分布式非线性控制的回路小增益方法

近年来,分布式控制在控制及相关学科引起了广泛的兴趣.复杂的包含不确定性的非线性动力学在控制系统中普遍存在,而针对这种系统的分布式控制研究尚处于起步阶段.其中一个关键问题就是由分布式控制系统中信息交换约束与复杂非线性动力学的并存所导致的.近期相关研究表明,基于回路小增益定理的控制设计方法能够较有效地解决这类问题.本文重点回顾分布式控制回路小增益方法的近期主要结果,给出了一种分布式非线性控制器的系统化设计方法,并在此基础上指出若干未来研究方向.     

分布式反馈优化研究现状与发展

对于多自主体系统,分布式反馈优化研究各个自主体如何利用自身状态及局部梯度信息的实时反馈值以及自主体之间的实时信息交换使整个多自主体系统的输出趋近于某个总体优化指标的最优值点.在特定情况下,分布式反馈优化可以简化为分布式优化或集中式反馈优化,基于此介绍分布式反馈优化的研究现状与发展.利用文献调查法和归纳推理法,首先介绍分布式反馈优化的研究背景与意义以及相关领域发展现状;然后分析分布式反馈优化的基本难点,从线性系统和非线性系统两方面综述分布式反馈优化的研究现状;最后展望未来发展方向.     

基于非线性反馈的镇定和输出调节: 简要综述

简要回顾了非线性系统的镇定和输出调节的最新进展, 概述了这两类表面上独立的课题之间的内在联系. 同时也讨论了部分未解决的问题和未来的研究工作.     

网络稳定性与控制的小增益原理:回顾与近期进展

小增益定理是现代控制理论中极为重要的基本工具之一,它在关联系统和不确定系统的鲁棒稳定性分析以及鲁棒控制器设计的许多工作中都发挥着极大的作用.基于输入到状态稳定性的概念,笔者于1994年首次提出了广义非线性小增益定理.与之前的小增益定理不同,这一结果为同时刻画关联系统的内部稳定性和外部稳定性提供了一个统一的框架.从镇定与鲁棒自适应控制到分散式或分布式控制以及输出调节(抗干扰渐近跟踪),基于非线性小增益定理已经发展出一系列的鲁棒非线性控制器设计新工具.在过去10年间,复杂非线性大系统已成为研究热点,驱动着小增益定理向更加完备的网络小增益定理方向发展,以期解决网络稳定性与控制中的新问题.对此,针对非线性小增益理论的一些最新研究进展及其在通讯和计算约束下的网络化控制和事件驱动控制应用结果进行综述,并对该理论的未来研究方向给出一些建议.     

欠驱动桥式吊车系统自适应控制

针对桥式吊车这类非线性欠驱动系统, 提出了一种基于耗散理论的自适应控制器. 它能够有效地抑制运输过程中负载的摆动, 并将其快速准确地运送到指定的位置. 相比其他吊车控制系统, 这种控制器无需准确测量台车和负载质量以及吊绳长度, 可以根据系统响应情况来对这些参数进行在线估计, 这将极大地方便控制器在实际吊车系统中的推广应用. 对于闭环系统的稳定性, 文中通过李雅普诺夫理论及拉塞尔不变性原理进行了证明, 仿真结果也证实了这种自适应控制器能够对吊车系统进行良好的控制.     

量化非线性控制——综述

量化控制系统设计通过将控制与通讯相结合来解决大量运用信息技术的现代工程系统的相关控制问题. 本文首先回顾近年来线性及非线性系统量化控制的结果. 其中, 非线性系统量化控制的发展尚处于初级阶段. 高维、量化、非线性及不确定性的共存导致量化非线性控制问题极具挑战性, 需要全新的思想和技术来解决. 本文重点回顾基于输入状态稳定性(ISS)及其回路小增益定理(Cyclic-small-gain theorem)的量化非线性控制设计方法, 同时列出该领域一些尚未解决的问题.