双重积分时滞对象的最优抗干扰设计

针对具有时滞的双重积分对象，提出了两种新颖的二自由度控制结构．对于给定点跟踪控制器：一个是采用鲁棒H2最优控制性能指标设计；另一个是采用常规的微分控制器，它们均在对象输入和输出端之间设计相同的负载干扰抑制闭环，通过提出期望的闭环余灵敏度函数的方法来反向确定扰动观测器，并给出了负载干扰抑制闭环保证鲁棒稳定性的充要条件．该方法可以直接用于抑制工业单积分时滞过程中的斜坡型负载干扰信号．仿真实例验证了本方法的优越性．     

一种单值预测控制鲁棒稳定性的简易判据

提出了一种单入单出系统预测控制鲁棒稳定性判据工程概念清晰 ,简单实用。理论分析和仿真结果证明 ,过程模型的参数大于被控过程正常操作点处的参数时 ,运用这种判据能够提高预测控制系统的鲁棒稳定性     

基于模型完全动态延时逆的内模控制方法

分析了常规内模控制中存在的缺点,提出了一种基于模型完全动态延时逆的内模控制方法,取消低通滤波器的设计,以逆的延时时间的调整来提高系统的鲁棒稳定性,并结合自适应逆控制原理,采用有效消除被控对象下游输出端和上游输入端扰动的内模控制方法。     

基于模型预测内模的实时控制算法

对具有滞后性、外界扰动和被控对象参数不确定性、快速性要求高的一类单输入-单输出线性系统的非恒值实时控制的模型预测内模的控制算法进行了进一步的分析研究.从理论上分析了该控制算法的系统稳定性条件、稳态控制误差,研究了在逆变电源控制系统中,该控制算法对负载的鲁棒性和对扰动的抑制能力.算法仿真表明:该控制算法能够克服外界扰动和被控对象参数不确定性,系统具有较强的鲁棒性,稳态控制精度高,动态响应速度快.     

鲁棒PID参数整定方法

在PID参数整定中充分考虑被控对象的不确定性信息,提出了基于MiniMax原则和EISE指标的鲁棒PID参数整定方法。根据PID闭环控制系统的特性,在MiniMax求解中,采用空间分隔的方法解决了SQP存在的局部极值问题。仿真表明鲁棒PID在被控对象动态特性发生很大变化时仍可以保持较好的控制品质。     

具有有界扰动的时变非线性系统的鲁棒控制

考虑一类具有有界扰动的时变非线性系统的鲁棒输出调节问题．利用递推设计方法设计出一种新的鲁棒控制器，该控制器不要求知道有界扰动和系统时变参数的上界．采用该控制器，能保证闭环系统信号的全局有界性，并且通过控制器参数的适当选择，可使闭环系统输出充分接近零．仿真例子表明所设计鲁棒控制器的有效性．     

受扰线性不确定系统鲁棒H_∞混合镇定

针对受外界扰动和参数不确定性影响的线性系统,同时考虑其暂态性能和稳态性能,提出基于混合稳定的鲁棒H_∞控制概念和控制方法.给出闭环系统混合稳定且抑制外部扰动对被控输出影响的充分条件,并将这些条件转化为线性矩阵不等式约束.所设计的是一个关于时间连续的H_∞混合镇定控制器,简化了设计过程,避免控制器切换导致的抖振.仿真结果表明:在外界扰动和参数不确定影响的情况下,该控制方法达到预期的暂态性能和稳态性能的要求,且有效抑制了干扰对系统状态的影响.     

不确定离散系统的输出反馈鲁棒镇定

研究了一类具有范数有界时变不确定性的不确定离散系统的输出反馈鲁棒镇定问题．系统不仅存在状态矩阵不确定性,而且存在控制矩阵和输出矩阵不确定性．得到的动态输出反馈补偿器确保对于所有容许不确定性可以镇定被控对象．给出动态输出反馈补偿器存在的充分条件．最后通过求解一个等价的线性时不变离散系统的标准Ｈ∞输出反馈控制问题,构造出线性时变不确定离散系统的动态输出反馈补偿器的系统矩阵     

基于μ综合方法的空空导弹鲁棒驾驶仪设计

为了提高导弹驾驶仪的鲁棒性能,采用μ综合方法设计了算例空空导弹三通道的控制律.设计过程中考虑了控制对象的参数不确定性、未建模动态特性、外部扰动和通道间耦合等因素,解决了经典控制方法只能进行鲁棒性验证的问题.相对于其他鲁棒控制方法,μ综合方法还可以同时针对鲁棒稳定性和鲁棒性能进行设计.仿真结果表明,μ综合驾驶仪满足各项性能指标,具有良好的鲁棒性能.     

扰动观测器稳定平台视轴稳定的控制方法

为提高运动载体上稳定平台的抑制扰动能力,考虑稳定平台伺服系统的机械谐振因素的影响,提出了带输出观测器的扰动观测器稳定控制方法,研究该扰动观测器的回路结构、输入输出关系、带宽和鲁棒稳定性问题。仿真结果表明:在振幅4(°)/s、频率5 Hz的正弦信号下运动载体视轴稳定精度小于0.04°。在参数摄动情况下带输出观测器的扰动观测器比反馈型扰动观测器具有更好的鲁棒稳定性。     

