滞后广义系统的变结构控制

运用变结构控制方法,研究了控制具滞后和控制不具滞后的滞后广义系统,对这两类滞后广义系统,利用滞后积分来选取切换流形,设计变结构控制率.分析了切换流形上其滑动模态区的存在性.利用广义Lyapunov泛函分析了其闭环系统的稳定性,给出了其闭环系统渐近稳定的充分条件.为了说明文中定理的可行性,给出了一个数值实例.通过该例子,可看出其变结构控制器设计与无滞后的广义系统和古典系统的变结构控制器的设计不同.     

时滞广义系统的状态反馈H∞控制

研究了时滞广义系统的稳定性与H∞控制问题。给出时滞广义系统正则、无脉冲且稳定的充分条件,基于带有约束的广义Riccati不等式给出系统的状态反馈H∞控制器设计方法。所得的控制器保证闭环系统是正则、无脉冲、稳定的且满足给定的H∞性能指标。算例说明了该控制器设计方法的有效性。     

输入受限的β增量型模型算法控制

在β增量型广义预测控制算法和输入受限解决方案的基础上,提出一种输入受限的β增量型模型算法控制算法.该算法通过在指标函数中引入适当加权多项式来解决输入受限,并通过在输入受限的增量型模型算法控制的控制增量前乘以β因子来提高系统稳定性.理论分析和仿真实验都表明,当模型无失配时,该算法可以通过调整β来确保闭环系统的稳定性;在满足一定条件的失配情况下,该算法具有良好的鲁棒稳定性.     

直线不稳定船舶航迹控制的稳定性研究

针对直线不稳定船舶的全局直线航迹控制,提出了一类航迹非线性状态反馈控制算法。采用Lya-punov直接法分析系统的稳定性,得到了保证闭环控制系统全局渐近稳定的充分条件,从而解决了直线不稳定船舶航迹闭环控制系统全局稳定性的判定问题。数值仿真和模拟试验结果验证了该充分条件的正确性。     

基于状态反馈的广义双线性系统H∞容错控制

针对非线性系统的容错控制问题,以广义双线性系统为研究对象,基于非线性系统H∞控制的概念,提出了利用状态反馈控制器实现广义双线性系统容错控制的方法,给出了状态反馈控制器的存在条件和设计过程.设计的状态反馈控制器在无执行器故障和存在执行器故障的情况下,都能保证闭环系统渐近稳定,且闭环输入输出信号满足H∞性能指标,从而实现系统的容错控制.最后的仿真结果证明了该方法的有效性.     

广义离散系统保D-稳定的动态输出反馈H∞控制器设计

提出一种保证广义离散系统D-稳定性的严格真动态输出反馈H_∞控制器设计方法.首先,给出保证广义离散系统正则、因果、 D-稳定且从干扰到控制输出的传递函数满足H_∞范数约束的充分条件. 在此条件下,通过构造辅助广义系统,用两组矩阵不等式给出了控制器存在的充分条件,使得闭环系统是正则、因果、D-稳定且满足 H_∞范数约束,并给出控制器的解析表达式.同时,也给出了广义离散系统状态反馈H_∞控制器的一种设计方法.控制器可解性条件由系统的系数矩阵来表达,设计过程不需要系统矩阵分解,可避免因矩阵分解而产生的数值问题.     

广义双线性系统的变结构控制

利用广义Lyapunov函数方法研究广义双线性系统的变结构控制问题.首先,考虑确定的广义双线性系统,通过引进滑动模动态补偿器来选取切换面,进而设计变结构控制器以保证闭环系统的渐近稳定性.其次,用类似的方法给出了不确定广义双线性系统的变结构控制设计,有效地解决了不确定广义双线性系统的变结构控制问题.最后,通过数值算例说明了设计方法的合理性和有效性.     

离散广义双线性系统的稳定控制分析

讨论了离散广义双线性系统稳定控制问题。研究了离散广义双线性系统稳定控制存在的条件,并给出了相应的控制方案。所采用的方法是利用广义系统分解,运用Lyapunov方法证明线性状态控制可以使闭环系统在原点附近渐近稳定。同时研究了不分解系统,通过构造广义李雅普诺夫函数的方法,给出了使闭环系统稳定的条件。对于离散广义双线性系统有关理论的证明,可以看作是正常离散双线性系统的拓广。     

HSIC特征模型改进算法的抗干扰问题研究与仿真

提出了一种HSIC特征模型的改进算法(ICMA-HSIC),将系统动态过程划分为若干运行模态, 与系统性能指标建立起直接联系,对系统响应做了完整的划分.在保证调节性能的前提下减少了调节参数的个数.采用闭环为主导的开环系统--闭开环控制结构,符合人类的思维.通过对二阶系统叠加不同的典型干扰信号,分析比较了闭环PID控制、ICMA-HSIC控制在不同的干扰作用下系统的动态、稳态性能的变化,仿真分析表明该控制方式具有较好的抗干扰能力.     

