基于切换模型的跳变负载下电机自适应控制

基于负载反复切换的电机模型设计了参考模型自适应跟踪控制器.首先,构建电机的切换系统数学模型,并将负载更替看作切换信号.其次,对切换系统进行自适应控制器设计,解决了负载切换后出现的误差瞬增问题,保证了系统的渐进跟踪.最后,给出仿真算例,验证所设计控制器的性能,并说明了切换信号对系统动态特性造成的影响.     

时滞分布参数切换系统渐进稳定及L2增益分析

研究时滞分布参数切换系统渐进稳定及L_2增益问题。通过多Lyapunov方法,利用Wirtinger's不等式等,给出了一类时滞分布参数切换系统渐进稳定及L_2增益的充分条件,这些条件以线性矩阵不等式(LMI)形式和任意切换信号给出。最后,通过matlab仿真说明所给结论的有效性。     

基于模糊滑模控制的风力发电系统最大风能追踪

针对永磁同步风力发电系统,从空气动力学的基础理论入手,分析了机组运行时的最大风能追踪原理.根据已知的风力机特性和滑模变结构系统理论,推导出在切换面上的等效控制和切换面上滑模运动的状态方程.为了削弱抖振,采用基于最大风能追踪控制的模糊滑模控制方法,根据系统状态在线调整切换控制增益系数.通过Lyapunov稳定性定理得到系统渐进稳定的充分条件.构建系统模型并进行仿真比较,仿真运行结果证实了该控制策略的正确性和有效性.     

输入饱和约束下不确定切换系统状态反馈抗干扰控制

针对一类带有输入饱和约束的模型不确定切换系统研究了系统的抗干扰控制问题.基于系统模型不确定信息满足全局Lipschitz条件和干扰为输入匹配且范数有界的假设,利用变增益控制理论,构造了一类依赖干扰界值的复合控制器形式.结合最小状态依赖切换信号设计,利用多Lypunov函数理论,给出了系统局部鲁棒渐进可镇定条件及闭环系统稳定的吸引域估计.     

一类存在数据包丢失的NCS稳定性的分析

网络控制系统（NCS）的分析和设计中,影响系统稳定性和系统性能的因素之一是数据包丢失.具有数据包丢失的网络控制系统可以等效成一个异步动态开关切换系统,借助分析异步动态系统的稳定性,给出了具有数据包丢失情况下满足NCS闭环系统渐进稳定的两个条件,并给予了证明.     

无限维混杂系统及其稳定性

该文基于半群理论对无限维的系统进行了建模,给出了用半群理论的无限维的混杂系统的模型,在此模型的基础上给出了其渐进稳定和一致有界的定义,并根据多Lyapunov方法等手段给出了几个无限维混杂系统在任意切换的情况下渐进稳定的条件。针对于无限维的线性切换系统,给出了具有有限个子系统的情况下的公共Lyapunov函数存在的条件,扩展了已有文献中的成果,最后还基于循环算子的定义和性质给出了一个等价的定理。     

随机时滞非完整系统的自适应控制器设计

本文处理具有随机时滞的非完整系统的控制器设计问题。目标是对这类随机时滞非完整系统通过应用非连续控制,设计一个依概率全局渐进稳定控制器。基于第一个子系统的输出测量的切换控制方案的应用得到系统渐进稳定。应用基于建设性操作的积分反推技术来设计控制器。系统的依概率渐进稳定得到实现。仿真算例进一步证明了设计过程的有效性。     

一类不确定切换奇异系统的鲁棒H∞控制

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式.最后给出一个数值算例证明结论的有效性.研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定.     

不确定切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs).最后给出一个数值仿真实例证明结论的有效性.研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定.     

非线性不确定多时滞切换奇异系统的鲁棒H_∞保性能控制

对非线性不确定多时滞切换奇异系统的鲁棒H∞保性能控制问题进行了研究。假设系统是正则的和无脉冲情况下有一个范数有界的非线性函数式满足相应的切换规则和Lyapunov函数,应用线性矩阵不等式(LMIs)的方法,得到闭环系统的零解是渐进稳定的,给出鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件和设计方法。最后通过仿真例子,验证所用方法的有效性。     

传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制

针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。     

具有时变时延的二阶多智能体系统在有向拓扑下的一致性问题（英文）

研究了具有时变时延的二阶多智能体系统的一致性问题,在通讯拓扑为有向图的前提下,讨论了两种情况的一致性问题.首先,对于固定的有向网络拓扑,假设有向图含有一颗生成树的前提下,研究了具有时变时延的二阶多智能体系统的一致性问题;然后,对于切换的有向网络拓扑,讨论了具有时变时延的二阶多智能体系统的一致性问题.针对于上述两种情况,通过LMI的方法分别给出了系统渐进稳定的条件.仿真例子证明了该方法的有效性.     

