全系数自适应控制方法的鲁棒性

研究全系数自适应控制方法对未建模动态、参数慢时变、非线性和有界干扰的鲁捧 稳定性,证明了在有未建模动态及扰动的情况下,采用经投影修正的梯度算法估计标称对象. 黄金分割自适应控制器仍能稳定标称对象.对含乘性不确定性的线性慢时变对象及具有渐消 记忆的非线性慢时变对象,分别给出了自适应控制系统鲁棒稳定的充分条件.     

线性时变对象的鲁棒自适应控制

本文用鲁棒自适应律解决了线性慢时变对象的模型参考自适应控制问题。我们引入文献[1]的鲁棒自适应律来调节被控对象的控制器参数,并对任意有界初始条件,证明了自适应环中所有信号的有界性。与文献[2]相比,这种方案的优点是保证了对象参数关于时间已知时,跟踪误差趋于零。     

黄金分割在自适应鲁棒控制器设计中的应用

本文基于全系数自适应控制理论[1],介绍黄金分割自适应鲁棒控制器的设计方法及其实 际应用,并从理论上证明了:在采样周期满足一定条件下,对于参数未知、线性定常或慢变的 二阶对象,黄金分割自适应控制器可以保证控制系统在起动过程中的稳定性和良好的过渡特 性.从而为二阶系统在初始过渡过程阶段实现自适应控制提供了理论依据.本文最后给出了 仿真研究结果.     

一种自适应鲁棒控制方法及其闭环稳定性分析

研究了含有未建模动态的慢时变系统的自适应镇定问题.考虑的对象具有非最小相 位、含未建模动态和大范围时变参数等不良特性,且存在未知但有界外部扰动.这类对象很难 用时不变鲁棒控制器或传统自适应控制器进行镇定.利用l1优化设计结合参数估计的投影算 法,提出了一种自适应鲁棒控制策略.基于l1优化设计的连续性和投影算法的收敛性,证明了 这种控制策略能够持续适应慢时变对象并且保持闭环系统一致稳定性.鲁棒性分析表明这种 控制策略具有良好的鲁棒镇定性.     

基于自组织模糊CMAC神经网络的不确定系统的H∞鲁棒自适应控制

针对一类不确定系统，提出一种基于自组织模糊小脑模型（SOFCMAC）神经网络的H∞鲁棒自适应控制方法，通过设计标称系统的H∞控制器，并采用SOFCMAC神经网络在线对消系统的建模不确定性产生的误差，可保证不确定闭环稳定并具有H∞性能，证明了SOFCMAC神经网络H∞鲁棒自适应控制系统的稳定性，仿真算例表明了该方法的有效性。     

鲁棒多模型自适应控制系统的稳定性

研究含有不确定性的连续时间随机被控对象的鲁棒多模型自适应控制(Robust multiple model adaptive control, RMMAC)的闭环稳定性问题. 通过采用基于模型输出误差指标的 加权算法取代传统的基于卡尔曼滤波器和贝叶斯后验概率公式的加权算法, 在权值收敛的前提下, 基于虚拟等价系统(Virtual equivalent system, VES)理论给出了此类鲁棒多模型自适应控制系统的闭环稳定性证明, 并将结果推广到可以用多个线性系统系统模型进行逼近的 一类非线性慢时变被控对象.     

冷带轧机厚控系统自适应鲁棒输出反馈动态控制器设计

冷带轧机厚控系统可被认为是一个受外界干扰的线性不确定时滞系统.本文首先设计了标称系统下的鲁棒输出反馈动态控制器,以改善闭环系统的动静态性能;其次,在系统不需要满足不确定性匹配条件的情况下,将参数和外部扰动不确定性综合考虑.应用Lyapunov稳定性理论设计了系统不确定性上界参数的自适应估计器和系统的自适应控制器,保证了闭环系统的渐近稳定性,减小了设计的保守性;两者结合实现了板带出口厚度的有效控制.最后通过一个仿真实例说明本文所提出的自适应鲁棒控制器的有效性.     

