单输入单输出切换系统的一致标准形及可镇定性

提出单输入单输出非线性切换系统的一致标准形概念,这一概念是非线性系统标准形概念的自然推广.给出了一致标准形存在的几何条件和所需的坐标变换,并利用一致标准形分析了非线性切换系统在任意切换下二次可镇定的条件.仿真算例表明了该方法的有效性.  

非匹配不确定系统的终端滑模分解控制

针对非匹配多变量模型不确定系统,提出了一种终端滑模分解控制方法.通过状态变换和去耦合处理将系统转换为块能控标准型,它由匹配扰动的值域空间子系统和稳定的非匹配扰动的零动态子系统组成.提出了特殊的终端滑模超曲面,采用滑模控制策略,使值域空间子系统的状态在有限时间内收敛至平衡点,随后非匹配扰动的零动态子系统渐近收敛至平衡点附近的邻域内,且建立了该邻域的范围与系统的非匹配不确定性范围之间的数学关系,并用于系统的设计与分析.所提方法对于维数较高的非匹配不确定系统的控制具有较大的意义,可简化设计,实现递阶控制.仿真实  

不确定多变量系统的高阶滑模控制

针对一类系统矩阵和输入矩阵存在不确定性的多变量系统,结合微分估计器技术和极点配置技术,提出一种二阶非奇异终端滑模分解控制方法.所提方法适用于维数较高系统,可简化控制器设计,消除控制信号的高频抖振,实现系统的鲁棒递阶控制.仿真结果验证了所提方法的有效性.  

一般非线性系统的零动态、正则标准形与局部反馈渐近镇定

研究了一般非线性系统的零动态算法,得到了应用广泛的正则标准形,只需对系统 做较弱的正则性假设,即平衡点附近某些分布是非奇异的.同时讨论了该标准形在局部反馈 渐近镇定中的应用,该结果适用于解决局部反馈渐近镇定的临界问题.仿射非线性系统的结 果成为该文结果的特例.  

精确反馈线性化在移动机器人轨迹跟踪中的应用

本文首先介绍了轮式移动机器人从原始形式到链形式的转换 ,并以此为对象 ,通过动态扩展 ,引入了精确反馈线性化的方法 ,将链形式精确地转换为输入输出线性系统 ,在此基础上 ,设计了反馈控制器对轮式移动机器人的轨迹跟踪进行控制 .仿真结果说明了方法的可行性  

具有扰动输入的不确定性非线性系统的输出调节极限性能

本文研究了一类具有扰动输入的不确定性非线性系统的输出调节问题, 给出了该类系统在最差的不确定性参数和扰动输入情况下系统输出调节的极限性能. 所讨论的非线性系统是可镇定非最小相位系统, 并且该系统的零动态由“鲁棒输入对状态稳定(robust input-to-state stable)部分”和“不稳定但可镇定部分”组成. 假设系统的不确定性参数和扰动输入分别以非线性函数和仿射形式同时出现在系统零动态的鲁棒输入对状态稳定部分和系统的可线性化部分, 而且其可线性化部分的不确定性具有下三角形结构形式. 该系统输出调节问题的性能以其输出信号能量作为度量. 对于上述非线性系统, 在最差的不确定性参数和扰动输入情况下, 输出调节问题的极限性能只取决于镇定其零动态“不稳定部分”所需的最小能量.  

不稳定零动态解开设计的鲁棒性

对零动态解开法用于输出反馈控制进行了详细分析,零动态解开法是一种回路变换法, 通过变换将一个对不稳定对象进行镇定的控制器变换成对非最小相位系统的控制器.变换中虽 然系统的特征方程式不变,但由于回路的结构已经改变,二者的鲁棒性并不等价.文中以一典型 的非最小相位系统为例,详细分析了这种设计方法的鲁棒性.  

带有不确定性参数的多变量非线性系统的半全局实用镇定

研究一类含有零动态和不确定性参数的多输入多输出非线性系统的镇定问题,通过 构造一个组合Lyapunov函数,对非线性动态部分设计了一个控制器可半全局实用镇定整个 闭环系统的平衡点.仿真实例说明了所采用方法的有效性.  

一类线性时延系统的稳定干扰解耦问题研究

研究了一类线性时延系统的干扰解耦问题 (DDP) ,通过引入系统对输入和干扰的相对阶概念 ,得到了DDP可解的充要条件 ;进一步研究了此类系统的稳定干扰解耦问题 (DDPS) ,基于零动态的概念提出了DDPS可解的充分条件 ;最后用仿真算例来验证有效性  

非线性非最小相位系统的控制研究综述

非线性非最小相位系统是指具有不稳定零动态或内部动态的非线性系统, 其本身固有的非最小相位特性限制了许多常规非线性控制方法(如反推控制、反馈线性化、滑模控制等)的直接应用. 因此, 非最小相位系统的控制比最小相位系统要困难得多, 是控制理论与工程应用中具有挑战性的课题之一. 本文综述了目前非线性非最小相位系统的研究成果, 着重介绍了非最小相位系统的成因、特性、 理想内模求解等问题, 并对其镇定、轨迹跟踪及路径跟踪等控制方法进行了分析比较. 最后, 讨论了非线性非最小相位系统研究领域中尚存在的问题, 并对其未来发展方向进行了展望.