的迭代设计步骤.所设计的镇定控制器确保了整个闭环系统的所有状态是全局一致有界的,并且原系统的状态渐近收敛到零.最后,通过一个仿真算例来验证理论结果的正确性.     

对象族的鲁棒控制器设计

研究对象族的同时镇定问题,设计出同时镇定两个选定对象的含参数控制器.其基本思想是找到两个特殊对象:对象族的标称对象和"最坏点"对象,据此设计鲁棒镇定对象族的含参数控制器.由于引入了参数,使得通过已有的方法设计鲁棒控制器成为可能.根据对象族系统的稳定性理论确定控制器中的参数,把设计控制器的问题转化成稳定性检验问题,从而可求出同时镇定对象族的控制器及与之相应的被控对象的不确定参数的取值.     

一类带有区间时变时滞的非线性中立切换系统的指数镇定

研究带有时变时滞中立非线性切换系统的指数镇定问题。通过时滞以及时滞的界,构造Lyapunov-Krasovskii函数,运用平均驻留时间方法,给出了中立非线性切换系统指数镇定的充分条件,该条件以线性矩阵不等式的形式出现。最后运用Schur补引理,设计出控制器以保证闭环系统的镇定,并用数值进行了验证。     

基于T-S模糊模型的新型非线性系统控制器设计

针对非线性系统的镇定控制问题,设计了一种新型的基于T-S模糊模型的非-并联分布补偿(PDC)控制器.在控制器设计的过程中,采用了一种新颖的模糊李亚普诺夫函数和一种松弛变量技术.这些措施的应用可以为控制器的设计引入更多的自由度,因而可以获得比以往结果保守性更小的镇定条件.由于控制条件是以线性矩阵不等式形式给出的,因此可以...     

带输入饱和的耦合波方程的边界反馈镇定

考虑通过位移耦合的波方程的边界状态反馈控制问题.假设边界状态反馈控制具有输入饱和约束.首先引入一个辅助系统消除输入饱和约束的影响,然后应用Lyapunov函数方法设计边界反馈控制器,证明闭环系统的指数稳定性.此外,借助Galerkin方法证明闭环系统解的存在唯一性.该结果推广了已有文献中关于单个波系统边界反馈镇定性的结果.     

无阻尼时滞双线性系统动态输出反馈镇定问题

本文讨论一类无阻尼时滞非线性系统的可镇定问题 .利用系统状态全维 Luenberger观测器的设计思想、L yapunov- Krasovskii泛涵法和分离原理 ,在状态反馈控制器设计的基础上得到了全维阶动态输出反馈镇定控制器的设计     

直驱式电液伺服转叶舵机AFSM-LTOC控制器

针对直驱式电液伺服转叶舵机的控制问题,提出一种带有负载力矩观测补偿的自适应模糊滑模设计方案.采用自适应模糊滑模控制解决由于系统的不确定性及干扰的存在而不能准确控制的问题,使控制器的设计不依赖于被控对象的精确数学模型.引入负载力矩观测补偿的方法,对负载力矩进行实时动态补偿,抑制负载力矩对系统响应和速度跌落的影响,提高系统的响应速度.基于李雅普诺夫函数推导出规则参数调整的自适应率,保证闭环控制系统的稳定性.实验结果表明:该控制器能够补偿执行单元的交流特性,降低稳态误差,抑制负载力矩扰动,提高系统的鲁棒性和动态特性.     

基于输出反馈的网络系统控制器的设计

对网络控制系统进行分析,在考虑网络诱导时延和数据包丢失的基础上,基于一定的数据包丢失率和不大于一个采样周期的时延建立数学模型,研究了动态输出反馈网络控制系统指数稳定性和控制器设计问题,将系统建模为结构事件率约束的异步动态系统.利用线性矩阵不等式方法推导出网络接通率约束的系统指数稳定的充要条件,给出了确保系统稳定的控制器设计方法,仿真实例说明研究结果是有效可行的.     

非线性系统控制器综合的一种新方法(英文)

基于正切线性化控制技术和状态依赖Riccati微分方程方法,提出了一种新的非线性控制器综合策略.受正切线性化控制的启发,首先,将一类非线性系统的非线性反馈镇定问题转化为状态依赖线性时变系统的反馈镇定器设计问题.然后,给出了求解导出线性时变系统反馈镇定器设计问题的一种基于状态依赖Riccati微分方程方法.为实现该控制器的求解,仅需实时求解给定正定初始条件下的状态依赖Riccati微分方程.此外,本文所得到的解析结果还能保证非线性闭环反馈系统的指数渐近稳定性.最后,用一个数值算例验证了本文给出方法的有效性.     

包含静止同步补偿器的电力系统鲁棒镇定

研究包含静止同步补偿器(STATCOM)的单机-无穷大电力系统鲁棒镇定控制.首先,从系统级角度讨论了系统的动态数学模型.为消去系统非线性,引入了直接反馈线性化技术.考虑到系统的参数不确定性,所得到的系统模型为一个包含不确定项的线性系统.基于系统的代数黎卡提方程的解,对上述线性系统,引入反馈控制.结合前述的直接反馈线性化技术给出的补偿控制规律,得到原系统的鲁棒镇定控制器.在仿真实例中,考虑了在反馈线性化补偿控制规律中有无静止同步补偿器的附加控制作用2种不同的情形.输电线路发生三相对称短路故障,在此暂态过程中,考察所给控制器的控制效果.图2,参10.     

