一种具有控制时滞的离散系统的变结构控制设计

研究含时滞的线性离散系统的变结构控制问题。首先将离散系统简化为不含时滞的线性离散系统,然后对简化的系统提出一种新的变结构控制设计算法。该算法分为2个阶段:当系统轨迹在滑模某邻域外时,控制率使系统轨迹单调趋近于滑模面;当系统轨迹渐近进入到该邻域内,控制率使其轨迹一步到达滑模面。抖振现象是离散系统滑模控制算法的主要缺陷,一些学者针对离散系统在削弱抖动方面做了广泛而深入的研究。离散系统在削弱抖振方面的研究提出的算法可以有效地削弱系统解轨迹的不连续性产生抖振的现象,使系统稳定。文章最后给出了数值计算和仿真算例。     

任意时滞离散系统H∞控制

在离散系统任意时滞α-稳定判据及离散系统时滞状态H∞控制策略的基础上，研究了任意时滞撤职散系统H∞状态反馈控制问题，得出的结果避免了对时滞常数的限制，适应了应用中普遍性问题的要求。     

任意时滞离散系统H∞控制问题及其解法

在离散系统任意时滞α－稳定判据及离散系统时滞状态H∞控制策略的基础上，研究了任意时滞的离散系统H∞状态反馈控制问题，得出的结果避免了对时滞常数的限制，适应了应用中普遍性问题的要求。     

不确定时滞线性离散系统的鲁棒容错控制

针对含有执行器失效故障的一类线性不确定时滞离散系统,研究了状态反馈鲁棒容错控制问题,其中参数的不确定性是范数有界的．基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,设计了一种有记忆的状态反馈控制器,使得闭环系统在所有可能的执行器失效故障情况下均是渐近稳定的．给出了该系统对执行器失效具有完整性的一个LMI充分条件,并利用MA...     

具有时滞的不确定系统的变结构控制

针对具有输入控制时滞的不确定系统,提出了一种具有滑动模态的变结构控制。设计出了系统切换函数和控制律,用切换函数使滑动模态渐近稳定,用变化的不连续控制保证滑动模态的存在和削弱抖振。     

一种基于状态边界层的滑模控制器设计

在滑模控制理论中，减少控制信号抖振一直是研究的热点问题之一。最常用的使用边界层控制的方法会因边界层宽度的不同选择产生不同的结果，或者减少控制信号的抖振，或者降低控制精度。本文提出了基于状态边界层的滑模控制器的设计构想，即用状态的模来调整边界层的宽度。仿真结果表明，这种方法能有效地消除控制信号的抖振，同时兼顾了控制精度。     

基于遗传算法的含时滞主动悬架离散系统最优控制

针对存在时滞的主动悬架离散系统控制问题,提出一种基于遗传算法的最优控制方法;在含时滞的二自由度1/4主动悬架动力学基础模型上,采用零阶保持器进行离散化,通过状态变量扩维标准化处理,建立隐含时滞的主动悬架离散系统一般描述模型;采用遗传算法优化控制系统中的加权矩阵,解决最优控制器权重主观性和优化速度缓慢对主动悬架控制性能的...     

非线性不确定时滞系统的鲁棒滑模控制

针对一类非线性不确定时滞系统,提出了一种新的鲁棒滑模控制设计方法.通过使用一个综合性能指标,设计了无记忆鲁棒滑模控制器,确保了闭环系统的稳定性,有效地抑制了时滞系统滑模控制设计的抖振.仿真结果证明了该方法的有效性.     

带有扰动的变时滞离散系统可达集估计

研究了在有界峰值扰动下变时滞离散系统的可达集估计和状态反馈控制器设计问题。首先,选取适当的Lyapunov-Krasovkii泛函,利用线性矩阵不等式,得到界定系统可达集的充分条件,即一个包含非凸标量的时滞相关结果。在系统初始值不为零的情况下,这些条件保证了包含系统状态的椭球体的存在性。其次,在可达集估计过程中,通过设计状态反馈控制器使所确定的椭球包含闭环系统的可达集。随后,为使所估计的椭球体尽可能小,将求解最小椭球问题转化为一个具有矩阵不等式约束的优化问题。最后,通过数值算例验证所得结果的有效性。     

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.     

