车辆编队系统的多目标分布式控制

针对车辆编队系统,通过引入空间变量和空间移动算子,建立多维的空间关联系统模型.采用多目标分布式控制方式,同时考虑系统的动态过程和能量消耗,设计了与被控对象有着相同关联结构的分布式反馈H2/H∞控制器,在系统具有较好动态性能的同时使能量消耗尽可能地少.以弹簧质点模型来模拟车辆的编队模型,进行仿真实验,仿真结果说明方法的有效性和可行性.     

车辆编队系统的分布式控制

基于关联系统模型研究智能车辆编队的分布式控制. 通过引入空间变量和空间移动算子,将车辆编队系统建模成多维的空间关联系统. 基于线性矩阵不等式的方法设计了与被控对象有着相同关联结构的分布式输出反馈H∞控制器,确保整个编队系统的适定性、稳定性及对外界干扰的鲁棒性. 在Matlab环境下编程验证控制器的性能,并通过3台移动机器人的模拟车辆编队仿真实验,说明模型的正确性和方法的有效性.     

分布式多机械系统的协调控制器设计

针对有向通信拓扑下的不确定多机械系统,分别研究了分布式调节控制问题和分布式跟踪控制问题.对于强连通拓扑下的不确定多机械系统,采用自适应方法,设计了分布式调节控制器,实现网络化多机械系统的同步控制;对具有领航者的分布式多机械系统,采用李雅普诺夫方法,设计了分布式跟踪控制器,实现了网络化多机械系统的跟踪控制.最后对网络化多机械手的分布式调节与跟踪控制进行了仿真研究.仿真结果表明了算法的有效性.     

基于虚拟领航者的多艘船舶协调路径跟踪控制

针对多艘船舶的协调路径跟踪问题,提出了基于虚拟领航者的分布式协调策略.该策略假定一个虚拟体作为领航者,每艘船与该领航者的相对位置作为闭环系统的反馈信息,通过对每艘船进行控制器设计,使多船形成一定的队形,实现协调路径跟踪.同时引入自适应反步法来设计每艘船的控制器,以抵消海流的干扰,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫理论证明了所设计控制器的稳定性.最后通过仿真验证了所提出的协调策略和控制方法的有效性.     

信息物理融合系统的分布式采样控制

针对信息物理融合系统(CPS)中的协调采样控制问题,提出了一种分布式控制算法.首先将CPS中的物理过程和数据信息处理过程建模为一组耦合关联的子系统和一组可以相互通信的控制器;然后利用输入延迟方法构造Lyapunov-Krasovskii函数,并对系统的稳定性进行了研究;接着基于稳定性理论,给出了系统在分布式采样控制律下的稳定性条件,并在此基础上设计了一种分布式采样控制算法.数值仿真结果表明:当控制器通信连接与系统耦合程度相当时,用于控制耦合程度较强的子系统控制器增益较小;当最大采样时间变大时,控制器的控制约束量变大;文中提出的算法能根据物理过程的耦合关系合理地配置CPS中的控制器资源.     

非完整网络移动机器人的一致性

针对多个非完整链式系统无领航者的一致性问题,首先通过链式变换将非完整机器人系统转换为四状态的非完整链式模型.然后设计了一种分布式协同控制器,该控制器允许多非完整系统的通信拓扑为一般的无向图,并利用Lyapunov稳定性定理和LaSalle不变原理对控制器的稳定性进行了证明.最后设计了数值仿真实验,证明了控制算法的有效性.     

基于网络效用最大化的mesh网优化算法

为设计联合优化算法,将多无线电多信道mesh网络的拥塞控制与信道分配建模化为一个使得网络效用最大的混合整数非线性规划问题.由于求解该规划问题具有很高的时间复杂度,因此利用拉格朗日对偶分解将之分解为若干个子问题,进而设计能获得近优解的分布式算法.通过该分布式算法,各节点能够自适应调整传输速率并根据网络状况进行多信道的分配.仿真实验表明该算法能够逼近最优解,并且随着网络中无线信道数目的增多,其结果更接近最优解.     

混合动态系统的模糊接口设计

利用模糊逻辑控制的思想,给出了混合系统的模糊接口设计.该接口通过其内部参数的学习把连续状态空间划分成多个子空间,使受控对象的非线性系统在每个子空间内可由一基于模糊逻辑的线性模型逼近,从而简化了对象模型和设计任务.当连续状态穿越空间边界时,则由上层离散事件控制器进行模式切换,从而使系统以稳定安全的方式运行.     

