基于多观测器的变采样周期网络控制系统的H_∞控制

研究了变采样区间和多状态观测器的联合设计问题.考虑到网络诱导时延可能大于一个采样周期,假定采样周期取值在有限集内切换,构建具有单状态观测器和多状态观测器的网络控制系统Markov跳变模型.在此基础上,基于Markov理论,获得闭环网络控制系统随机稳定的充分条件和最优H∞范数上界.并且,应用线性矩阵不等式技术,获得模型依赖控制器和观测器设计方案.仿真对比表明多状态观测器对网络控制系统更有效.     

基于单片机控制的智能电动小车设计

该系统以单片机STC89C51作为控制核心,利用角度传感器SCA60C和反射式光电传感器检测电动车的状态信号,通过模数转换器将角度传感器采集的电压信号转换成数字量送给单片机处理,并运用增量式PI算法实现电动车自动在跷跷板上的行驶、停车及寻找跷跷板平衡点,且使跷跷板保持平衡状态在5 s以上,整个过程以分阶段实时显示电动车行驶过程所用时间.     

Bellman最优性原理在多阶段不确定最优控制中的应用

最优控制是现代控制理论的核心.在多阶段最优控制系统中,当不确定变量对状态转移方程里的状态变量干扰时,建立多阶段不确定最优控制系统模型.对所得模型,运用动态规划中Bellman最优性原理,证明得出一组递推公式.     

网络控制系统保性能控制

针对网络控制系统中时延不确定因素,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,网络控制系统对象模型为具有时滞的不确定离散模型.在此模型的基础上,将网络控制系统的保性能控制问题转化为研究时滞的不确定离散系统的鲁棒保性能控制问题.利用Lya-punov理论及线性矩阵不等式(LMI)方法,证明了通过状态反馈控制,使网络控制系统保性能控制的充分条件等价于求解LMI.仿真示例验证了该控制方法的有效性.     

时变时延比例积分状态反馈网络控制系统的稳定性

研究在传感器与控制器间、控制器与执行器间有时延和数据包丢失的网络控制系统的模型、指数稳定性和控制器设计问题.将时变时延和数据包丢失的比例积分状态反馈网络控制系统建模为有事件率约束的异步动态系统.基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和比例积分状态反馈控制器设计方法.通过数值算例说明提出的网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的.     

潜艇垂直面运动突变分析

为研究潜艇垂直面操纵运动的稳定性,针对潜艇非线性动力学模型,采用分叉与突变理论分析失稳现象发生的机理.利用中心流形理论将潜艇运动方程约化到包含原系统全部动力学特性的低维系统,对静态分叉引发的状态突变进行定性分析,并通过数值仿真进行验证.结果表明,潜艇垂直面运动模型在强机动下将发生极限点分叉并导致系统状态在分叉点处产生突变.此现象揭示了潜艇动力学模型中非线性项的影响,有助于潜艇操纵控制系统的设计.     

一类非均衡经济系统鲁棒H_∞控制及其应用

以非均衡理论为基础,讨论了一种非均衡蛛网模型,将该模型转化为状态空间形式,应用鲁棒H∞控制理论及线性矩阵不等式算法设计了鲁棒控制器,从而抑制了非均衡系统中的不确定性干扰,使系统稳定运行,商品供求达到理想状态.最后,以沈阳市房地产实际发展情况为背景,进行相关统计及仿真计算,验证了鲁棒H∞控制的效果.研究结果对经济控制系统的理论和应用研究具有一定意义.     

基于输出反馈的网络化控制系统鲁棒容错控制

研究一类具有时延不确定性网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.基于网络化控制系统时延模型,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用输出反馈控制策略,推证出保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐进稳定的的充分条件,给出容错控制器的设计方法,最后以仿真算例得到系统零状态响应曲线,分析曲线所得结论说明此方法的可行性和有效性.     

一类非线性网络化控制系统的滑模变结构控制

基于滑模控制系统滑动模态不变性和T-S模糊模型能有效解决菲线性系统建模的优点,研究了一类具有时延和丢包的非线性网络化控制系统的滑模变结构控制问题.采用滑模控制理论设计控制器,证明了在控制器作用下系统能在有限时间内到达滑模面并一直保持在滑模面上,并根据Lyapunov理论和线性矩阵不等式(LMI)方法推证出了系统状态全局稳定的充分条件.最后以一个仿真算例验证了本文方法的可行性和有效性.     

基于IA技术双控制器网络化控制系统可靠性

在用以太网作为传输媒体的计算机网络化控制系统的基础上,提出了一种基于智能代理技术有双控制器的计算机网络化控制系统.在该系统中,控制系统的各组件是安装了一定硬件和软件的计算机,它们构成一个个智能代理,多个智能代理通过协同工作来完成整个控制系统的任务,提高了系统的性能.考虑到系统中计算机控制器的重要作用和状态,建立了系统的可靠性模型,利用Markov过程理论证明了与通常网络化控制系统相比,基于智能代理技术有双控制器的计算机网络化控制系统具有更高的可靠性和安全性.     

