纯量反馈系统稳定零极近似相消的积分约束

导出了单输入单输出反馈控制系统误差响应基于名义系统稳定的零、极点近似相消的时间域积分约束 ,此积分约束是任何反馈控制系统均应满足的 .这一约束给出了单输入单输出反馈系统固有折中的新的观点 .名义系统稳定的零、极点近似相消的存在导致反馈控制系统的调节时间延长或者误差响应的无穷范数变大 .因此 ,在反馈控制系统设计中 ,尽量避免补偿器的零、极点与名义系统的极、零点近似相消 (即使这些零、极点是稳定的 )     

纯量反馈系统稳定零极近似相消的积分约束

导出了单输入单输出反馈控制系统误差响应基于名义系统稳定的零、极点近似相消的时间域积分约束，此积分约束是任何反馈控制系统均应满足的．这一约束给出了单输入单输出反馈系统固有折中的新的观点．名义系统稳定的零、极点近似相消的存在导致反馈控制系统的调节时间延长或者误差响应的无穷范数变大．因此，在反馈控制系统设计中，尽量避免补偿器的零、极点与名义系统的极、零点近似相消(即使这些零、极点是稳定的)．     

模型误差变化率有界的空间连接系统鲁棒性能分析

针对具有时空不变名义模型的空间连接系统,讨论其存在有界、线性、时空变化和有结构性约束的模型误差时, 取得鲁棒性能的条件.对于时间轴和空间轴,分别定义了算子的时间变化率和空间变化率,给出了系统取得鲁棒性能时该变化率的上界和下界.研究表明, 对于时间轴和空间轴上变化率满足一定条件、具有结构约束的有界模型误差,系统取得鲁棒性能的充分必要条件是存在频率域上的缩放矩阵(D标度),使得系统名义模型范数小于1.     

不匹配不确定性系统的近似变结构输出跟踪控制

针对一类具有不匹配不确定性的非线性系统,提出一种结合变结构控制方法及自适应控制方法输出跟踪控制器。首先提出一种保证不确定性系统跟踪误差指数稳定的近似变结构控制器;进而得到一种具有不确定性范数上界估计能力的自适应近似变结构控制器,并证明了所提出的自适应近似变结构控制器使跟踪误差在时间趋于无穷时收敛于零。     

受约束的连续时间广义预测控制

主要针对受约束的连续时间广义预测控制,通过引入不同于有限时域性能指标的无穷时域1-范数性能指标,并对其施加不影响控制目标的终端等式约束,确定出了无穷时域性能指标的一个上界,从而将不可解的带约束的优化问题转化为可解的优化问题.最后证明了准无穷时域性能指标方法能够保证受约束的连续时间广义预测控制闭环系统的稳定性.仿真例子证明了算法的有效性.     

非线性参数化系统自适应迭代学习控制

研究一类含有未知时变参数的非线性参数化系统的学习控制问题.利用参数分离技术和信号置换思想,通过置换系统方程,合并所有时变参数为一个未知时变参数,用迭代自适应方法估计该未知参数,设计了一种自适应迭代学习控制方法,使得跟踪误差的平方在一个有限区间上的积分渐近收敛于零.通过构造一个类Lyapunov函数,给出了跟踪误差收敛和所有闭环系统信号有界的一个充分条件.仿真结果验证了该方法的有效性.     

一类非线性参数化系统自适应重复学习控制

针对一类高阶非线性参数化系统, 利用分段积分机制, 提出了一种新的自适应重复学习控制方法. 该方法结合反馈线性化, 可以处理参数在一个未知紧集内周期性快时变的非线性系统, 通过引进微分-差分混合型参数自适应律, 设计了一种自适应控制策略, 使广义跟踪误差在误差平方范数意义下渐近收敛于零, 通过构造Lyapunov泛函, 给出闭环系统收敛的一个充分条件. 实例仿真结果说明了该方法的可行性.     