广义不确定周期时变系统的鲁棒稳定性分析

研究广义不确定周期时变系统的鲁棒稳定性问题.基于广义周期时变系统Lyapunov不等式,提出了广义不确定周期时变系统鲁棒稳定的概念,采用矩阵不等式(LMI)方法,得到了该类系统鲁棒稳定的充分必要条件;然后,进一步研究了在状态反馈控制下保证闭环系统鲁棒稳定的条件,给出了一族状态反馈鲁棒稳定器的设计方法;最后,引入了广义周期时变系统二次稳定的概念,并讨论了二次稳定性与鲁棒稳定性之间的关系.     

具有最小相位的非线性时变不确定系统的带有观测器的鲁棒稳定化

考虑非线性时变不确定系统的鲁棒稳定问题。假设该系统的标称系统具有最小相位，参变量或扰动θ（ｔ）定义在一紧集上，广义三角条件成立时，给出使该类不确定非线性系统鲁棒稳定的充分条件。     

参数不确定性广义周期时变系统的鲁棒稳定性分析

基于广义周期时变系统允许的充分必要条件，提出了参数不确定性广义周期时交系统鲁棒稳定的概念,并得到了该类系统鲁棒稳定的充分必要条件．研究在状态反馈控制下保证闭环系统鲁棒稳定的条件，给出了一族状态反馈鲁棒稳定器的设计方法．引入广义周期时变系统二次稳定的概念，讨论了二次稳定性与鲁棒稳定性的关系．最后通过数值算例说明了所得的主要结果，     

关于自适应控制系统的鲁棒稳定性条件

本文用统一的方法对于由自适应控制系统的鲁棒稳定性分析提出的一类时变动态系统的有界解问题给出了一个充分条件。它为鲁棒自适应控制器的设计以及进行相应的理论分析带来了方便。     

磁悬浮储能飞轮线性变参数鲁棒增益调度控制

针对强陀螺效应的磁悬浮储能飞轮转速快变引起的模型变化而带来的控制问题,设计了线性变参数增益调度鲁棒控制器.根据飞轮的线性变参数模型,设计的鲁棒增益调度控制器,能够保证其全转速范围内的鲁棒稳定性和性能.为降低控制器设计的保守性,在设计控制器时,可缩小转速区间,使控制性能得到提高.与按照非时变模型设计的鲁棒控制器相比,线性变参数鲁棒增益调度控制器可以实现以转速为参数的自适应调节,在全转速范围内,其鲁棒稳定性和性能均具有显著优势.仿真结果验证了此控制器的有效性和先进性.     

四阶时变离散系统的一致渐近稳定性

特征建模的方法为智能控制器设计和利用低阶控制器控制一些高阶对象提供了理论依据。基于特征模型设计的自适应控制方案，其稳定性分析实际上归结为时变离散系统的稳定性问题，目前尚无实用性判据。对于速度跟踪和加速度控制，基于特征模型设计的自适应控制方案其稳定性问题即为四阶时变离散系统的稳定性问题，文中利用Lyapunov直接方法定量给出了四阶线性时变离散系统和一类非线性四阶时变离散系统一致渐近稳定的判据，所给判据仅依赖于系数的变化范围和系数本身改变量的范围。     

空间绳系机器人目标抓捕鲁棒自适应控制器设计

针对空间绳系机器人（Tethered space robot,TSR）目标抓捕过程中的稳定控制问题,建立空间绳系机器人系统模型,根据阻抗控制原理,设计基于位置的阻抗控制方法;针对空间绳系机器人系统的模型不确定性问题,利用神经网络对不确定性进行估计补偿,设计鲁棒项对空间系绳干扰和神经网络估计误差的影响进行抑制,在此基础上设计空间绳系机器人目标抓捕鲁棒自适应稳定控制器,并进行稳定性证明.最后对设计的控制器进行仿真验证.作为对比,对无鲁棒项自适应的稳定控制器进行仿真.仿真结果表明,设计的基于阻抗控制的鲁棒自适应控制可以实现对空间绳系机器人目标抓捕过程中的稳定控制,与无鲁棒项自适应的稳定控制器仿真结果相比,本文采用的鲁棒自适应控制方法可以有效地对不确定性进行补偿,控制过程中超调量更小,收敛时间更短,并且控制精度更高.     

