用MATLAB设计自适应低通滤波器

本文介绍了自适应低通滤波器的原理以及自适应算法，并举例说明了如何用MAIL4B软件设计自适应低通滤波器。     

一种基于nRF905的无线数据采集系统设计

该文分析了研究开发具有无线数据采集系统的重要意义;利用ARM芯片强大的处理能力和极低的功耗来优化系统设计,提高处理速度;设计了无线数据传输过程中的数据包格式;提出了无线数据采集系统的硬件设计、射频模块设计与制作中的一些方法;给出了nRF905芯片发送数据与接收数据的处理流程.利用ARM9 S3C2410和nRF905构建的无线数据采集系统特别适用于低功耗的无线数据采集与传输系统.     

一类基于自适应状态观测器的混沌同步方法

依据Lyapunov稳定理论,结合控制理论中的状态反馈及输出反馈理论,讨论了一种基于自适应状态观测器设计的混沌同步的方法.同时根据持续激励条件讨论了参数估计的收敛性,设计驱动系统的输出及响应系统,使两个同结构的混沌系统状态渐近同步.经过数值仿真证明该方法有效的实现了响应系统与驱动系统的同步并估计出未知参数.     

Lü混沌系统自适应同步控制

基于Lyapunov稳定性理论,采用自适应控制方法,通过设计自适应控制器和参数调节律,实现2个不同参数的Lü混沌系统同步。无论是控制律还是参数调节律,都是使标量正定函数成为关于状态和参数误差动态方程的Lyapunov函数的基础上得到的。由于Lyapunov函数沿着误差动态方程的微分相对于状态误差和参数为半负定,利用Barbalat引理可保证混沌同步。数字仿真结果验证该方法有效。     

具有单调性非线性项的非线性系统降维观测器设计

Based on the discussion about the existence and design method of full-order observer for systems with monotone nonlinearities, a reduced-order observer design method is developed under the assumption that a linear matrix inequality (LMI) has positive definite matrix solution and the reduced-order observer gain matrix is computed by the solution of LMI. By a linear transformation, a reduced-order observer which does not contain the information of the derivative of the system output is provided. A model is simulated and some conclusions are drawn based on the comparison of the results of reduced-order observer to that of full-order observer. The simulation shows that the design method developed by this paper has good performance.     

基于高增益鲁棒滑模观测器的故障检测和隔离

针对一类同时具有执行器和传感器故障的不确定线性系统,讨论了基于观测器的故障检测和隔离方法.首先,通过引入增维向量,使得在构造的增维系统中,故障向量包含了原系统的执行器故障和传感器故障.通过构造辅助输出使增维系统的观测器匹配条件得以满足,同时设计高增益滑模观测器对辅助输出进行估计.然后,对增维系统构造鲁棒滑模观测器并用作故障检测观测器,通过滑模控制项来抑制干扰,使观测器具有鲁棒性.在此基础上,结合多观测器故障隔离思想,提出了可以同时对执行器故障和传感器故障进行检测和隔离的方法. 最后,通过对一个五阶飞行器模型进行仿真,证明了所提方法的有效性.     

状态估计与未知输入和可测噪声同时重构方法

针对一类不确定线性系统,讨论了状态估计及未知输入和可测噪声重构方法。首先,对仅具有未知输入的线性系统,讨论了观测器匹配条件不满足前提下的状态估计和未知输入重构问题;通过设计降维观测器和高阶滑模观测器,提出一种未知输入代数重构方法;然后,将以上结论上升到具有未知输入和可测噪声的线性系统,以此提出了状态估计及未知输入和可测噪声同时重构的方法;最后,通过对飞行器模型进行仿真,验证了所提出方法的有效性。     

延迟不确定马尔科夫跳变系统的执行器和传感器故障同时估计方法

针对具有参数不确定和延迟环节的马尔科夫跳变系统,在状态转移概率矩阵（Transition probability matrix,TPM）不确定的情形下,讨论了其执行器和传感器故障同时估计的方法.通过扩展系统状态,将系统转换为一个具有马尔科夫跳变参数的广义描述系统,基于此广义描述系统设计马尔科夫跳变观测器实现对其状态和传感器故障的估计.与此同时,还设计了一组自适应律对执行器故障进行在线调节.通过求解一组线性矩阵不等式最优化问题,得到观测器存在的充分条件.最后,针对两个数值实例,验证了所设计方法的有效性.     

不确定切换线性系统状态和未知输入估计方法

针对具有未知输入的不确定切换线性系统, 在平均驻留时间切换下, 讨论其状态和未知输入估计方法. 通过等价变换解耦切换系统的未知输入, 以构造降维切换系统. 进而, 设计切换观测器实现对原系统的状态估计, 并求解具有线性矩阵不等式限制的最优化问题, 得到观测器存在的充分条件. 在基于函数微分数值解方法求得系统输出微分的基础上, 提出一种切换系统未知输入的估计方法. 最后通过一个数值实例验证了所提出方法的有效性.

     

非线性切换系统基于观测器的容错控制器设计

针对一类具有执行器故障的非线性切换系统,研究基于系统状态估计和故障重构的容错控制问题.首先,在具有平均驻留时间(ADT)的切换信号下,设计一种切换PI观测器作为状态-故障估计器,以达到对系统状态和故障同时渐近估计的目的;其次,基于线性矩阵不等式,给出非线性切换系统观测器存在的充分条件;再次,基于PI观测器给出的状态和故障估计,提出一种非线性切换系统的容错控制器设计方法;最后,以一个电子电路为仿真实例进行分析,验证了所提出方法的可行性和适用性.