基于T-S模型的模糊预测控制在列车速度控制器中的应用研究

针对列车的速度控制特点,提出了基于Takagi-Sugeno(T-S)模型的模糊预测函数控制方法.设计了一种列车速度模糊预测函数控制器,并针对不同运行状况以及列车在启动、停止以及运行过程中的特点采取相应的控制策略,将整个控制过程分为多个子空间,每个子空间对应一个线性预测模型,通过仿真研究,验证了该控制器具有良好特性曲线跟踪能力.     

一体化设计新视角:系统的控制性设计概念与方法

该文提出了通过探索各种控制设计对受控对象结构的共性要求,构建用以优化受控对象结构的性能指标体系,从而在总体设计阶段获得更便于控制器设计的对象结构设计思想。这一思想克服了将对象基本结构和基于任务的控制器设计直接关联的传统一体化设计方法所带来的复杂性,为结构-控制器一体化设计提供了一种新途径。     

不确定互联时滞系统的分散保成本控制

研究了一类不确定互联时滞系统的分散保成本控制问题，其不确定性是范数有界的．通过采用线性矩阵不等式方法获得了分散保成本状态反馈控制器存在的一个充分条件，同时构造出分散保成本控制律．     

关联大系统的静态输出反馈控制

 研究了一类基于T S双线性模型的非线性关联大系统的分散静态输出控制反馈问题。应用Lyapunov稳定性分析理论,得到了闭环关联大系统渐近稳定的充分条件,并把这些条件转换成线性矩阵不等式（LMI）的形式,相应的分散模糊控制器可由线性矩阵不等式的解得到。最后,通过仿真数例验证了所提方法的有效性。     

大型互联线性系统的分散有限时问H∞控制

基于有限时间稳定性的定义,提出了大型互联线性系统的有限时间H∞控制概念,并对一类大型互联线性系统进行了分散有限时间H∞控制器设计。利用线性矩阵不等式的方法,给出了系统H∞控制问题可解的一个充分条件。     

一类区间时滞组合系统的鲁分散控制

研究了一类区间时滞组合系统的鲁棒分散控制问题,设计出线性无记忆状态反馈分散控制器使受控系统在平衡点处渐近稳定,基于线性矩阵不等式（LMI）方法,给出了系统可分散控制的充分条件及相应控制器的设计方法,分散控制器的设计可通过求解一组LMIS得到。     

一类带有不确定项的多输入模糊双线性系统的鲁棒控制

对一类带有不确定项的多输入模糊双线性系统(M-I FBS)进行了稳定性分析及控制器设计.使用分布补偿算法(PDC)设计了模糊控制器,得到了带有不确定项的M-I FBS渐近稳定的充分条件.最后,仿真结果验证了推导的该条件的有效性.     

MIMO网络控制系统建模与稳定性分析

针对被控对象为多输入多输出(MIMO)的网络控制系统,假设传感器与控制器均采用时间驱动,执行器采用片上执行机构,同时考虑到网络控制中存在的时延、数据包丢失和多包传输问题,依据数据寄存和静态调度两种方法,分别建立了多包传输MIMO网络控制系统的模型,基于李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,分别推导出了MIMO网络控制系统渐近稳定的充分条件.通过Matlab中LMI工具箱实现了控制器的设计,仿真结果验证了此方法的有效性,且说明网络控制方法选取与网络的传输条件存在着紧密联系.     

不确定广义关联大系统的分散脉冲控制

考虑了一类不确定广义关联大系统,利用Lyapunov方法和矩阵范数性质研究了该类系统的分散脉冲控制问题.给出了一种分散鲁棒状态反馈控制器的设计,得到了系统可鲁棒镇定的不确定量的范数界.同时研究了广义关联大系统及各个孤立子系统的脉冲控制问题,给出了其闭环系统无脉冲的不确定量的范数界.最后获得了广义关联大系统及各个孤立子系统的闭环系统同时渐近稳定和无脉冲的范数界.     

一种实用的集中分散式微机控制系统

提出了一种以IBM-PC/XT机为上位机,基于MCS96单片机的工业控制器为下位机所组成的两级集中分散式微机控制系统的结构方案。采用通用型通信控制器,实现了微型机级间连接及数据通信。