二阶线性系统特征结构配置的完全参数代分法

考虑二阶线性系统q-Aq-cq=Bu在比例加微分反馈控制下的特征结构配置问题,在[A B]能控的条件下,给出了闭环特征向量矩阵及反馈增益矩阵的一种非常简单的完全参数表达式.所提出的方法无须进行系统增方或变换,直接基于原系统的数据A,B,C,因而主要涉及n-维矩阵的运算,两个例子说明了有效性.     

基于特征结构配置的二阶动力学系统模型匹配问题

考虑一类二阶动力学系统的模型匹配问题。基于Jordan标准分解将二阶动力学系统的模型匹配问题转化为特征向量匹配问题,即设计一比例加微分控制律,使闭环系统的特征向量与目标系统的特征向量充分接近。利用二阶动力学系统的特征结构配置参数化结果,给出了匹配问题的最小二乘解及求解该匹配问题的算法。数值例子表明了该算法简单且有效。     

二阶动力学系统的P-D反馈鲁棒极点配置

考虑二阶动力学系统中比例加微分反馈的鲁棒极点配置问题,即求取一比例加微分反馈控制器,在满足闭环系统特性要求的前提下,使得闭环系统特征值关于参数摄动具有最小的灵敏度.基于特征结构配置参数化结果,该问题可转化为含有约束条件的优化问题.给出求解该控制问题的算法,直接基于二阶动力学系统原型,只涉及n-维矩阵计算,便于工程应用.三级质量弹簧系统的仿真表明所提方法的有效性.     

基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制——一种参数化方法

给出了基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制的一种参数化方法.基于Syl-vester矩阵方程的参数化解,建立了状态反馈控制矩阵和闭环特征向量矩阵的参数化形式.所提出的方法中包含了部分特征结构配置,这种参数化方法提供了所有的设计自由度.在控制系统设计中,可以利用这些自由度取得希望的系统性能.一个仿真例子显示了所给方法的有效性.     

一个参数化特征造型系统的实现

以形状特征为对象,取标准件国标系列,借助VisualLisP开发环境,构建了一个实用的参数化特征造型系统SPFM．     

分式不确定性系统基于参数化特征结构配置的 H∞干扰抑制

针对含有分式不确定性的连续时间系统,研究了其含有极点约束的鲁棒H∞干扰抑制问题.基于扩展的有界实定理,通过设计状态反馈,使得闭环系统既满足H∞干扰抑制要求,又满足鲁棒极点配置要求.该设计方法最后可以转化为一组耦合的线性矩阵不等式,利用MATLAB LM I工具箱可以很容易得到反馈增益.一个数值例子表明了该方法的有效性.     

一种基于优化的参数化鲁棒极点配置方法

研究时不变线性系统状态反馈鲁棒极点配置问题,首先提出了一种新的衡量系统鲁棒性的目标函数,该目标函数定量考虑了不确定性对闭环系统特征值的影响.然后通过对某些矩阵进行奇异值分解得到闭环特征向量和状态反馈矩阵的参数表达式.基于提出的目标函数和闭环特征向量矩阵的参数解,给出了目标函数梯度的显式表达式,从而可以用成熟的基于给出梯度信息的优化方法对目标函数进行优化而得到最优解.通过实际例子和现有方法的比较,结果显示了本方法的有效性.     

鲁棒状态反馈特征结构配置

在文献[8]的基础上提出鲁棒状态反馈特征结构配置问题。以矩阵Sylvester方程的显式通解为基础,将问题转化为含有系统自由参数的带有约束条件的优化问题。给出求解优化问题的所有梯度公式。本方法可使闭环极点在一定的希望区域内参与优化,这样既可有效地顾及到系统的性能又适用于单输入或单输出系统,仿真例子说明了设计方法的有效性。     

门式启闭机的参数化有限元分析系统

将ANSYS的二次开发语言APDL与VC相结合,开发门式启闭机门架结构的参数化有限元分析系统.利用VC编制对话框界面,对ANSYS有限元分析过程进行封装,系统运行时只需输入分析所需的参数,就可以在后台运行ANSYS,实现门式启闭机门架结构的有限元分析.某工程双向门式启闭机的算例表明了系统实现的可行性.     

增益调度设计的参数化方法及其在导弹控制系统中的应用

根据参数化特征结构配置方法,针对传统的增益调度设计采用了一种新的插值技术,即特征向量插值.该方法充分利用了特征结构配置的全部自由度,通过合理选择特征值和自由参量,不仅使局部控制器达到了系统的设计指标,而且实现了控制器间的平滑切换.最后,将该方法应用于某BTT导弹自动驾驶仪的设计.仿真结果表明,该方法不仅保证了闭环系统的稳定性,而且能够有效地抑制抖动.     

2-D Roesser模型状态反馈特征结构配置

基于Sylvester矩阵方程的显示通解提出了上(下)块三角的状态反馈特征结构配置的参数化方法。给出了状态反馈控制律及闭环特征向量的参数化表达式,它们都依赖于参数向量{f1ijk}及{f2ijk},这组参数向量表征了系统的设计自由度,通过合理地选择这些自由度可以满足系统的其它性能指标,为系统的进一步设计提供了方便。数值例子显示了其有效性。     

一类线性时滞系统的状态观测器设计

研究了一类线性时滞系统的状态观测器设计问题,首先基于时滞系统的Lyapunov稳定性方法给出了状态观测器条件,然后在一定的条件下提出了两种时滞系统的状态观测器设计算法.数值例子说明了该方法的简单、有效性.     

一类中立型系统的时滞相关H∞控制

研究中立型系统的鲁棒H∞控制问题.目标是设计一个状态反馈控制器使得系统保持稳定.基于线性矩阵不等式的方法来求解这个在扰动衰减上用一个H∞范数来约束的问题.     

Lurie网络化控制系统动态输出反馈控制器设计

在时延、丢包、乱序的情况下,将Lurie网络化控制系统建模为一个多时滞的Lurie系统,利用添加自由权矩阵的方法给出时滞依赖的稳定性条件,并通过增加一等式约束将它转化为线性矩阵不等式表示的可解性问题,从而获得动态输出反馈控制律. 最后以两个仿真实例说明了该设计方法的可行性和有效性.     

一类非线性不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对一类具有非线性不确定性的时滞系统,研究了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计.假设非线性项是范数有界的,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了系统H∞鲁棒镇定的充分条件,仅通过求解一个相应的线性矩阵不等式,就可得到鲁棒H∞控制器,使得闭环系统对于所有的不确定项满足鲁棒H∞性能,给出算例说明算法的有效性.