一类线性时滞系统的未知输入观测器设计

以一类线性时滞系统为研究对象,研究了当观测误差与未知输入完全解耦时的未知输入观测器设计问题。基于时滞系统Lyapunov稳定性方法,给出了指数稳定未知输入观测器的存在条件。基于这一条件,提出了含有内部时滞与不含有内部时滞两种观测器的设计问题。通过求解线性矩阵不等式给出了所提观测器的设计方法。给出了两种情形下的观测器设计算法。数值例子说明了提出的设计方法的有效性。     

磁悬浮轴承的H∞控制:LMI方法

研究了具有参数不确定性的主动磁悬浮系统的控制问题.对系统模型的参数不确定性进行了分析,并把其归结为标准的H∞设计问题.综合考虑系统的稳定性和调节时间等指标,采用具有闭环区域极点约束的最优H∞状态反馈控制器设计方法,使用线性矩阵不等式(LMI)方法对其进行求解.仿真结果表明,闭环系统在所考虑的参数不确定范围内具有鲁棒稳定性和良好的时域性能指标.     

基于观测器的鲁棒非脆弱控制

针对某一类含结构参数不确定性的线性系统,设计基于观测器的鲁棒脆弱控制器,把控制器的设计问题归结为线性矩阵不等式的求解问题.同时考虑系统模型和控制器中的不确定性,则存在一个输出矩阵与控制增益矩阵的耦合,使该问题成为非凸问题.对磁悬浮系统的扰动矩阵做了某种假设,并引入等式约束,使线性矩阵不等式.带有等式约束的线性矩阵不等式问题是MATLAB无法解决的,利用自由软件SCILAB可以很方便的解决这个问题.对单自由度磁悬浮系统的仿真结果证明所提设计方法的有效性.     

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.     

D-稳定性区域的单连通性与多项式族的D-稳定性

证明了其根位于复平面中某开域的所有n阶多项式的全体构成多项式参数空间中的一个单连通集,并基于这一结果进一步提出了关于一般多面体多项式族D-稳定性的棱边定理和关于一般多项式紧集D-稳定性的边界定理.所得结果包含了多项式参数无关和相关两种情形.不同于已有结果,作者提出的棱边定理和边界定理不要求多项式集的凸性与单连通性.另外,关于相关参数的多项式集的边界定理还突破了现有结果中关于参数相关关系为仿射映射的限制.     

不确定连续线性系统鲁棒ESPR估计

在时域中考虑多胞不确定连续系统的鲁棒ESPR估计问题．提出了基于线性矩阵不等式处理方法,指出鲁棒ESPR估计问题可解的充分条件是一组LMI有解,并利用LMI的可行解构造了估计器的系数矩阵．     

空间最优交会轨迹跟踪控制的参数化方法

在空间交会状态模型的基础上,通过分析航天器的轨道动力学方程,给出了空间最省燃料交会轨迹和空间最优交会轨迹跟踪控制问题的数学描述。基于线性系统的特征结构配置和模型参考方法,提出了一种空间最优交会轨迹跟踪控制的参数化方法。应用该方法设计了系统的反馈镇定控制器和前馈跟踪控制器。仿真结果表明提出的控制方案是行之有效的。     

基于二阶滑模的刚体航天器姿态跟踪控制

针对存在参数不确定性和外加干扰的刚体航天器的姿态跟踪控制问题,提出一种基于二阶滑模的姿态跟踪控制方法。首先介绍高阶滑模控制基本原理,并建立基于修正罗德里格参数(modified Rodrigues parameter, MRP)描述的航天器数学模型,采用李雅普诺夫第二法推导二阶滑模姿态控制律。理论分析和仿真结果表明该方法能够有效消除系统抖振,并实现航天器姿态跟踪的精确定位,且系统具有全局稳定性和鲁棒性。     

联合高斯回归的平方根UKF方法

针对传统的滤波方法容易受系统动态模型不确定性和噪声协方差不准确的限制这一问题,提出一种将高斯过程回归融入平方根不敏卡尔曼滤波（unscented Kalam filter,UKF）算法中的滤波算法。该算法用高斯过程对训练数据进行学习,得到动态系统的回归模型及系统噪声的协方差;采用标准的平方根UKF算法,状态方程和观测方程,相应的噪声协方差由高斯过程实时自适应调整。将应用于飞行器SINS/GPS组合导航,结果表明,该方法能够自适应系统噪声,收敛速度快,导航精度高。