多通道网络化系统跟踪性能极限

本文基于白噪声和编码影响研究多通道网络化系统跟踪性能极限.网络化系统的跟踪性能指标是通过跟踪误差的能量来定义的,采用谱分解技术和范数矩阵理论得到多通道网络化系统跟踪性能极限的下界表达式.研究结果显示了对象的固有特性(非最小相位零点、零点方向、不稳定极点和极点方向)和多通道的编码器及白噪声决定网络化系统跟踪性能极限;同时也说明了多通道网络是如何影响系统跟踪性能极限.仿真结果验证了该结论的正确性.     

高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制

本文研究了一类高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制问题, 该问题在未知控制系数的下界精确知道的假设下已经得到了研究. 基于新的鲁棒自适应控制和连续控制思想, 成功去除该假设条件. 进而应用增加幂次积分的方法, 给出了构造连续自适应实际输出跟踪控制器的系统化方法. 该控制器确保闭环系统的所有状态全局稳定, 并且经过有限时间后, 跟踪误差可以被某一事先给定的任意正数界定. 最后, 通过一个仿真算例验证了理论结果的正确性.     

基于观测器的不确定非线性系统的自适应鲁棒模糊控制

针对单输入单输出不确定非线性系统提出了一种自适应鲁棒模糊控制算法.该算法通过设计观测器来估计系统的状态向量,因此不要求假设系统的状态向量是可测的.在这个算法中,主要的假设为最优逼近参数向量与标称参数向量之差的范数和逼近误差的界限是未知的.通过只对未知界限估计的调节,该算法减轻了在线计算量并且提高了系统的鲁棒性.所设计的自适应鲁棒模糊控制算法保证了闭环系统的所有信号是一致有界的并且跟踪误差估计收敛到一个小的零邻域内.仿真例子证实了所提方法的可行性.     

含有参数化和非参数化不确定性系统重复学习控制

针对含有参数化和非参数化的高阶非线性系统,设计了一种重复学习控制方案.假设未知时变参数和参考信号的共同周期是已知的,通过参数重组技巧,将所有未知时变项合并为一个周期时变向量.将改进Backstepping方法与分段积分机制相结合,构造了微分-差分参数自适应律和重复学习控制律,使跟踪误差在误差平方范数意义下渐近收敛于零.利用Lyapunov泛函,给出了闭环系统收敛的充分条件.仿真结果验证了该方法的有效性.     

推进器饱和/故障下的无人艇固定时间指定性能容错控制

针对系统动态未知的无人艇(USV)在推进器故障与饱和约束下轨迹跟踪问题,本文提出一种基于固定时间扩张状态观测器的积分滑模容错控制方法.首先,构造固定时间扩张状态观测器,实现未知速度信息、集总未知非线性的准确估计.进而,通过引入一种新型设定时间性能函数,约束位姿跟踪误差,并利用误差转换函数将其转化为无约束误差动态系统.在此基础上,结合固定时间积分滑动模态与饱和补偿动态系统,设计固定时间控制策略,保证系统实际固定时间稳定且位姿跟踪误差严格位于指定范围内.最后,仿真验证所提出控制方法的有效性与优越性.     

一类具有未知死区MIMO系统的自适应模糊控制

针对一类具有未知死区并具有下三角函数控制增益矩阵的不确定MIMO非线性系统, 根据滑模控制原理, 并利用Nussbaum函数的性质, 提出了一种自适应模糊控制器的设计方案. 该方案取消了函数控制增益符号已知和死区模型参数上界、下界已知的条件. 通过引入积分型李亚普诺夫函数及最优逼近误差与死区扰动上界的自适应补偿项，证明了闭环系统是稳定的，跟踪误差收敛到零. 仿真结果表明了该方法的有效性.     

