基于T-S模糊系统的采样状态观测器反馈控制设计

针对T-S模糊系统中状态部分未知或者全部未知而导致系统难以进行控制的现状,本文讨论了基于样本值观测器反馈镇定问题。首先给出非线性系统采样数据观测器和反馈控制器设计方法,在采样值为一有界值,且考虑输入时滞存在的前提下,利用李雅普诺夫泛函方法,结合线性矩阵不等式技术得到相应矩阵不等式的方法,并通过仿真算例进行验证,仿真结果表明,该观测器能在短时间内达到稳定。     

基于观测器的网络控制系统均方指数稳定控制器设计

针对具有随机时延、状态难以测量等问题的网络控制系统,提出一种基于状态观测器的均方指数稳定控制器设计方法.使用变采样周期的方式将网络控制系统离散化,将系统建模为马尔科夫跳变系统,然后设计了基于状态观测器的反馈控制器,证明了闭环系统的均方指数稳定性,通过求解线性矩阵不等式给出了观测器和控制器反馈增益设计方法.仿真结果验证了所提设计方法的有效性.     

模糊广义大系统的时滞相关可靠H_∞控制

基于时滞相关的Lyapunov-Krasovskii泛函方法和大系统的分散控制理论,研究了一类时滞模糊广义大系统的时滞相关分散可靠H∞控制问题,用线性矩阵不等式分别给出了系统存在状态反馈控制器和基于观测器的输出反馈控制器,且满足H∞性能指标的条件。仿真算例验证了本文设计的基于观测器的输出反馈控制器的有效性。     

时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定

针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统,研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.所考虑的系统不确定性是时变的,且满足范数有界条件.假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得,给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式,通过构造增广系统,设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器,以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定.借助于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性.     

基于观测器的多变量线性鲁棒控制器设计

对满足匹配条件的参数不确定多变量线性系统，本文用带观测器的状态反馈实现了不确定线性系统的鲁棒稳定控制，通过选择一组合适的标量参数，求解两个代数黎卡提方程来设计状态反馈控制器和观测器，使闭环系统稳定。     

时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定

针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统，研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题，所考虑的系统不确定性是时变的，且满足范数有界条件．假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得，给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式，通过构造增广系统，设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器，以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定，借助于Lvapunov函数方法和线性矩阵不等式技术，给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题，同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器．最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性。     

时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计

讨论线性时滞不确定系统的鲁棒控制器设计问题,其中不确定性是时变的,满足范数有界条件.通过构造广义系统,并利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式方法得到了不确定时滞系统基于状态观测器的鲁棒控制器的充分条件,并给出系统基于该观测器状态的反馈控制嚣设计方法.     

多输入-多输出线性系统有限时间观测器设计方法

基于有限时间稳定理论,给出了完全能观测的多输入一多输出线性系统的有限时间观测器的设计方法．所设计的观测器在有限时间后实现了对系统状态的精确重构．数值仿真实验验证了本方法的正确性．     

多输入-多输出线性系统有限时间观测器设计方法

基于有限时间稳定理论,给出了完全能观测的多输入-多输出线性系统的有限时间观测器的设计方法.所设计的观测器在有限时间后实现了对系统状态的精确重构.数值仿真实验验证了本方法的正确性.     

时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计

讨论线性时滞不确定系统的鲁棒控制器设计问题，其中不确定性是时变的，满足范数有界条件,通过构造广义系统，并利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式方法得到了不确定时滞系统基于状态观测器的鲁棒控制器的充分条件，并给出系统基于该观测器状态的反馈控制嚣设计方法。     

基于干扰观测器的感应直线伺服电机解耦控制

感应直线电机具有结构简单、坚固耐用、适应性强、成本低的特点，因而在各个领域获得广泛应用.但由于感应直线电机是一个非线性、多变量、强耦合的复杂对象，要实现高性能的控制效果，必须对其进行解耦，应用多变量非线性的逆系统理论，通过状态反馈进行动态解耦控制，从而将感应直线电机分解为转速和转子磁链独立的子系统，然后应用线性系统理论进行控制器的设计.为了抑制扰动，采用干扰观测器进行扰动补偿.仿真结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性及抗扰性.     

基于神经网络干扰观测器的Terminal滑模控制

针对一类非线性不确定系统,通过构建动态干扰观测器系统,提出一种快速神经网络干扰观测器。根据干扰观测误差在线调节神经网络权值,实现对未知综合干扰的逼近,逼近误差一致最终有界。基于神经网络干扰观测器设计了自适应Terminal滑模控制方案,严格证明了闭环系统状态在有限时间内收敛到零,从而提高了状态的收敛速度。最后,通过一个倒立摆的仿真例子,验证了系统的快速性和神经网络干扰观测器的逼近能力。     

