一类受不确定干扰的非线性系统的输出跟踪设计方法

本文应用非线性系统的部分线性化方法 ,将一类满足一定条件的受不确定干扰的非线性系统的输出跟踪问题转变为一个部分线性化子系统的状态镇定控制问题 ,且同时实现了对不确定干扰的解耦。     

多变量系统传递函数阵极点的结构化配置问题

本文讨论多变量系统传递函数阵极点的结构化配置问题，并基于一类可控规范形给出实现极点结构化配置的状态反馈阵的算法，证明了算法存在的充要条件。     

一类非线性离散时间系统的神经网络解耦策略

考虑用神经网络作为补偿器,对一类非线性系统进行输入输出解耦.给出了这类系统的可解耦的充要条件,并证明在该条件下系统可解耦成线性系统且极点可任意配置.基于此,给出了这类系统的一个神经网络解耦方法.     

奇异摄动系统主导极点配置的一种方法

本文将奇异摄动系统看成是存在参数扰动的广义系统的一种特殊形式，然后利用广义系统特征结构配置来使广义系统的有限闭环极点尽可能接近奇异摄动系统的闭环主导极点，从而达到近似配置奇异摄动系统主导极点的目的。本文提供的算法是数值稳定的。     

非线性系统大范围渐近稳定状态观测器设计

提出了一类化工过程中非线性系统大范围渐近稳定状态观测器的构造方法。通过配置极点选择时变状态反馈增益阵保证观测器的性能,使观测器能在大范围内稳定工作。其稳定性可由Lyaptmov理论得到证明,存在模型误差和噪声干扰时也有较好的鲁棒性。从工程应用的角度,提出了分区域配置矩阵的策略,大大减少了在线计算量。同时改进了算法,保证能在应用中正确离线计算。在CSPR仿真器上的应用结果证明了该方法的良好性能。     

一阶耦合广义系统的极点配置问题

讨论了在工程控制中有重要意义的一阶广义分布参数系统与广义集中参数系统的耦合广义系统的极点配置问题,应用算子的广义逆给出了总理２的解及解的构造性表达式。     

滞环非线性系统的加权自适应控制

本文通过引入一个非线性补偿环节和一个开关量函数,解决了滞环非线性系统的自适应控制问题,并分别对滞环宽度已知和未知情况,建立了大范围渐近收敛和稳定的加权自适应控制算法.这种算法具有渐近最优的控制效果,能用于非最小相位系统.仿真结果表明,该算法具有良好的动态性能.     

双率系统极点配置自校正控制算法

针对控制输入频率是输出采样频率整数倍的双率系统,研究了极点配置自校正控制方法.由于双率采样数据系统存在未知的采样间输出(即损失输出),所以传统输入输出等周期单率系统极点配置自校正控制方法不适用于双率系统.为了解决这一困难,本文直接利用双率输入输出数据估算系统模型参数和采样间输出,进一步把估计的模型参数代入极点配置方程,通过求解多项式Diophantine方程.推导了被控系统控制律,给出了双率极点配置自校正控制算法.一个仿真例子说明双率系统极点配置算法的控制效果.     

一种极点配置自校正导弹控制器的设计方法

根据导弹的非线性时变的特点,以及自适应控制的优点,结合计算机技术与现代控制理论,设计了一种极点配置自校正导弹控制器.该文为滚转通道建立了二阶离散传递函数模型,给出了模型参数的在线辨识方法,研究了极点配置自校正控制器的设计方法,给出了控制量的计算公式和仿真结果.仿真的结果表明,该控制器对非线性时变的控制对象具有满意的控制效果.     

基于极点配置与最优控制的磁悬浮系统控制器

详细介绍了"磁悬浮球实验系统"的结构和工作原理,建立了磁悬浮球实验系统的物理模型,在物理模型的基础上推导出系统状态空间表达式,建立了系统数学模型,以此为依据分析了系统的稳定性、可控性和可观性,并在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型以研究控制系统动态特性。为了实现对磁悬浮球实验系统的快速稳定控制,提出了极点配置算法与最优控制算法两种控制方法来设计状态反馈控制器,并通过实验仿真分析了控制器和观测器的设计合理性。实验表明,极点配置法可通过改变期望极点来快速改变磁悬浮系统的响应性能,而最优控制法可通过改变Q、R矩阵来改变磁悬浮系统响应性能,两者均可有效控制磁悬浮实验系统。     

含参非线性扰动系统的闭轨分叉分析

研究了一类含参非线性系统的闭轨分叉问题,找到并确定了系统在平衡点附近的极限环及其稳定性.基于后继函数法,引入曲线坐标变换找到系统的后继函数,进而判断该闭轨为二重极限环.得到该系统极限环随参数变化从无到有,再到分裂为多个极限环的闭轨分叉现象. 通过数值模拟,验证了系统随参数变化出现极限环的动力学特性.     