一类非线性参数化系统白适应重复学习控制

针对一类高阶非线性参数化系统,利用分段积分机制,提出了一种新的自适应重复学习控制方法．该方法结合反馈线性化,可以处理参数在一个未知紧集内周期性快时变的非线性系统,通过引进微分一差分混合型参数自适应律,设计了一种自适应控制策略,使广义跟踪误差在误差平方范数意义下渐近收敛于零,通过构造Lyapunov泛函,给出闭环系统收敛的一个充分条件．实例仿真结果说明了该方法的可行性．     

干扰与控制非同位一维薛定谔方程的输出跟踪

本文研究了干扰与控制非同位一维薛定谔方程的输出跟踪.首先,利用系统的无穷维结构与输出设计了用于估计干扰的无穷维干扰估计器.其次,建立自适应伺服机制使得跟踪误差(u)(1,t)∈L2(0,∞),且闭环系统的所有子系统有界.最后,对闭环系统进行数值模拟,模拟结果表明控制方案的有效性.     

基于观测器的非线性互连系统的自适应模糊控制

针对一类不确定非线性MIMO互连系统,提出一种自适应模糊控制算法.通过设计观测器来估计系统的状态,因此不要求假设系统的状态是可测的.给出的自适应律只对不确定界进行在线调节,从而大大减轻了在线计算负担.该算法能够保证闭环系统的所有信号是一致有界的,并且跟踪误差指数收敛到一个小的零邻域内.仿真结果表明了算法的可行性.     

基于仿射控制输入的输入状态稳定非线性预测控制

针对有扰动的约束非线性系统,提出了一种基于仿射控制输入的反馈预测控制策略.采用无穷范数定义有限时域代价函数,对其进行极大极小优化得到预测控制律,并应用输入状态稳定分析了闭环系统的鲁棒稳定性,同时还给出了确定容许扰动上界的方法.最后,数值仿真说明本文的预测控制策略是有效的.     

干扰与控制非同位一维薛定谔方程的输出跟踪（英文）

本文研究了干扰与控制非同位一维薛定谔方程的输出跟踪.首先,利用系统的无穷维结构与输出设计了用于估计干扰的无穷维干扰估计器.其次,建立自适应伺服机制使得跟踪误差?u(1, t)∈L2(0,∞),且闭环系统的所有子系统有界.最后,对闭环系统进行数值模拟,模拟结果表明控制方案的有效性.     

航天器姿态输出反馈抗干扰跟踪控制

针对采用四元数描述的航天器姿态运动模型研究输出反馈抗干扰跟踪控制问题.首先在姿态运动模型的基础上,结合四元数的性质设计扩张状态观测器(extended state observer,ESO)来估计角速度和干扰力矩,从理论上保证了ESO中的四元数状态满足范数约束,并证明了观测误差的收敛性;进一步利用互连和阻尼分配无源控制(interconnection and damping assignment passivity-based control,IDA--PBC)理论设计控制律,通过姿态和角速度误差状态变换以及引入误差积分项,使得期望的姿态和角速度误差,以及积分项误差运动方程中均出现阻尼项,提高了系统的抗干扰性能,最后利用Laypunov函数证明了闭环系统一致最终有界稳定.仿真结果验证了所设计ESO和IDA--PBC控制律的有效性.     

多输入/多输出系统动态矩阵控制鲁棒稳定性

研究了基于脉冲响应模型的动态矩阵预测控制(DMC)算法,针对多输入、多输出(MIMO)系统脉冲响应模型的特点,利用脉冲响应系数误差矩阵范数平方和定义预测模型的模型误差,以线性矩阵不等式(LMI)的形式提出了DMC闭环鲁棒稳定充要条件,将DMC算法闭环稳定问题转换为一类线性矩阵不等式的可解问题.并且研究了模型误差与闭环系统稳定性之间的关系,给出了保证系统稳定条件下模型误差界的求取方法,通过求解一个线性矩阵不等式约束的凸优化问题得到保证闭环系统稳定的误差界.最后,利用算例对本文方法的有效性进行了验证.