平移式框架砂锯的动力分析及计算机辅助计算

本文对ＬＨＳ８６－４５型平移式花岗石钢砂锯机的设计，提出了一个可供实用的动力学模型和较详细的理论分析及计算方法。锯机视作曲柄滑块机构，并借助计算讥的辅助计算，正确的选取锯框重量为１０５Ｎ，连轩长度为 ６．５ ｍ，曲柄长度为 ０．２６ｍ以及锯机的功率为７５ ｋＷ等结构参数。同时对设计中的一些理论问题进行了探讨。     

模糊时滞系统的状态反馈控制器设计与稳定性分析

在保证闭环系统稳定的基础上,为进一步改进系统的动态性能,将模糊T-S模型方法应用到非线性连续时滞系统的控制器设计中,提出了一种带调节因子的状态反馈控制器的设计方法.首先给出变时滞非线性系统的模糊T-S模型,然后设计出基于观测器的状态反馈控制器,并利用Lyapunov-Razum ikhin稳定性理论给出模糊闭环系统一致渐近稳定的充分条件,最后通过求解一系列线性矩阵不等式得到状态反馈增益矩阵和观测增益矩阵.通过对卡车倒车控制的实验仿真,表明当调节因子选取适当时,闭环系统的超调量和震荡次数都有明显减少,选取不当时,超调量和震荡次数都有所增加.因此,通过改变调节因子的值,可以对闭环系统的动态性能进行适当调节.此外,通过引入特殊矩阵,使得判据中含有较少的约束不等式,从而减弱了结论的保守性.     

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．     

基于Lyapunov方法的离散时间模糊控制系统设计

研究了基于 T-S模型的离散时间模糊控制器的规则化设计问题。将模糊控制系统看成是一类具有结构式不确定性的系统 ,利用 L ya-punov稳定性定理 ,提出了一类线性状态反馈控制器的规则化设计方法。通过求解离散时间 Lyapunov方程 ,得出线性状态反馈控制律。并给出了保证闭环系统渐近稳定的充分条件     

荒漠化动力系统熵理论模式探索

用耗散结构理论分析了荒漠化系统的不同演变状态,指出决定荒漠化状态演变的4个熵阀值和荒漠化发展中的2次突变,圈定出荒漠化良性发展的区间,在此基础上构建了荒漠化动力系统的熵理论模式.该模式为进一步量化分析荒漠化以及进行荒漠化的防治提供理论依据.     

系统增益变化时状态变量反馈系统稳定性的鲁棒性问题

状态空间法是自动控制系统分析与设计的主要方法之一．状态变量反馈系统的突出优点是，对于完全可控与完全可观系统来说，它的闭环极点可以任意配置．同时，它与传统系统一样，当系统参数变化时，也存在着稳定性的鲁棒性问题．笔者按着矩阵理论与根轨迹法，探讨了ＳＩＳＯ状态变量反馈系统当原系统增益发生变化时的稳定性鲁棒性问题．记αｉ为原系统特征方程诸系数，ａｉ为状态变量反馈系统期望闭环特征方程诸系数，对于二阶系统，原系统增益变化时，状态变量反馈系统保持稳定的充要条件是α１＜ａ１，α０＜ａ２．对于高阶系统，保持稳定的必要条件是αｉ＜ａｉ（ｉ＝０，１，…，ｎ－１）．对于状态变量反馈系统的设计，如果这些条件不能得到满足，那么一个实际系统就有可能是不稳定的．     

具有时延和数据包丢失的网络控制系统状态反馈

针对具有时延和数据包随机丢失的网络控制系统,将系统建模为一类含有服从伯努利分布的随机变量的随机控制系统.在此基础上,利用李亚普诺夫理论和鲁棒控制理论,推导出了状态反馈控制器存在的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了使闭环系统指数均方稳定的状态反馈控制器的设计方法.仿真实例说明了所用方法的有效性.     

略论热力学方法在科研和理论工作中的作用

本文讨论了封闭简单理想气体体系,只作体积功的可逆过程。应用热力学方法导得的公式中,把难测的物理量可转变为易测的物理量(如温度、压力、体积等)来求得,反之亦然。从而使科研工作化难为易,并将测定的数值上升为理论,提高科研水平。还论证该体系,分别由热力学第一定律和第二定律开始,用热力学方法可得到殊途同归的效果,这对理论研究工作也极重要。     

推挽式DC/DC开关电源的设计与校正

文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式DC/DC变换器的动态小信号数学模型,得出了闭环系统框图和传递函数.并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统.分析了比例校正方式对系统性能的影响,并展望了对系统性能更好的校正方式.仿真结果表明了小信号数学模型的正确性和实用性.