非线性多变量离散自适应控制

为了获得一种结构简单、参数整定方便的控制策略,研究了化工过程的一种非线性自适应控制方法。该方法采用非线性多变量模型来近似化工过程的动态特性,并将一般模型控制算法(GMC)与非线性观测器结合,将被控对象模型直接嵌入到控制中,用非线性观测器来进行参数在线辨识,构成自适应控制系统。该非线性控制系统在控制没有约束的情况下,控制系统为一个线性伪二阶系统。控制器参数整定方便,其中非线性观测器整定参数只有一个。该系统用于压力容器的控制,实时控制表明非线性自适应控制系统性能良好。     

基于观测器的感应电机的位置跟踪控制

根据Kokotovic的backstepping设计方法,结合Lyapunov稳定性分析,为感应电机的全阶,非线性动态模型设计一个基于转速和转子磁链观测器的位置跟踪控制方案,仿真结果表明,该设计方案在解决速度测量与转速测量问题的基础上,实现无奇异点全局渐近位置跟踪控制。     

采用滑模观测器的交流永磁直线伺服电机无传感器控制

提出了一种采用滑模观测器的交流永磁直线伺服电机无传感器控制的新方法．利用非速度信息，如：电机的电压、电流及电机本身参数，通过滑模观测器产生控制器所需的速度反馈信息．滑模观测器对包括量测噪声在内的扰动具有强鲁棒性．观测方案保证了控制的稳定性和稳定精度．整个控制策略由一片DSP(TMS320C25)执行．仿真及实验结果证实了所述控制方法的有效性．     

基于偏航观测器的偏置动量卫星姿态控制

研究了基于偏航观测器的三轴稳定偏置动量对地定向卫星姿态控制问题.由于采用的红外地平仪无法测量卫星的偏航信息,提出了一种基于偏航观测器的姿态控制方案.针对俯仰回路,利用测量的俯仰角实现了俯仰回路姿态控制;滚动/偏航回路的设计由2部分组成:基于偏航观测器的PD控制器和飞轮解耦环节.整个系统采用动量轮和反作用飞轮作为执行机构,磁力矩器提供的磁矩与地磁场作用产生的力矩实现了飞轮的动量卸载.最后对卫星姿态控制系统进行了仿真研究,结果表明,所设计的控制方案在飞轮输出力矩工作范围内,可使卫星达到很高的姿态控制精度.     

一类具有输出不确定性的Lipschitz非线性系统观测器设计

针对输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统,提出了一种基于LMI的Lyapunov方法来设计此类系统观测器.在系统输出的不确定性满足Lipschitz条件时,通过LMI方法选取观测器的增益矩阵,并运用Lyapunov方法给出观测器渐近收敛的充分条件.同时给出了满足该观测器Lipschitz常数最大值的计算方法.最后通过仿真实例验证了观测器的有效性.     

Adaptive current compensation with nonlinear disturbance observer for single-sided linear induction motor considering dynamic eddy-effect

An adaptive current compensation control for a single-sided linear induction motor(SLIM) with nonlinear disturbance observer was developed. First, to maintain t-axis secondary component flux constant with consideration of the specially dynamic eddy-effect(DEE) of the SLIM, a instantaneously tracing compensation of m-axis current component was analyzed. Second,adaptive current compensation based on Taylor-discretization algorithm was proposed. Third, an effective kind of nonlinear disturbance observer(NDOB) was employed to estimate and compensate the undesired load vibrations, then the robustness of the control system could be guaranteed. Experimental verification of the feasibility of the proposed method for an SLIM control system was performed, and it showed that the proposed adaptive compensation scheme with NDOB could significantly promote speed dynamical response and minimize speed ripple under the conditions of external load coupled vibrations and unavoidable feedback control variables measured errors, i.e., current and speed.     

飞翼布局无人机反步L2增益纵向着陆鲁棒控制

针对存在干扰的飞翼布局无人机纵向着陆控制问题,提出一种基于super twisting滑模干扰观测器与跟踪微分器的反步L_2增益鲁棒控制方案.为解决反步控制虚拟控制量求导复杂的问题,设计了跟踪微分器对虚拟控制量进行求导,同时综合采用super twisting滑模干扰观测器和L_2增益鲁棒项增强了控制系统的鲁棒性.仿真结果表明,无人机高度、空速都跟踪上控制指令,垂直接地速度在允许的范围内,与传统的PID着陆控制方案相比具有更好的着陆控制性能.     

非定常条件下大迎角机动控制

针对推力矢量飞机在非定常气动影响下的机动控制问题,提出一种大迎角俯仰机动的控制器设计方案.采用干扰观测器方法对机动过程中的非定常俯仰力和力矩进行估计,并在控制端进行俯仰力矩补偿以及适当的升力补偿,建立了统一参数下飞机线性参变(LPV)模型和外部干扰LPV模型,并基于LPV模型设计了标称控制器和干扰观测器.从大迎角机动仿真中可以看出,控制系统能够控制迎角较好地跟踪输入指令,同时对机动过程中存在的非定常干扰能进行有效地抑制.仿真结果表明利用干扰观测器的方法较其他方法具有更好的控制性能.