基于输出反馈的不确定非线性系统模糊鲁棒H∞控制

本文针对一类不确定非线性系统,研究了基于输出反馈的模糊鲁棒H∞控制问题。根据模糊T-S模型表征不确定非线性系统,基于状态观测器设计模糊控制器。由线性矩阵不等式和自适应律给出了模糊控制器存在的充分性条件。基于Lyapunov稳定性理论,提出的模糊控制方案在所有闭环信号最终一致有界意义下实现了期望的H∞性能。仿真结果表明了该方案的可行性。本文所提出的模糊跟踪控制器松弛了保守性,避免了匹配条件和上界。与已有的工作相比,本文约简了线性矩阵不等式的维数。     

未知控制方向的非线性级联系统鲁棒自适应输出反馈控制

本文研究了一类具有未知控制方向的非线性级联系统的鲁棒自适应输出反馈问题．通过线性变换将有多个未知控制方向的系统转化为无未知控制方向的系统,并根据线性高增益控制观测器与Nussbaum函数,设计了一种新的鲁棒自适应输出反馈控制器,进一步证明了在该控制器下闭环系统所有信号有界且状态渐进趋于零．进而,通过构造Lyapunov函数,给出了闭环系统渐进稳定的充分条件．最后,利用仿真实例说明了控制算法的有效性．     

一类具有非线性参数不确定性的系统的自适应控制

针对非线性函数关于未知参数是凹/凸函数的一类非线性系统,设计了基于极大极小策略的自适应控制器.与过去的具有非线性参数不确定性的系统的自适应控制器相比,该控制器能保证闭环系统输出跟踪误差渐近趋于零.最后通过对一个单摆模型的仿真验证了算法的有效性.     

参数不确定非线性系统的鲁棒镇定与鲁棒跟踪设计

针对参数不确定非线性系统的鲁棒镇定和鲁棒跟踪问题,提出了一种基于Lyapunov稳定性理论的非线性动态鲁棒控制器设计方法,将设计过程分为两步,第一步是针对标系统设计使其实现控制目标的控制器,第二步是在第一步的基础上,进一步设计控制器抑制由于不确定性因素所产生的原系统与标称系统之间的偏差,其优点是在设计的第一步可以直接利用基于精确数学模型建立的非线性控制系统设计方法,数值仿真验证了设计方法的正确性。     

一类具有范数有界不确定性的非线性时滞系统的控制

本文研究了一类具有范数有界不确定性的非线性时滞系统的鲁棒稳定性及其控制问题,结合Lyapunov稳定性定理、线性矩阵不等式及自由权矩阵,给出了系统的状态反馈鲁棒二次稳定的充分条件以及控制器的设计,并建立了一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,得到不确定时滞系统的最优状态反馈控制律.仿真示例说明了该方法的可行性.     

不确定结构输出反馈H_∞保性能鲁棒分散控制研究

为了有效处理土木工程结构分散振动控制中模型参数不确定性对系统性能的影响,提出了同时满足多个控制目标的输出反馈H_∞保性能鲁棒分散控制算法。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出并证明了H_∞保性能鲁棒分散控制器存在的充分条件,在此基础上,采用变量替换方法,建立了输出反馈H_∞保性能鲁棒分散控制算法,进而通过引入约束条件,将其转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题。针对一12层结构进行分散控制设计、集中控制设计及仿真分析。结果表明,对于具有较大不确定性的结构,输出反馈H_∞保性能鲁棒分散控制算法较传统线性二次高斯集中控制算法有更理想的控制效果。     

参数不确定振动系统的一种鲁棒主动控制设计

本文讨论具有参数不确定的线性振动系统 ,在随机白噪声激扰作用下的主动控制设计问题。以给定的闭环系统稳态输出方差为约束 ,所需主动控制力的一种代价表示为优化目标 ,将状态反馈二次稳定的主动控制器设计问题 ,转化成一个基于LMIs约束的凸优化问题求解。最后以一个算例说明本文方法。     

一类非线性不确定结构系统的鲁棒饱和主动控制

对一类非线性不确定结构系统研究了在外部干扰下的鲁棒饱和主动控制策略.将质量、阻尼、刚度矩阵都存在不确定的结构系统描述为一种不确定中立系统,采用鲁棒饱和主动控制策略,提出基于线性矩阵不等式的代数解.通过提出的控制方法同时保证了结构系统在模型和参数摄动下以及在控制变量和扰动存在非线性不确定性时的鲁棒稳定.最后通过对一个4层建筑大楼在地震波作用下的主动振动控制仿真证明了该方法的有效性.     