多项式理论在导弹稳定性能评估中的应用

针对线性参数不确定性系统的鲁棒稳定性问题,提出一种新的分析方法,并对其在导弹自动驾驶仪鲁棒稳定性评估中的可行性进行了研究。首先给出线性参数不确定性系统在其特征多项式系数不相关情况下的鲁棒稳定性的充要条件,并通过自适应网格划分算法将此条件与鲁棒D-稳定性理论结合,得到基于多项式理论的评估算法。将算法用于导弹自动驾驶仪鲁棒稳定性评估,得到了不同攻角下导弹在全包线范围内的稳定区域。和只能在离散点进行评估的传统评估方法比较,结果表明提出的算法可以在全包线范围内连续进行评估,从而发现一些隐蔽的不稳定区域。     

参数空间中鲁棒稳定性问题

本文研究了单输入多输出(SIMO)和多输入单输出(MISO)线性定常控制系统在对象 参数扰动下的鲁棒稳定性问题,并对一给定的控制器,系统在标称参数P°下闭环渐稳的情 况,提出了在参数空间中构造比中心位于P°的最大稳定超球还要大的稳定超球的方法,从而 改善了鲁棒稳定性判据.     

一种统一的鲁棒自适应控制方法及近期自适应控制结果综述

针对离散/连续时间情况下时不变/时变多种不同的鲁棒自适应控制系统,基于归纳法提出一种统一的传统分析方法,该方法为鲁棒自适应控制器的设计提供了一般性的指导原则.在设计和实现鲁棒自适应控制器时要求具有与模型误差先验知识相关的假设,通过所提出的算法可以将该假设消除,使得已有的鲁棒自适应控制理论得到进一步发展.此外,通过稳定性分析证明了该算法对于更宽松边界的模型误差具有鲁棒性.最后,归纳总结了近期自适应控制方法在处理非光滑不确定性、执行器故障补偿、欠驱动非完整约束、分布式一致性和随机系统控制等问题上取得的代表性成果.     

基于鲁棒自适应的无人直升机悬停控制

小型无人直升机凭借良好的机动特性,在军事和民用方面有着广泛的用途。针对小型无人直升机悬停模型,考虑模型参数不确定对无人机控制的影响,提出一种鲁棒自适应控制律,实现无人机控制系统对不确定扰动的抑制。首先,基于无人直升机线性化悬停模型设计滑模面,并结合标称系统控制的反馈增益,获得滑模面的设计参数;在此基础上,利用传统滑模趋近律设计方法设计控制器;为改善系统控制性能,设计基于自适应增益的趋近律,实现系统鲁棒自适应控制。其次,利用Lyapunov稳定理论对所设计的鲁棒自适应控制策略的稳定性进行分析说明。最后,通过与基于指数趋近律以及变速趋近律的两种滑模控制方法仿真对比,验证了所设计的控制方法的有效性和优越性。     

传感器失效不确定时滞系统指数稳定可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定参数线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒可靠控制器设计问题。系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,时变时滞及其变化率有界,并假设故障传感器元件的输出为零。经过适当的状态变换,将原系统的指数稳定鲁棒可靠控制问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠控制问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式。为了便于数值求解,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了可靠控制器的设计方法和步骤。利用该文方法设计的指数稳定鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及传感器失效都具有指定衰减度的渐近稳定性。数值算例说明了所提出设计方法的有效性。     

线性时变系统的区间稳定性与鲁棒稳定性

本文应用向量比较定理研究线性时变系统的区间稳定性和具非线性时变摄动的线性时变系统的鲁棒稳定性，所得的新结果包含文献的一些主要结果作为特例，本文的研究方法说明向量比较方法是分析区间稳定性和鲁棒稳定性的一种自然而有力的工具。