Non-fragile delay-dependent H ∞ control of linear time-delay system with uncertainties in state and control input

The problem of designing a non-fragile delay-dependent H∞ state-feedback controller was investigated for a linear time-delay system with uncertainties in state and control input. First, a recently derived integral inequality method and Lyapunov-Krasovskii stability theory were used to derive new delay-dependent bounded real lemmas for a non-fragile state-feedback controller containing additive or multiplicative uncertainties. They ensure that the closed-loop system is internally stable and has a given H∞ disturbance attenuation level. Then, methods of designing a non-fragile H∞ state feedback controller were presented. No parameters need to be tuned and can be easily determined by solving linear matrix inequalities. Finally, the validity of the proposed methods was demonstrated by a numerical example with the asymptotically stable curves of system state and controller output under the initial condition of x（0）=[1 0 -1]^T and h=0.8 time-delay boundary.     

欠驱动系统Pendubot的模糊控制策略

本文针对欠驱动Pendubot机器人系统，提出一种简单可靠的摇起及平衡控制策略。通过利用模糊控制及全状态反馈控制技术来分别设计摇起控制器及平衡控制器，其中模糊摇起控制器的设计使得系统的摇起可靠性得到大大的加强，并缩短了响应时间，两个控制器的转换通过转换装置实现。最后的仿真结果验证了算法的有效性。     

欠驱动系统Pendubot的参数认证及其控制设计

本文针对欠驱动Pendubot机器人系统提出一种简单可靠的摇起及平衡控制策略,并通过在线认证的方法实现对其参数的测量.分别利用部分反馈线性化及全状态反馈控制技术来设计摇起控制器及平衡控制器,并通过转换器实现两个控制器的转换.最后利用仿真及实际控制验证了算法的有效性.     

基于二维混合模型和状态观测器的重复控制设计

针对一类正则线性系统, 提出一种基于状态观测器和二维混合模型的重复控制系统设计方法. 首先, 通过构造一个状态观测器来重构系统的状态, 建立基于重构状态的线性控制律. 然后, 通过独立地考虑重复控制系统的连续控制过程与离散学习行为, 给出基于状态观测器和重构状态反馈的连续/离散二维混合模型. 针对这个混合模型, 运用二维Lyapunov泛函方法, 以线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)的形式给出重复控制系统存在重复控制器和状态观测器的充分条件, 所给条件可用Matlab工具箱方便地求解. 数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

基于HPSO的钢坯加热过程炉温优化设定

针对一种蓄热推钢式加热炉三个加热区的炉温稳态优化问题,本文提出了一种混合粒子群优化(HPSO)方法.首先,基于钢坯导热偏微分方程和边界条件,建立钢坯温度预报模型.然后,采用HPSO算法确定最佳稳态炉温,即炉温控制的参考输入.该方法利用混沌机制产生初始种群,通过免疫和克隆来提高粒子群优化(PSO)算法的全局搜索能力和搜索精度.     

Acrobot控制器设计与全局稳定性分析

提出一种基于非光滑 Lyapunov 函数的 Acrobot 控制器设计和全局稳定性分析方法. 基于三个 Lyapunov 函数分别设计了三种控制规律, 用来增加 Acrobot 的能量和保持合适的姿态, 使 Acrobot 摇起并稳定在垂直向上的不稳定平衡点. 应用 LaSalle 不变原理和非光滑 Lyapunov 函数理论, 保证了 Acrobot 在整个运动空间的全局稳定性. 仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于二维混合模型的改进型重复控制器设计

针对一类线性系统,提出一种基于连续/离散二维混合模型的改进型重复控制系统设计方法.首先,通过分析重复控制系统中独立存在的控制行为和学习行为,建立了连续/离散二维混合模型,并将重复控制设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题;然后,基于对重复控制过程的分析和二维模型,提出一种新型重复控制系统结构,并将重复控制器的设计问题转化为连续/离散二维混合系统的状态反馈设计问题;最后,应用二维Lyapunov 泛函理论和线性矩阵不等式方法,获得了重复控制器参数求解方法.

     

Control of acrobot based on Lyapunov function

Fuzzy control based on I-yapunov function was employed to control the posture and the energy of an acrobot to make the transition from upswing control to balance control smoothly and stably. First, a control law based on I-yapunov function was used to control the angle and the angular velocity of the second link towards zero when the energy of the acrobot reaches the potential energy at the unstable straight-up equilibrium position in the upswing process. The controller based on I-yapunov function makes the second link straighten nature relatively to the first link. At the same time, a fuzzy controller was designed to regulate the parameters of the upper control law to keep the change of the energy of the acrobot to a minimum, so that the switching from upswing to balance can be properly carried out and the acrobot can enter the balance quickly. The results of simulation show that the switching from upswing to balance can be completed smoothly, and the control effect of the acrobot is improved greatly.     

线性时滞系统的时滞相关鲁棒控制

讨论了同时具有输入时滞与状态时滞的线性系统的时滞相关鲁棒控制问题.将矩阵分解思想应用于线性时滞系统的控制综合,借助于积分不等式,利用Lyapunov_Krasovskii泛函方法,得到了系统经无记忆状态反馈后可镇定的、基于LMI的时滞相关条件.既不要对原系统进行模型变换,也不要对交叉项进行界定.最后的实例说明了本文方法的有效性.