次最优鲁棒调节器设计

本文介绍了一种系统参数具有有限变化的次最优鲁棒调节器设计的新方法.我们假设系统可以由一个标称矩阵集合(A_0,B_0,C_0)及对应于K个不同工作条件下的矩阵集合(A_i,B_i,C_i),i=1,2,…,K来表示,通过使用一个包含有状态变量对其标称值的增量项的推广二次型性能指标最小,来获得一个固定的输出反馈增益矩阵F;同时也介绍了一种有关最优定常输出反馈问题的大范围收敛的算法,并以一个实际的飞行控制系统说明了该固定输出反馈矩阵F是鲁棒最优的.     

求解LQ逆问题的一种新方法

得到了连续系统ＬＱ逆问题解的参数化公式，提出了一种确定线性调节器中加权矩阵的新方法，这种方法的特点是具有解析性质．根据该方法，只要给定一组预先指定的闭环极点，便可很容易地确定对应的加权矩阵和反馈增益矩阵，而不必求解复杂的矩阵代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程．     

具有反馈增益约束的线性调节器设计

传统的线性调节器设计方法在满足反馈增益的可实现性的同时,难以满足优良的动态品质要求。原因是一般的加权矩阵选择方法不能考虑反馈增益的物理约束,往往在主导极点左移的同时产生巨大的反馈系数引起物理实现上的困难。为了解决这个问题,我们可以预先指定(n-1)个闭环极点,其中只有一个(或二个)是决定系统动态性能的主导极点,并且要求确定另一个待定的非主导设点λ。以致于反馈增益尽可能小,即     

离散系统最优极点配置问题的研究

提出了一种以极点移动为基础的离散系统最优极点配置的新方法，得到了加权矩阵和最优闭环系统在频域内的关系；讨论了指定闭环极点的选择问题，并举例说明了该方法的有效性和简便性。这种方法的主要优点是保证了加权矩阵的正定性以及不需要求解复杂的矩阵代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程也可确定满足指定闭环极点配置要求的状态反馈增益矩阵。     

具有指定极点的最优控制系统之参数化设计

本文提出了一种以LQ逆问题为基础的最优控制系统之参数化设计方法。推导出加权矩阵与开环、最优闭环特征多项式系数之间的解析关系式。只要给定一组期望的闭环极点,即可确定与之对应的加权矩阵和最优反馈增益矩阵,而不必求解复杂的代数Riccati方程。     

改进型动态矩阵控制算法

动态矩阵控制(简称DMC)是以被控对象的阶跃响应序列为内部模型的预测控制算法。设被控对象是具有m个输入、n个输出的线性定常系统,第i个输入对第j个输出的阶跃响应采样序列为,根据线性系统的叠加性,可以导出系统输出的开环预测模型为     

线性系统静态输出反馈保性能控制

研究在对染整设备进行远程故障诊断时,给出一类基于线性矩阵不等式的主动容错控制器设计方法,能保证在正确故障检测的情况下,系统性能达到最优,同时在不正确的在线检测情况下,系统也能达到渐近稳定。利用投影定理,将连续系统的静态输出反馈控制器设计问题转化为一类不含等式约束的线性矩阵不等式(LMI)可解性问题,进而通过求解一类含有LMI约束的凸优化问题得到闭环系统的最小性能指标。最后通过数值例子验证算法的有效性。     

确定离散系统线性调节器加权矩阵的参数化方法

考虑一个线性定常可控多变量离散系统X_(k+1)=AX_k+BU_K以及线性二次型性能指标∫=sum from k=0 to ∞ (X_k~T Q X_k)+U_k~TRU_k),Q≥0,R>0.由最优控制理论知,使上式极小的最优控制规律为U=-FX_k=-(R+B~TpB)~(-1) B~TPAX_k,式中P满足矩阵代数Riccati方程P=A~TPA-A~TPB(P+B~TPB)~(-1)B~TPA+Q因此,我们有最优闭环系统X_(k+1)=(A-BF)X_k=A_cX_k     

非线性不确定中立系统的记忆状态反馈保性能控制

基于给定的性能函数及所容许的不确定和时滞,应用线性矩阵不等式理论设计了一个记忆状态反馈控制律以解决一类非线性不确定中立系统的保性能控制问题,以期克服用算子方法设计记忆输出反馈的保性能控制对具有不确定项的系统矩阵和非线性函数的局限性.对于具体的设计方法,通过一个算例进行了验证.     