β-GPC闭环特性分析

推导了 β GPC(β增量型广义预测控制 )的内模结构描述 ,并据此分析了 β GPC的闭环稳定特性。根据最小增益定理分析了闭环系统鲁棒稳定条件。通过一个详尽的仿真例子证明 β GPC具有优秀的控制性能 ,同时指出 β参数对GPC(广义预测控制 )闭环系统动态特性、闭环稳定性和鲁棒性的影响 ,说明 β参数在GPC控制中具有重要作用 ,对 β GPC设计参数的选取有指导意义。     

用镜像映射方法求非稳定过程的鲁棒控制器

非稳定过程在开右半平面的零极点关于虚轴的对称值称为该零极点的镜像映射。通过镜像映射将非稳定过程转换成最小相位系统 ,然后用闭环增益成形算法求解鲁棒控制器。由于非稳定过程在镜像映射前后的奇异值曲线相同 ,而闭环增益成形方法直接根据鲁棒性能指标的奇异值曲线形状用闭环系统具有工程意义的参数构造出鲁棒控制器 ,故该控制器对非稳定过程同样具有鲁棒性。该方法求解过程异常简单 ,工程意义明确。     

用闭环增益成形算法的精馏塔鲁棒控制

给出了MIMO系统的闭环增益成形算法,将之应用于精馏塔的控制中,取得了良好的控制效果和鲁棒稳定性。文献［6］给出的回路成形控制器与本文的一阶闭环增益成形控制效果相同,文献［6］评价该法的不足之处是闭环系统的鲁棒性能稍差,该缺点可用本文的二阶或三阶闭环增益成形控制器加以克服。该算法的优点是设计过程简单,物理意义明显。     

隐式广义预测自校正控制算法的混合仿真研究

本文利用广义预测控制与动态矩阵控制的等价性，根据动态矩阵控制中误差校正原理对广义预测控制算法中的开环预测向量ｆ作了修正。并通过模拟仿真仪对该算法进行了混合仿真研究。     

隐式广义预测自校正控制算法的混合仿真研究

利用广义预测控制与动态矩阵控制的等价性，根据动态矩阵控制中误差校正原理，对广义预测控制算法中的开环预测向量ｆ作了修正，并通过模拟仿真仪对该算法进行了混合仿真研究。     

交流电网中负载有效值电压线性控制器的设计

本文介绍了工作于交流电网中线性负载有效值电压线性控制器的设计.此设计方法简单、产品成本低、性能好,很容易实现优于2％的线性度和优于2％的系统稳定度,有较强的抗干扰能力,适宜在闭环或开环控制系处中作为最终线性动力负载的电压线性控制器使用,有较强的工业应用价值。     

辨识与控制的联合设计算法仿真研究

在自适应控制器设计中,控制器和辨识器一般是各自独立寻优的。在此,通过对进入辨识器的闭环数据进行预滤波,将辨识寻优指标和控制性能结合在一起,以改善控制器的动态特性。预滤波器的设计过程充分考虑了工程应用的可实现性。对滤波后的闭环数据利用开环转换思想,将闭环数据转换为两组开环数据,分别辨识出两个开环传函,再根据等价关系还原为要辨识的系统模型,从而抑制噪声对辨识的影响,得到更稳定可靠的模型。最后通过仿真研究验证了该算法的有效性。     

一类非线性系统的模型参考自适应模糊控制

针对一类不确定非线性系统 ,基于一种修改的监督控制方案并利用广义多线性模糊逻辑系统的逼近能力 ,提出了一种模型参考自适应模糊控制器设计的新方案。该方案利用参考模型作为性能指标 ,自适应调节模糊控制器的规则库 ,并通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响 ,不但能保证闭环系统稳定 ,而且可使跟踪误差收敛到零。仿真结果表明了该方法的有效性     

具有对偶极点的不稳定过程的鲁棒控制

为了进一步完善不稳定系统的鲁棒控制器设计方法,将具有对偶极点的不稳定过程分成纯不稳定过程与一般的稳定过程两部分,对于纯不稳定过程采用先成形再镜像映射的方法,而对于一般的稳定过程则基于极点对消原则直接设计控制器,最后用闭环增益成形算法求解鲁棒控制器。将所设计的鲁棒控制器应用于磁浮列车的悬浮控制中,从仿真结果可以看出,控制效果可以达到小超调(<8%)、无静差、调节时间快(<0.1 s)、对模型摄动具有鲁棒稳定性。     

非完整移动机械手的鲁棒控制及仿真研究

针对非完整移动机械手的模型参数不确定性提出了一种基于Lyapunov理论的鲁棒阻尼控制算法。在选定系统Lyapunov函数的基础上,证明了所选取的移动平台和机械手的控制力矩输入使系统全局渐进稳定。其中,输入力矩的计算仅依赖给定期望轨迹和传感器反馈数据且需要整定的参数少,在移动机械手的动力学模型参数未知情况下,保证闭环系统的稳定,使系统状态以任意小误差跟踪给定的期望轨迹。通过对闭环系统进行仿真实验,证明控制算法的有效性。