基于观测器输出反馈奇异时滞系统的同时H_∞控制（英文）

讨论了单个控制器同时镇定一组时滞奇异系统的问题.通过引入Lyapounv-Krasovskii泛函,给出所设计的同时镇定控制器的充分条件,保证了奇异时滞闭环系统的正则、无脉冲、稳定且具有H∞性能.利用基于观测器的状态反馈和状态反馈控制相结合的方法得到闭环时滞奇异系统同时H∞控制的充分条件,明确地给出了输出反馈控制律的表达式.所得控制器可由一组线性矩阵不等式求解得出,避免了矩阵分解.最后,由仿真算例说明该方法的可行性.     

基于径向基函数神经网络的无人直升机吊装系统滑模减摆控制

针对存在非线性、强耦合、外部未知有界干扰和建模不确定性的平面运动下无人直升机吊装系统,研究了一种基于径向基函数神经网络(radial basis function neural networks,RBFNNs)和干扰观测器的无人直升机吊装系统滑模减摆控制方法。首先将系统模型转换成仿射非线性形式,利用RBFNNs逼近系统不确定性,设计干扰观测器估计神经网络逼近误差与外界未知有界干扰的复合值。然后基于RBFNNs和干扰观测器设计了滑模减摆控制器,并用Lyapunov方法证明闭环系统稳定性;最后通过仿真验证了所设计控制器的有效性。     

基于神经网络的机械臂自适应输出反馈控制设计

研究了机械臂的位置跟踪问题,提出了基于神经网络的自适应输出反馈控制方法. 该方法无需系统精确的数学模型,适用于具有非线性不确定性和外界干扰的机械臂控制系统. 设计的控制器由三部分组成：基于动态补偿器的输出反馈控制项、神经网络自适应控制项和鲁棒控制项. 神经网络的权值自适应学习率由Lyapunov稳定性理论得出. 仿真结果表明设计的控制器能驱动机械臂精确跟踪期望的位置,验证了该控制方法的有效性.     

具有线性输出结构的非线性系统故障诊断和容错控制

研究了一类具有线性输出结构的非线性系统故障诊断和容错控制,利用自适应观测器来构造线性残差,同时构造李亚普诺夫函数,使其一阶导数为负来得到故障估计值,容错控制部分设计了2个自适应观测器,通过控制器重组使故障发生后的系统输出跟踪原系统输出.理论分析和仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于观测器的1型糖尿病模型的H∞控制器设计

针对1型糖尿病患者的血糖-胰岛素模型,研究基于观测器的H_∞控制问题。将葡萄糖-胰岛素动力系统建模为有输入约束和外部干扰的线性连续系统,当系统状态不可测量时,构造状态观测器,并以线性矩阵不等式(LMIs)形式给出基于观测器的H_∞控制器的存在条件,使得闭环系统是渐近稳定的,并且满足H_∞性能和输入约束;通过求解线性矩阵不等式,可同时得到观测器和控制器增益矩阵。仿真算例验证了本方法的有效性。     

基于干扰观测器的移动机器人轨迹跟踪控制

针对移动机器人的轨迹跟踪问题,设计了基于干扰观测器的积分滑模控制器.考虑侧滑与干扰的影响,建立了移动机器人的运动学和动力学模型.基于终端滑模理论设计了自适应滑模干扰观测器,实现了对复合干扰的有限时间逼近.在此基础上设计了基于运动学模型的轨迹跟踪控制器,保证了位置跟踪误差的渐近收敛和角度误差的有界收敛.结合干扰观测器和积分滑模方法,设计了基于动力学模型的速度跟踪控制器.通过仿真验证了所设计控制算法的有效性.     

二维系统的非脆H_∞控制

研究了二维(2-D)系统的非脆H∞控制.研究的对象线性离散2-D系统是由2-D状态空间Roessor模型描述的.所设计的状态反馈控制器的状态反馈增益带有范数有界的不确定性.当状态反馈增益的不确定性为加性不确定性时,该控制器使得所得到的闭环系统对于此类不确定性基于线性矩阵不等式方法是非脆稳定的.而H∞性能始终小于指定的数γ.     

二维系统的非脆H∞控制

研究了二维(2-D)系统的非脆控制.研究的对象线性离散2-D系统是由2-D状态空间Roessor模型描述的.所设计的状态反馈控制器的状态反馈增益带有范数有界的不确定性.当状态反馈增益的不确定性为加性不确定性时,该控制器使得所得到的闭环系统对于此类不确定性基于线性矩阵不等式方法是非脆稳定的.而D性能始终小于指定的数Y.     

应用非线性干扰观测器的反推终端滑模飞行控制

针对飞机机动飞行时模型非线性、气动参数和力矩干扰不确定性的特点,提出一种基于非线性干扰观测 器的反推终端滑模控制方案. 该方案利用非线性干扰观测器逼近系统不确定性,取消了不确定性上界已知条件. 反 推设计过程中结合动态面控制设计虚拟控制律,能避免计算复杂性问题,通过引入快速终端滑模控制策略,提高了 系统收敛速度和稳态跟踪精度. 采用Lyapunov 稳定性理论证明了闭环系统所有信号一致终结有界. 对某战斗机进 行6 自由度机动飞行仿真,验证了该控制方案的有效性.     

