机器人系统中的状态反馈控制器设计

存在诸如参数误差和外界干扰等扰动情况下,基于线性矩阵不等式设计出了状态反馈控制器.首先,利用反馈控制技术把机器人动力学模型转化成一线性状态方程.然后,针对该线性状态方程,通过应用线性矩阵不等式,得到了状态反馈控制器.最后,给出了两关节机器人的仿真实验,仿真实验表明所设计的状态反馈控制器是有效的.     

线性系统最优反馈控制器的设计方法

介绍以计算机作为运算部件的最优反馈控制器，它的结构不是一个简单的输出反馈系统，而是一个状态反馈系统，再系统所受的随机干扰所带来的影响。为此，必须对每一采样时刻的状态作出及时的估计，以便用来作为计算反馈量的依据。控制器的优劣与目标函数的制定有很大关系，只是在实际应用中最困难的问题是不能很快地找到一个适合的目标函数。     

线性跟踪微分器及其在状态反馈控制中的应用

目的 给出线性跟踪微分器的设计方法,并研究将其用于控制系统状态反馈的效果。方法 利用积分器反馈方法,给出了α阶线性跟踪微分器（可实现对微分信号的α阶静态无差跟踪）及γ阶强跟踪微分器（可直接获得待微分信号的Ｉ￣γ阶微分估值）两种线性跟踪微分器设计方案,并将其用于直接获取状态及进行状态反馈控制的仿真研究。结果与结论 结果表明只要合理地选择跟踪微分器的类型及参数,无论对线性系统还是非线性时变系统,这一方     

状态滞后线性系统的H∞状态反馈控制器

利用LMI（线性矩阵不等式）的方法，给出了一般的状态滞后自治系统稳定且具有H∞范数界的一个充分条件，并由此得到一般的状态滞后系统H∞问题有解的一个充分条件，通过解LMI可以获得控制器的解，最后举例说明本文方法的正确性。     

车辆主动悬架耗散状态反馈控制器设计与仿真

通过建立1/4车辆模型和路面输入模型,应用耗散系统理论进行了车辆主动悬架严格(Q,S,R)-耗散状态反馈控制器的设计,并在Matlab/Simulink环境中建立系统模型并进行仿真研究,将主、被动悬架的车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移3项指标进行了对比分析.仿真结果表明,具有严格耗散控制器的主动悬架对车辆乘坐舒适性和行驶平顺性的改善有良好的效果.     

线性系统的鲁棒H∞柔性状态反馈控制器设计

考虑控制器实现中的不确定性,基于LMI方法,给出了系统的鲁棒H∞柔性反馈控制器存在的充分条件,和柔性控制器增益的设计方法。所设计的控制器增益是一范围,从而当控制器增益在容许范围内波动时,均可保证闭环系统的稳定性和性能要求。具有更高的可靠性。算例分析表明文中方法设计的柔性控制器有良好的抗控制器参数偏移和干扰抑制性能,是有效和可行的。     

关联大系统的分散H∞状态反馈控制器设计

研究一类具有状态时滞的关联大系统的分散H∞状态反馈控制问题.根据Lyapunov稳定性原理,得到了分散状态反馈控制器,该控制器使每一个子系统和整个大系统都可镇定且满足给定的H∞性能.利用线性矩阵不等式方法,得到了简便易行的求解方法.     

状态反馈控制器鲁棒镇定界的估计

利用隐函数理论，讨论了闭环极点在标称点处对控制器中的各个参数的变化率．使得我们可以了解当这些参数在标称点处存在微小的干扰或误差时，相应的闭环极点的移动方向和大体位置．并且给出闭环极点鲁棒镇定界的一个估计．     

误差方差及极点配置区约束下输出反馈控制器设计

在控制系统中，其稳态状态方差和闭环极点表征系统稳态及暂态性能的２个重要指标，一个理想的工程管制系统除了需具有良好的稳态特性外，还需要具有良好的暂态性能以保证过渡过程的品质要求，协方差控制理论在兼顾系统暂，稳态性能指标要求的应用中具有良好的实用效果，该文讨论连续系统在误差方差以及闭环极点配置区约束下，动态系统输出反馈控制器的设计问题，通过对反馈增益阵Ｇ的研究分析，给邮了此类控制器的存在条件及相关性质     

网络化控制系统连续动态输出反馈控制器设计

研究一类网络化控制系统的连续动态输出反馈控制器的设计问题.假设网络化控制系统的被控对象为一个定常时滞系统,其网络诱导时滞是随机的且小于一个采样周期的情况下,将此类网络化控制系统模型化为一个混合系统.然后采用李亚普诺夫函数、线性矩阵不等式的方法推导出了该网络化控制系统渐近稳定的充分条件.根据此充分条件,给定一个等式约束,然后通过求解一组线性矩阵不等式,获得了连续动态输出反馈镇定控制器.最后给出一个具体的数值和仿真实例说明了此设计方法是有效的.     