非方离散时滞奇异系统的观测器设计

讨论了非方离散时滞奇异系统的观测器设计问题.在一系列等价变换下,将该问题转化为一个正常线性离散时滞系统的观测器设计问题,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了存在一个与系统状态维数相同的函数观测器的充分条件,并用此观测器对系统的状态进行了估计并讨论了一种特殊情况.     

带有状态时滞的多采样率线性离散时间系统的最优预见控制器设计

研究了一类具有状态时滞的多采样率离散时间控制系统,对这类系统给出了一种最优预见控制器的设计方法.首先利用离散时间系统提升技术,把所研究的系统转化成单一采样的扩大系统;然后利用构造扩大误差系统的方法引入积分器;再对扩大误差系统应用通常的线性二次型最优预见伺服系统设计方法设计控制器,从而得到原系统的最优预见控制器.同时还对扩大误差系统的能控性和能观测性进行了讨论,并通过数值仿真说明了控制器的有效性.     

基于输出反馈的离散时滞系统的鲁棒容错控制

研究离散一步时滞系统的鲁棒容错控制.采用带有时滞项的输出反馈控制律,针对传感器和执行器故障进行D稳定容错控制研究,并给出满足D稳定的充分条件,以及控制器的设计方法和步骤.较之单纯的完整性设计在容错的目标方面具有更大的适应性和实用性.仿真实验验证了该方法的有效性.     

离散时滞系统时滞状态反馈D稳定容错控制

针对离散一步时滞系统传感器故障,采用状态反馈和带有时滞的状态反馈控制,给出了一个对传感器失效具有完整性的D稳定控制系统需满足的一个充分条件,进而给出控制器的设计方法和步骤,并推广至执行器失效情况,指出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则.仿真实验验证了该方法的有效性.     

直流调速系统调节器参数的自整定

文章就典型的直流双闭环调速系统设计方法进行说明。针对电枢电流不连续时,系统参数发生变化,造成系统性能变差,列出相应的电流环调节器参数的求法。采用Ｍ ＡＴＬＡＢ 进行仿真验证。结果表明该ＰＩ参数的自调整方法能使系统的稳定性和动态性能提高     

具有饱和执行器的不确定离散时滞系统的镇定

执行器的动态特征常常会引入某些非线性特性,其中常见的就是饱和。针对控制系统中广泛存在的饱和问题,讨论了具有饱和执行器的离散常时滞不确定系统的鲁棒镇定问题。首先,由于饱和执行器的非线性特性会对系统的稳定性有较大影响,所以利用扇形区域法对饱和非线性项进行处理。其次,利用李雅普诺夫函数方法,结合矩阵不等式性质,给出了无记忆状态反馈控制律存在的充分条件,并且在闭环系统渐近稳定的条件下,将所得的非线性矩阵不等式转化成线性矩阵不等式,该充分条件不仅消除了不确定项对系统稳定性的影响,而且得到了与时滞无关的稳定性判据。最后,给出一个数值仿真算例,验证了所得结果的有效性和可行性。     

相容指标约束下的线性时滞广义系统容错控制设计

对一类线性不确定时滞广义系统,讨论了H∞指标和区域极点指标相容条件下的容错控制器的设计问题。在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中两类指标的相容性理论。分析了与H∞指标相容的区域极点指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法。仿真结果表明,该方法是有效的,且更能保证系统的动态性能。     

Approximately optimal tracking control for discrete time-delay systems with disturbances

Optimal tracking control （OTC） for discrete time-delay systems affected by persistent disturbances with quadratic performance index is considered. By introducing a sensitivity parameter, the original OTC problem is transformed into a series of two-point boundary value （TPBV） problems without time-advance or time-delay terms. The obtained OTC law consists of analytic feedforward and feedback terms and a compensation term which is the sum of an infinite series of adjoint vectors. The analytic feedforward and feedback terms can be found by solving a Riccati matrix equation and two Stein matrix equations. The compensation term can be obtained by using an iteration formula of the adjoint vectors. Observers are constructed to make the approximate OTC law physically realizable. A simulation example shows that the approximate approach is effective in tracking the reference input and robust with respect to exogenous persistent disturbances.