时滞系统输出反馈无源控制器设计

研究一类线性时滞系统的输出反馈无源控制问题.通过采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了使闭环系统二次稳定且严格无源的静态或动态输出反馈控制器存在的充分条件,这两种控制律的设计问题最终转化为线性矩阵不等式的可行解问题.     

基于微分律的机车单元制动器自适应鲁棒控制

针对机车单元制动器制动时闸瓦位置控制中存在的时变扰动等非线性因素,结合Lyapunov稳定性理论,构造基于super-twisting观测器和微分控制律的自适应鲁棒控制器,并对其应用效果进行研究。设计super-twisting观测器对轮瓦间因挤压产生的时变扰动进行估计并对估计误差自适应模糊逼近以削弱时变扰动;引入微分控制律并通过求解微分方程确定控制器中的鲁棒项。理论分析及仿真结果表明,系统各状态变量闭环输出有界,跟踪误差及滑模面导数一致有界并收敛于0,滑模面常值收敛。系统输出能够快速、稳定且精确跟踪输入,并对外部时变扰动具有较强的鲁棒性。     

时滞系统输出反馈无源控制器设计

研究一类线性时滞系统的输出反馈无源控制问题.通过采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了使闭环系统二次稳定且严格无源的静态或动态输出反馈控制器存在的充分条件,这两种控制律的设计问题最终转化为线性矩阵不等式的可行解问题.     

网络控制系统的随机输出反馈控制

给出了网络控制系统在不完全状态信息时系统状态的线性最优估计器；讨论了网络控制系统在输出反馈情况下随机最优控制器的设计；并证明了该最优输出反馈控制律可使网络控制系统均方指数稳定．最后以网络控制下的釜式反应器为对象进行了仿真研究，仿真结果表明了该法的正确性和有效性．     

不匹配不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪控制

针对一类具有外部扰动的不匹配不确定SISO仿射非线性系统提出了一种光滑、简单的鲁棒跟踪控制器.利用反馈线性化技术和Lyapunov方法,在不匹配不确定项满足一定的约束条件下,所设计的控制器能主动克服不确定项和外部扰动对系统的影响,并且无需每步控制进行范数计算,同时控制器中没有Lyapunov函数,得到的是具体的控制表达式.基于Lyapunov稳定性定理证明了在该控制器的作用下能保证输出跟踪误差及相应闭环系统的状态实用稳定.仿真结果证明了方法的有效性.     

带有非线性扰动的不确定广义系统的保性能控制

研究了具有非线性扰动的不确定广义系统的保性能控制问题.设计了一个保性能控制器,并应用线性矩阵不等式方法给出状态反馈保性能控制器存在的充分条件.最后,通过线性矩阵不等式的可行解给出了保性能控制器的设计方法.     

应用干扰观测器的导弹发射车起竖装置鲁棒控制

针对现有垂直导弹发射车起竖装置的起竖平稳性不足和快速性不够的问题,对起竖装置的运动学部分和液压部分进行建模,在此基础上利用backstepping方法实现起竖角的精确控制. 由于系统存在着建模不确定性误差和未知外部干扰,运用径向基神经网络干扰观测器对其进行估计,并将估计输出应用于起竖角的控制,从而提高了系统控制精度. 仿真结果表明,所设计的基于径向基神经网络干扰观测器导弹发射车起竖装置backstepping控制器具有良好的动态特性和强鲁棒性.     

不确定多状态变时滞线性切换系统的H■记忆输出反馈控制

基于公共Lyapunov泛函、Schur补引理及矩阵不等式方法,讨论了一类不确定多状态变时滞线性切换系统的输出反馈问题.在切换状态输出反馈策略下,得到了鲁棒H■控制性能要求下可行解存在的充分性判据,为系统的综合提供了可行性判据.设计了有记忆的输出反馈控制器以及切换规则,为系统的稳定性分析及控制器的综合提供了更多自由度.通过数值仿真,验证了所得结论的有效性和实用性.     

非线性随机大系统分散控制的有界稳定性分析

研究了具有严反馈形式含有有界不确定性的非线性随机大系统,其中与未知状态相关的关联项满足线性增长约束,设计了相应的含有关联项的状态观测器,设计的分散自适应控制器使得闭环,互联的非线性随机大系统实现了概率意义下的全局稳定,基于Lyapunov的递推设计方法解决了通过输出反馈达到的分散全局镇定问题.     

基于神经网络的一类非线性系统自适应滑模控制

对一类非线性系统进行简化处理后,结合神经网络逼近方法、自适应滑模控制提出一种新的自适应控制方法.所设计的控制器分为两部分,一部分是等效控制器,另一部分是滑模控制器.滑模控制器用来减小系统的跟踪误差,起鲁棒控制作用.文中用神经网络逼近非线性函数,并将网络权值误差引入到神经网络权值的自适应律中用以改善系统的动态性能.最后给出的仿真算例证明所设计的控制器是十分有效的.     

非线性不确定离散时变时滞系统的积分滑模控制

研究一类非线性不确定离散时变时滞系统的滑模控制问题,构造状态观测器估计所研究系统的状态,在估计状态基础上设计积分滑模面,使整个动态过程对于外部干扰具有完全鲁棒性.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术给出了滑模动态系统渐进稳定的充分条件.设计相应的滑模控制器,并在控制器中引入饱和函数消除系统的抖振,利用仿真实例验证所提出方法的有效性.