关于文"LQ逆问题研究"的问题讨论

关于文“ＬＱ逆问题研究”的问题讨论傅诒辉（华中理工大学自控系武汉４３００７４）关键词ＬＱ逆问题,加权矩阵,极点配置．文［门定理２给出了连续系统ＬＱ逆问题有解的充分条件以及确定加权矩阵Ｑ和Ｒ的参数化方法．本文构造性地给出了满足文［１］定理２全部条件的参...     

基于拉格朗日建模的单级倒立摆起摆与稳定控制

基于拉格朗日方法建立直线一级倒立摆系统的数学模型.采用能量反馈进行倒立摆的起摆控制,在平衡点附近切换并采用现代控制理论中的状态空间极点配置以实现稳定控制.仿真和实验结果表明该方法对单级直线倒立摆系统的起摆与稳定控制具有很好的效果.     

小球平面系统的路径跟踪状态反馈控制

本文针对小球平面系统的路径跟踪控制问题,采用状态反馈控制极点配置的方法设计小球平面运动系统的控制器。首先根据牛顿力学原理建立小球平面运动控制系统动力学模型,采用现代控制理论方法分析系统的性能,然后根据系统性能要求设计状态反馈控制器,最后通过路径跟踪仿真实验,验证控制器设计的合理性和可靠性。     

On the Two‐Inertia System: Analysis of the Asymptotic Behaviors to Multiple Feedback Position Control

This paper presents a new analysis to explain the asymptotic behavior of the two‐inertia system on multiple feedback schemes with mechanism backlash. A linear pole placement controller for two‐inertia system position control is designed and is utilized for performance evaluation. Unlike the describing function approximation in nonlinear control, this paper presents an alternative analysis for evaluating system performance. This approach evaluates the asymptotic behaviors within semi/full/dual‐closed loop position controls that involve the effect of mechanism backlash in mechanical systems. The crucial lemmas to examine the compensation policies are formulated by theoretical discussion. The results provided by numerical simulation demonstrate the correctness and effectiveness of the analysis.     

Active vibration control of a fluid/plate system using a pole placement controller

We consider the problem of active reduction of the structural vibrations induced by the sloshing of large masses of fuel inside a partly full tank. The proposed study focuses on an experimental device mimicking an aircraft wing made of an aluminium rectangular plate equipped with piezoelectric patches at the clamped end and with a cylindrical tip tank, more or less filled with liquid. After deriving a representative finite-dimensional model of the complete system, containing the first five structural modes of the plate and the first three liquid sloshing modes, a controller is computed. Since our main scope is to control the most energetic mode of the structure, a full state-feedback method coupled with an observer is used. Finally, the controller is also tested for different initial conditions/perturbations and the results are compared with the ones obtained with an H _∞ controller. Experimental results illustrate the relevance of the chosen strategy.     

一种改进型的状态反馈控制系统设计

在现代控制理论中,如果一个系统能控,可以进行极点的任意配置,能够改善系统的动态性能,但是会改变原系统的稳态输出幅度,这在实际系统控制系统设计中是不利的。针对这个问题,提出了带内部模型的状态反馈系统,不但可以改善系统的动态性能,又能保证系统输出幅度的稳定性。本文首先以一个三阶系统为例,对其用全状态反馈实现极点的任意配置,通过仿真实验验证了引入极点配置后,能改善原系统的动态性能,但是稳态输出幅度从1变成0.14。然后以一个二阶系统为例,根据内模控制原理设计了带内部模型的状态反馈控制系统,最后通过仿真和硬件实验验证了引入内模控制器后系统的动态性能得到改善,而且稳态输出幅度保持不变,始终保持稳态输出的幅度为1。     

A gradient flow approach to the robust pole-placement problem

This paper provides a computational procedure for a type of robust pole-placement problem. By exploiting the differentiability nature of the objective function based on the Frobenius norm condition number, the minimization problem is formulated in terms of a gradient flow to which standard ODE numerical routines can be applied. It is shown that a minimum point exists for the objective function. The algorithm is efficient and faces no singularity problem with the resulting eigenvector matrix. A numerical example is used to illustrate the technique and comparison with other methods is made.