具有输入饱和的非线性广义交联系统的分散控制

利用Lyapunov稳定理论和矩阵理论研究了具有输入饱和的不确定非线性广义交联系统的分散鲁棒控制问题.采用广义Riccati方程,对一类具有输入饱和的不确定非线性广义交联系统,给出了一种分散广义鲁棒镇定控制器的设计.考虑了另一类特殊的具有输入饱和的不确定广义相似交联系统,给出了该类系统的一种分散广义鲁棒镇定控制器的设计,由于控制器本身也具有相似结构,因此控制器很容易设计且易于工程的实现.     

基于backstepping的一类多输入非线性系统的控制设计

基于backstepping设计方法,讨论一类非线性系统的状态反馈镇定问题.针对这类非线性系统的特殊情形,运用backstepping方法,先设计其具有严格三角结构形式的嵌入子系统的控制器,进而推出整个系统的控制器,并利用Lyapunov方法证明所设计的控制器能使整个系统是渐近稳定的.最后通过实例验证了结果的正确性.     

不确定广义非线性关联大系统的分散鲁棒控制

考虑了一类具有相似结构的不确定广义非线性关联大系统,利用Lyapunov稳定理论和矩阵理论,借助广义大系统的分解原理研究了该类系统的分散镇定问题.运用Lyapunov方程的方法结合矩阵的范数性质得到了系统可镇定的条件,并给出了一种分散鲁棒镇定控制器的设计.同时,获得了不确定广义非线性关联大系统及各个孤立子系统同时渐近稳定的不确定量的范数界.     

具有动态不确定的非线性系统的鲁棒自适应输出调节

针对包含静态不确定和未建模动态等一类不确定非线性系统,研究了其在线性、中性稳定的外系统驱动下的鲁棒输出调节问题．设计过程主要分为两部分,首先运用调节器方程解和标准内模将输出调节问题转化为鲁棒镇定问题;然后给出鲁棒自适应控制律镇定闭环系统,同时利用控制输入项和外系统信息设计出内模方程．调节器使闭环系统的信号全局最终有界,且误差被调节至渐近趋于零．仿真结果验证了设计方法的有效性．     

非完全对称欠驱动无人艇全局渐近镇定控制

研究一类非完全对称欠驱动无人艇全局渐近镇定控制问题,基于级联系统理论和李雅普诺夫理论实现了全局渐近镇定控制.将无人艇系统模型进行两次全局微分同胚变换,得到非线性级联系统的形式,使原无人艇系统的镇定问题简化为级联系统的镇定问题;基于李雅普诺夫稳定性理论和级联系统理论设计了镇定控制器并分析了其稳定性,实现了非完全对称欠驱动无人艇的全局渐近镇定控制.仿真结果验证了所研究方法和设计控制器的有效性和可靠性.     

非线性采样系统镇定问题的连续原型方法(简报)

0 引 言 基于近似离散模型上设计的采样控制器是否对原来连续受控系统有效的问题是近期研究的热点之一,文献[1~2]对镇定问题进行了研究,在采样周期充分小的情况下,给出了可实用渐近稳定的条件,但对实际控制系统而言,其执行机构的工作响应频率是有限制的,因此控制器的采样周期不可能任意小.而文献[3]在采样周期固定的条件下,考虑了指数稳定的特殊情况.文献[3]中提出了离散模型连续原型的概念,证明了在微分同胚条件下近似离散模型的连续原型的存在性,在连续的框架下,给出了基于近似离散模型上设计的指数稳定的采样控制器,能够以同样方式指数稳定原来连续受控系统的条件.在采样周期固定的条件下,本文在文献[3]连续原型方法的基础上,进一步讨论相应渐近稳定的情况,给出了基于近似离散模型上设计的渐近稳定的采样控制器能够镇定连续受控系统的条件.     

混沌范德玻-杜芬系统参数自适应反步设计

针对一类具有多个未知参数的混沌ADVP(范德玻-杜芬)系统,设计自适应镇定控制器.基于反步法思想,对所有未知参数设计自适应估计律,结合反步思想为一类不确定混沌系统设计自适应控制器.设计出的控制器只需施加于一个子系统,使得控制的实现更加方便.整个设计过程只须作一次极点配置和求解一个李雅普诺夫方程,简化了计算,得到了简单且易实现的标量控制器.仿真结果表明:受控系统能快速达到收敛.     

一类参数不确定非完整移动机器人的鲁棒镇定

研究了一类质心和几何中心不重合的非完整移动机器人的镇定问题,在设计控制器时,考虑了其运动学模型具有参数不确定性.通过自适应方法对质心和几何中心距离进行参数估计;并且针对车轮半径和两驱动轮之间距离参数未知但有界的情形,设计了一种光滑时变控制器; 证明了该控制器能够保证整个闭环系统中的各个状态指数趋于零;为了保证闭环系统的鲁棒性,本文还给出了控制器参数需要满足的一个充分条件.最后,仿真结果验证了该控制器的有效性.