基于神经网络逼近的磁浮列车动态悬浮控制

为了有效提高磁浮列车悬浮系统在负载扰动和轨道不平顺扰动下的动态特性,提出了一种基于Lyapunov稳定性分析的径向基神经网络逼近算法使悬浮间隙能够在有界范围内达到最优。首先,以悬浮负载为受控对象建立系统垂向动力学方程和电压控制方程,以此构造能够表征系统非线性的状态空间方程。其次,确定径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络基本结构,根据悬浮间隙误差约束条件和控制电流构造输入输出,并以此设计控制律保证所输出悬浮间隙能够在多种扰动的综合作用下持续稳定;再次,基于Lyapunov稳定性第二判据证明系统闭环稳定,能够在误差整定过程中使得间隙误差收敛于无穷小。最后,通过与目前应用较为广泛的比例-积分-微分(proportion-integral-derivative, PID)控制算法进行仿真对比,在非线性负载力和不平顺扰动下分析验证所提出控制算法的有效性。结果表明:所提控制算法比PID控制算法具有更好的鲁棒性。     

Predictive PI control and its robust stability analysis

It is difficult to analyze robust BIBO stability of predictive PI (PPI) control system due to the time delay of process. A novel technique for stability analysis of this kind of system is proposed in this paper. The state space form of PPI control system is given, and its characteristic polynomial is derived by a simple method, so the robust BIBO stability analysis of this kind of system is also the analysis of corresponding characteristic polynomial. Applying Kharitonov theorem and edge theorem, the BIBO stability can be judged for arbitrarily given process parameter intervals. The system robust stability with variable process parameters is described respectively, and some beneficial conclusions for the design of PPI controller are obtained.     

积分时滞过程的非线性比例控制

对积分时滞过程提出一种非线性比例控制算法,该算法只有一个可调参数,简单且实现容易。仿真结果显示该控制结构具有良好的设定值跟踪特性,并且对时滞偏差具有很强的鲁棒性能。最后简要讨论了抗负载干扰的性能。     

TCP主动队列管理的计算方法

将TCP的流量控制过程等效为二阶线性时变系统，采用不敏感控制对象参数的内环位置补偿（SP）结构和负载扰动的控制器设计方法，设计出一种新的AQM算法．仿真试验表明，主动队伍管理算法的稳态和瞬态性能都优于与它具有相同实现复杂度的RED和PI算法，并在负载扰动和参数变化时具有较强的鲁棒性．     

具有清晰暂态性能的机器人鲁棒自适应跟踪控制

基于不确定性机器人的轨迹跟踪问题,提出一种保证系统具有清晰暂态的鲁棒自适应控制策略,控制器由一个简单的线性ＰＤ反馈＋非线笥阻尼＋标量不确定性补偿控制器构成,不需传统的回归矩阵计算,能够有效地克服通常难于建模的摩擦力和外部扰动影响,只需了解系统的阶数和输出的位置及速度状态,保证全局的中全局一致最后有界,二自由度机器人的仿真证明了该法的有效 性。     

新型解耦控制器的设计及其应用

基于传统的解耦方法和内模控制理论,提出一种采用单位反馈结构的PID/PI解耦控制器的解析设计方法,通过适当地添加补偿项,消除控制器中可能包含的不稳定因素,使得这种新型的解耦控制策略适用于含有多时滞和右半平面零点的双输入双输出系统.该方法克服了现有数值化求解方法的局限性,可在线调节解耦控制器的控制参数,使系统达到较好的动态性能和鲁棒性能.同时,对于存在乘性不确定性的被控过程,分析了控制系统满足标称性能和鲁棒稳定性的充要条件,并由此确定出控制器参数的调节范围.将这种新型的解耦控制策略应用在四容(阶)水箱试验中,仿真验证了其优越性.     

船舶锅炉水位PID控制器参数多目标优化整定

为有效提高船舶锅炉水位控制性能,提出一种基于多目标遗传算法和多属性决策(MADM)技术的PID控制器参数整定方法.将系统的跟随性能、扰动抑制性能及鲁棒性能作为目标函数,采用改进非劣分层多目标遗传算法(NSGAⅡ)求出Pareto最优解.使用客观赋权的信息熵法对Pareto最优解属性进行权值计算.采用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)进行MADM研究,给出了Pareto最优解排序.仿真结果表明,该方法通用性好,PID性能良好,适合工程实际应用.     

基于二阶扰动观测器的永磁同步电机电流控制

永磁同步电机速度伺服系统的电流环存在外部干扰和系统参数摄动,影响了PI控制的性能。本文利用系统输出与内模输出误差,设计一种新型的鲁棒内环扰动观测器,来估计系统不确定量补偿量。在保证系统鲁棒稳定性条件下,设计扰动观测器的动态响应为二阶系统,达到无稳态误差。实验仿真表明,增加了扰动观测器补偿的PI电流环控制系统,能够很好地抑制电流环中的扰动,减小电流波动,提高电流的跟踪精度。     

一种新的基于MEA的自适应模糊控制器

针对两输入一输出的典型模糊控制器，提出了MEA-FUZZY自适应控制策略，采用MEA对模糊控制系统的5个相关参数进行优化，实现了输出比例因子的在线调整，并在分析规则表的基础上调整了模糊隶属函数，从而使该自适应模糊控制器的整体性能接近最优。仿真结果表明，该控制系统结构合理，优化方法简单有效，控制品质优良，同时具有较强的适应性和鲁棒性。     

采用多项式结构的机器人鲁棒自适应控制

提出了一种新颖的鲁棒自适应控制策略,采用简单的多项式结构,不需传统的回归矩阵计算,而唯一需要了解的只是系统的阶数和输出的位置及速度状态,能够有效地克服通常难于建模的摩擦力和外部扰动影响,最后保证全局的指数稳定或全局一致最后有界．二自由度机器人的仿真证明了该法的有效性．