状态反馈控制器对闭环极点的敏感性分析

本文利用隐函数理论，计算闭环系统的极点对反馈控制器K的偏导数矩阵，即闭环极点对控制器中的各个参数的变化率阵。从这个变化率阵我们可以了解到这些参数对闭环系统的极点的敏感程度，以便在实现控制器时，对那些敏感程度大的参数多加关照。     

状态反馈控制及观测器在多桥车辆转向中的应用

建立了多桥车辆的3自由度动力学模型,针对质心侧偏角、车身侧倾角及侧倾角速度难以测量问题,设计了Luenberger观测器,并对Luenberger观测器进行仿真分析,分析结果表明:观测器跟踪性能良好、速度快且误差小。基于Luenberger观测器设计了状态反馈控制器,并对某多桥车辆进行仿真研究,与只前轮转向对比分析,结果表明:采用状态反馈控制器进行转向的多桥车辆各性能指标都显著优于只前轮转向,且具有良好的动态性能和鲁棒性,提高多桥车辆的操纵稳定性及安全性。     

短时延网络控制系统的状态反馈控制器设计

研究了短时延网络在网络时延、丢包和数据包时序错乱的网络环境下,网络控制系统(NCSs)的建模、稳定性分析、状态反馈增益设计以及控制器参数优化等问题.在稳定性分析中,获得了系统的稳定性充分条件.采用锥互补线性化(CCL)算法求解了镇定控制器的状态反馈增益值.将状态反馈控制器的设计问题转化为具有稳定域约束的优化问题,然后利用分布估计算法(EDA)求出其最优解,最终得到了系统控制参数的优化值.仿真结果表明,所提出的NCSs控制器设计方法可以有效保证控制系统的性能,经过优化后,控制性能得到明显改善.     

具有未知输入干扰的状态估计器的设计

研究了系统含有未知扰动时的状态估计问题,提出了一种新的状态估计方法,它能消除未知输入干扰,给出了新型状态估计器存在的条件。仿真结果证明了本文的正确性。     

不确定广义系统状态反馈控制的完整性设计

该文研究一类参数不确定广义系统具有完整性的状态反馈控制系统设计问题。目的是设计状态反馈控制律，使得广义闭环系统对所有允许的参数不确定性和任一状态传感器失效都正则，无脉冲且稳定。利用广义系统稳定性的有关结论，将不确定广义系统具有完整性的状态反馈设计问题转化为广义Riccati不等式的求解，最后通过数值算例说明该文设计方法的有效性。     

多模型系统最优同时镇定状态反馈控制器设计算法

对于一类可以用有限多个状态方程来描述其动态特性的多模型系统,研究了同时镇定最优状态反馈控制器设计问题,即设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定,并对指定的二次型性能指标进行优化．文中在导出闭环系统渐近稳定的充分性条件的基础上,探讨给定二次型性能指标的优化问题,并最终将该状态反馈控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式（ＬＭＩ）的凸优化问题进行求解．由于将原问题转化为凸优化问题,确保了求得的解必定为全局最优解．最后给出了两个实际系统的设计算例,其结果表明了算法的有效性．     

分散H∞状态反馈控制器的设计

对具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统 ,研究了关联矩阵在一般分解条件下的分散H∞ 控制器的设计问题 ,给出了分散H∞ 状态反馈控制器存在的充分条件 ,该条件以线性矩阵不等式的形式给出 .文中用一个示例说明了分散H∞ 控制器的设计 .     

应用观测器—状态反馈控制改善电液伺服车床刀架的频率特性

主要讨论观测器－状态反馈控制在高频响电液位置伺服系统中的应用，并成功地将电液伺服刀架的频宽由６８Ｈｚ提高到１１０Ｈｚ；提出了一种便于模拟电路实现的最小实现。     

非线性鲁棒自抗扰控制器在电力系统中的应用

为了提高电力系统在各种工况下的稳定性和可靠性 ,采用不确定性控制理论设计了励磁控制器。通过建立一种装置来实时、迅速、准确、简单地获取不确定性受控对象的参数模型摄动及未知外扰作用的信息。再通过补偿作用来实现反馈线性化和反馈“确定性化”,将强不确定性对象化为弱不确定性。最后安排常用的鲁棒控制器 ,以获得鲁棒性更强的闭环控制系统。实际上在不确定性系统的估计和控制中得到广泛发展和应用 ,成为当代控制理论前沿十分活跃的基于扩张状态观测器 ( ESO)的自抗扰控制器 ( ADRC)是这方面的最新成就。论文用这个理论而特殊设计的 2阶电力系统非线性自抗扰励磁控制器结构简单、调整容易、响应快、精度高 ,数字仿真研究结果表明它可进一步提高电力系统的稳定性和阻尼力。     

开放式数控系统在车床数控改造中的应用研究

阐述基于PC机和运动控制器的开放式数控系统的软、硬件结构特征,提出了将开放式数控系统应用于车床的数控改造,并以解决车床在加工中出现的技术问题为例,介绍了开放式数控系统功能的应用.