具有相对稳定性的线性调节器设计

在传统的线性二次型问题中,一般是通过试错法选择加权矩阵来获得良好的动态响应。本文将极点配置方法和二次型设计技术结合起来,提出了一种具有相对稳定性的最优控制系统设计方法,由此得到的闭环控制系统具有极点配置方法和二次型设计技术两者的优点。最后,用一个算例说明这种设计过程的有效性。     

基于线性判别分析和二分K均值的高维数据自适应聚类方法

将线性判别分析和二分K均值聚类耦合在一起,提出了一个适合于高维数据聚类的自适应方法:利用线性判别分析将高维数据集变换成低维数据集,然后在低维数据集上执行二分K均值聚类,并把得到的聚类结果通过一个簇成员指示矩阵H变换到原数据集中.将这样的过程反复进行,直到自适应地得到一个最优结果.基于现实数据集的实验结果证明了该方法的有效性.     

引入调制因子的单相电压型逆变器模型预测控制策略研究

传统PID控制策略动态响应时间较长,同时传统模型预测控制策略控制过程复杂,为缩短电压动态响应时间,将模型预测控制策略更加简单有效地应用于单相逆变器电压控制.通过对逆变器输出电压进行两步预测,得到含输出端电流分量构成系统反馈的电压调制因子m(k)作为调制波.为提高该调制因子m(k)的稳定性和鲁棒性,设置四阶控制加权矩阵和二阶反馈矩阵实现系统闭环负反馈控制.搭建样机模型验证该控制策略的有效性.     

基于单片机高精度电流源的设计

文章提出了一种低纹波、高精度数字电流源的设计方法，它是基于通过扩流晶体管、高精度运算放大器反馈电路和数字PI调节器闭环控制来实现的。具有输出电流纹波小、精度高、控制方便、显示数据量大的特点，而且性能稳定、输出功率易于扩展。     

PI调节器在移相全桥变换电路中的应用

为保证移相控制全桥变换电路输出稳定的电压,采用经典的双闭环PI调节器,对输出滤波电容电压与电感电流进行控制,并通过对PI参数的设计,实现了电压的稳定输出,最终在MATLAB/Simulink中对PI设计结果进行仿真验证,根据仿真结果及PI调节器伯德图,证明文章设计的双闭环PI调节器可保证系统输出稳定的电压,为实际工程做参考。     

不确定的有限时间H∞离散线性控制系统

研究了关于不确定离散线性控制系统的有限时间H∞控制问题.设计一个有限时间H∞控制可以保证闭环系统是有限时间有界(FTB)控制和降低了对输入的干扰效果输出到规定的水平,利用线性矩阵不等式给出了满足要求的控制器存在的充分条件.以线性矩阵不等式可行解的形式给出了控制器相应的参数,用数值算例验证了方法的可行性.     

基于线性二次型的桥式起重机荷载消摆控制算法的研究

针对桥式起重机二维荷载运动的消摆问题,将其转化为二次线性规划控制。规范化实现求解线性二次型过程,采用由状态线性反馈控制率构成的闭环最优控制系统,设计线性二次型轨迹跟踪控制器。仿真结果表明,荷载运动的实际输出轨迹能够跟踪上预设线轨迹,达到对运动荷载的消摆控制效果。     

基于小波分析的分数阶系统辨识

分数阶系统是整数阶系统的进一步发展,更适合于描述控制系统。提出了一种分步响应系统参数辨识的方法。该方法利用小波函数积分运算矩阵将分数阶微分系统方程转化为代数方程,用包含小波积分运算矩阵的方程表示待辨识系统的输出和输入。通过寻找最小值之间的区别实际的输出部分系统和识别系统的输出,获得最优解,分数微分方程系统的参数识别问题转化为寻找最优解的问题。该方法可以同时识别分数阶系统的系数和阶数。此外,该方法避免了直接对输入和输出数据微分的复杂计算,简化了输入和输出信号。     

一类时滞神经网络全局渐进稳定性条件

通过应用线性矩阵不等式和李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式来探讨一类具有时滞的神经网络平衡点的唯一性和全局渐近稳定性,得到了一个充分条件,证明了此条件大大削弱了已有文献中的条件,具有更广泛的应用范围。最后给出实例仿真证明所得结果的有效性。     

不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞保成本控制

对一类同时具有状态时滞和输入时滞的不确定离散时滞系统, 基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)处理方法, 得到系统H∞保成本状态反馈控制律存在的一个充分条件, 并利用线性矩阵不等式的可行解给出H∞保成本状态反馈控制律的设计方法. 进而, 通过求解凸优化问题解决了系统最优鲁棒H∞保成本控制律的设计问题. 最后, 通过数值算例说明了该设计方法的可行性.     

矩阵乘法巧算及其拓广应用

矩阵乘法问题是较为经典的问题,但在应用的方法和方式上还有许多可探索的空间。通过研究矩阵乘法的起源及其应用,提出了用二分求幂法来改进方阵乘幂运算的方案,并进一步拓广了矩阵乘法的定义,使得原来解决网络路径最优解的复杂算法得到了改善。路径最优问题大多采用传统动态规划技术,其计算迭代过程复杂,通过演绎了的古典矩阵乘法,再来解决这个问题,算法得到明显改善,而且简易可行、易于理解。