一类切换系统的最优控制及其优化算法

在切换序列和切换次数未知的情况下,研究了一类切换系统的最优控制问题.首先,以切换系统为基础,通过构造嵌入系统,研究了嵌入系统的最优性条件和切换系统次优解的构造方法;其次,讨论了两个系统的关系,给出并证明了嵌入系统最优解是切换系统最优解的充分性条件;最后,根据充分性条件,构造了求解切换系统最优或次优解的优化算法.数值结果验证了算法的有效性.     

一类区间切换系统的鲁棒稳定性

讨论了一类区间切换系统的鲁棒稳定性.区间切换系统是一类含有不确定参数的切换系统.作为一个切换系统,标称系统的稳定性决定了这类区间切换系统的鲁棒稳定性.充分利用结构特点,通过标称系统各部分的稳定性获得这类系统的鲁棒稳定性.当标称系统的各子系统均渐近稳定时,给出区间切换系统在任意切换下渐近稳定的条件.进一步,在标称系统的各子系统都不渐近稳定的情形下,利用凸组合技术,讨论了实现区间切换系统在某一切换律下的渐近稳定性.     

非线性切换系统的拟无源和反馈拟无源化

本文利用多存储函数方法研究了一类非线性切换系统的拟无源、反馈拟无源问题.首先,提出了该类非线性切换系统的拟无源性概念.并设计了一个状态依赖切换律使切换非线性系统具有拟无源性.其次,通过状态依赖切换率和状态反馈控制器的设计实现非线性切换系统的拟无源化.最后,通过一个数值例子说明该方法的有效性.     

一类非线性系统零解的渐进稳定性

基于Liapunov函数,讨论了一般非线性系统及其大系统的零解关于部分变元的渐进稳定性,在局部渐进稳定性的基础上得到了系统的零解关于部分变元的全局渐进稳定性的结果.     

时滞切换正系统的切换齐次协正Lyapunov函数方法

正系统是一类特殊系统——如果初始状态非负, 则其状态始终位于正象限. 切换系统是混杂系统的主要分支之一. 作为两类系统的结合体, 切换正系统已经迅速获得控制界的大量关注. 主要研究时滞切换正系统的稳定性问题, 提出了切换齐次协正李亚普诺夫函数方法. 该方法能够有效地降切换系统稳定性判据的保守性. 许多现有结果都是本文主要结论的退化情形.     

一类非线性切换系统的稳定域

在生物学超循环(Hypercycle)系统的基础上,提出了非线性循环系统和非线性循环切换系统的概念,并建立了数学模型,这类系统具有广泛的实际背景.分别研究了非线性循环系统和非线性循环切换系统的稳定域问题,并通过系统循环矩阵的特征值,给出了非线性循环切换系统在任意切换律和确定切换律下的稳定域.仿真实验进一步检验了结论的正确性.     

时滞切换正系统的切换齐次协正Lyapunov函数方法(英文)

正系统是一类特殊系统——如果初始状态非负,则其状态始终位于正象限.切换系统是混杂系统的主要分支之一.作为两类系统的结合体,切换正系统已经迅速获得控制界的大量关注.主要研究时滞切换正系统的稳定性问题,提出了切换齐次协正李亚普诺夫函数方法.该方法能够有效地降切换系统稳定性判据的保守性.许多现有结果都是本文主要结论的退化情形.     

轮式移动机器人滑模轨迹跟踪控制

对质心与几何中心不重合的轮式移动机器人轨迹跟踪问题进行了研究.分析了轮式移动机器人运动学的数学模型,并在反演(backstepping)控制算法的基础上设计了变结构控制的切换函数,由此构造了具有全局渐进稳定性的滑模跟踪控制器.仿真结果表明了该方法的有效性和正确性.