几类协调控制问题及其应用

从3个方面回顾讨论了关联系统协调控制问题,指出了其中存在的一些复杂而有意义的课题。首先对多输入耦合控制系统,讨论了多冗余输入在最优控制中的作用,给出了一个最优指标严格下降的充分必要条件。其次对于一个由2个子系统组成的关联系统讨论了关联项的作用,通过例子说明了在一定的关联结构下,要使整个系统稳定必须有部分子系统不稳定,这充分体现了关联的作用。最后讨论了复杂网络同步中的协调控制问题,分别从图论、节点动力学与内关联函数、网络传递函数H2品质等方面讨论了改善同步的方法,并且指出可以在统一框架下研究多智能体一致性与复杂网络同步问题。     

控制与本质非线性问题

回顾了控制理论的发展, 并讨论了线性系统、单平衡位置系统的本质特征. 重点介绍了多平衡点非线性系统的本质非线性特征, 复杂多彩的动态特性, 包括自振、混沌、同宿轨、异宿轨, 特别是讨论了高阶系统的复杂性. 进一步讨论了控制介入到本质非线性系统后可能的发展前景与挑战.     

一类组合类摆系统的双态性

The property of dichotomy of interconnected second-order pendulum-like systems with multiple equilibria is investigated. This interconnection can be viewed as harmonic control of independent subsystems. Linear interconnections and a class of input and output interconnections are considered in this paper. The effects of input and output interconnections are shown through a permutation matrix. Frequency domain and linear matrix inequality (LMI) conditions of dichotomy of interconnected pendulum-like systems are derived. It is shown that global properties of two coupled systems can be changed significantly through interconnections. Examples are given to illustrate the results.     

控制科学中的复杂性

首先讨论控制科学中的传统复杂性观点,复杂性主要根源于非线性,非定常性与不确 定性,高维数和系统模式的非单一性.其次对于大系统提出一些新问题,并且指出对于大系统 关联是产生复杂性又一主要根源.     

多模型切换系统H_∞鲁棒控制器的设计与应用

基于H∞控制理论以及切换系统稳定性理论,对于多输入多输出(MIMO)多模型切换控制系统,提出了一种可以有效抑制抖动和改善瞬态响应性能的鲁棒镇定控制器设计方法.通过引入PI控制思想,根据模型跟踪方法设计了增广状态反馈控制器,并将控制器设计问题转化为方便求解的线性矩阵不等式(LMI).该方法的最大优点是可以很方便的保证多模型切换系统的全局稳定性,同时使得设计的控制器具有较强的鲁棒性.将本文提出的方法应用到某型BTT导弹自动驾驶仪设计中,仿真结果证明了此方法的有效性和优越性.     

特殊的分散控制问题

主要研究一类特殊的分散控制问题,给出其可静态分散镇定的条件,并指出在一些情形下,不可能分散镇定整个系统的同时使各子系统也都稳定,也就是说,整个系统要达到分散镇定的结果,必须把部分子系统配置到不稳定状态.结果表明关联系统的稳定性有时主要依赖于子系统的协调性,不一定依赖于子系统的稳定性强度.     

稳定降阶控制器设计的新方法

这篇文章首先提出了稳定降阶控制器的一个特殊结构, 然后给出了两种控制器设计方法. 一种是基于新的松弛变量的特殊构造, 另一种是基于分离李雅普诺夫矩阵和控制器矩阵的两步法. 新的方法可以处理具有不同阶数和不同数目不稳定极点的几个系统的同时镇定问题, 而这个问题是很难用一般的鲁棒控制方法处理的. 本文提出的新方法还可以拓展到处理H无穷, 严格正实以及分散控制问题. 最后, 我们讨论了控制器的范数约束问题. 在该方法中, 甚至每一个控制器参数都可以被施加绝对值约束. 本文还讨论了相关的NP难问题, 给出了相应的控制器设计算法. 最后, 给出了几个例子验证了所提出的设计方法的有效性, 并且对这两种设计方法进行了对比.     

两个系统间的协调控制问题

提出了两个系统协调控制的概念,主要研究了不同系统间的互助合作问题,给出两个系 统间可协调稳定的充要条件及构造协调控制律的算法,并举例说明了所给结果的有效性,这些结 果都可以向多系统协调稳定问题推广.本文结果表明,在自反馈与关联反馈下两个系统之间很 容易实现协调稳定.本文所给出的控制机制有可能在由子系统集成组合系统的过程中起到作用.     

冗余控制输入在SLV系统中的作用(英文)

冗余输入系统在工程中占有重要地位,但是以前的研究主要集中在对控制分配问题的探讨上。从3个方面详细地讨论了多冗余控制输入在卫星运载火箭系统中的作用:二次型最优控制,H2控制和跟踪控制。发现能够通过增加控制输入使得系统的性能指标严格下降。但是,有些控制输入对系统性能指标的作用十分有限,从这个角度来看,一些控制输入是可以去掉的。