一类不可观非线性系统的输出反馈镇定

考虑n维解析仿射非线性控制系统：x＝f（x）＋g（x）＋g（x）u．本文证明，如果系统是具有相对价n－1的最小相位系统，则能用动态输出反馈镇定．     

基于模糊逼近的单输入单输出非线性时延控制系统

针对单输入单输出的非线性时延系统,本文考虑了其自适应模糊跟踪控制问题。构建了一种自适应时延模糊逻辑系统用来逼近未知时延函数;设计了补偿器来抵消模糊逼近误差和外部扰动。根据跟踪误差给出了参数调节规律。构造了包含时延的李亚普诺夫函数,从而证明了误差闭环系统满足期望的跟踪性能。仿真结果表明了该方案的可行性。     

Worst-Case Optimal Static Output Feedback for Uncertain Systems

This paper proposes a worst-case optimal approach to the synthesis of a static output feedback for a linear, time-invariant, multivariable system depending on uncertain parameters which nonlinearly affect a given state-space model. The aim is to seek an output-to-input feedback matrix that robustly stabilizes the closed-loop system while minimizing, over the uncertain parameter domain, the (worst-case) maximum of a composite quadratic index. The emerging minimax problem is shown to be exactly equivalent to a semi-infinite optimization problem for which an estimate of a global solution is obtained through a genetic/interval algorithm. This is a hybrid algorithm that combines a genetic algorithm (at the upper level) with an interval procedure (acting at the lower level). Computational results for a two-input two-output (TITO) system are included.     

非线性系统的高增益滑模输出跟踪

基于非线性系统线性化后得到外部动态与内模动态，设计一种线性化观测器，使得当摄动参数在有限范围内任意取值时，观测器误差渐近为零。并且利用在有限时间到达平衡点的连续滑动模态，设计一种连续形式的高增益滑模控制器，使得实际输出与参考输出的差渐近收敛到零。稳定性分析和仿真试验表明, 该控制系统具有较强的鲁棒性和快速收敛性。     

Nonlinear Systems Identification via an Input-Output Model Based on a Feedforward Neural Network

ＮｏｎｌｉｎｅａｒＳｙｓｔｅｍｓＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｖｉａａｎＩｎｐｕｔＯｕｔｐｕｔＭｏｄｅｌＢａｓｅｄｏｎａＦｅｄｆｏｒｗａｒｄＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＯ．Ｌ．ＳｈｕａｉＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ...     

一类不确定性机器人的鲁棒跟踪控制

本文提出一种新的用以控制具有参数不确定性机器人的轨迹跟踪鲁棒控制方案。控制器由基于标称模型设计的非线性补偿控制器和基于Lyapunov理论设计的鲁棒补偿控制器构成，鲁棒补偿控制器用十消除参数误差带来的不确定性影响，其结构简单，只需知道系统的一个参数不确定性上界，最后保证系统达到三种不同的稳定性。另外，在机器人参数不确定性上界未知时，我们还设计了一个简单的在线辨识器，以保证系统全局收敛。并通过仿真实验证明其可靠性和有效性。     

一类用于结构振动控制的输出反馈控制器的设计

本文探讨一类设计简捷的直接输出反馈控制器应用于结构振动控制的设计问题，在导得的计及作动机构动特性的结构振动控制特性的基础上，提出了两种设计准则及其设计方法以及必须解决的设计前提。文末以两算例（提高结构模态阻尼与稳定性控制）说明本设计准则与方法的应用，以及其控制效果。     

存在输入时滞的不确定系统的滑模控制

考虑存在输入时滞情况下不确定系统的滑模控制问题,其中被控系统存在状态不确定和控制输入不确定性.通过设计一种新的积分型滑模切换面,不仅可以保证系统状态轨迹从初始状态开始就位于指定的切换面上,而且能够适应系统参数的摄动.给出了保证闭环系统渐近稳定的充分条件.仿真实验结果验证了本文算法的有效性.     

Parameter Selection for a Robust Tracking Signal

Tracking signals use past forecast errors to monitor and control a forecasting process. In this study, the cumulative‐sum tracking signal and the smoothed‐error tracking signal are evaluated on their ability to aid in shift (process upset) detection. The moving‐centerline EWMA control chart technique is coupled with these tracking signals to enhance the monitoring of autocorrelated processes. The analysis characterizes two prevalent time series models: AR(1) and ARMA(1,1). The goal of this paper is to explore the capabilities of the tracking signals and the moving‐centerline EWMA when the smoothing constants are varied and a shift is introduced into the process. The tracking signals are evaluated based on average run length (ARL) and false alarm rate (FA). Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.