非线性系统控制理论与方法

对非线性系统控制理论与方法进行了综述．主要介绍了变结构控制、反馈线性化的微分几何方法、逆系统方法、直接反馈线性化等方法的基本思想和基本问题。     

非线性系统变结构反馈线性化控制

在非线性系统反馈线性化方法的基础上,采用了变结构控制,解决了当在所关心的区域内存在相对度无定义的点集时,直接采用反馈线性化方法不能保证系统的稳定这一问题。     

反馈线性化与连续滑模控制方法在直升机控制中的应用

首先提出了ＭＩＭＯ非线性系统反馈线性化与连续滑模控制方法,它通过动态增广将系统不连续的滑模控制谈连续控制,可减小颤动控制对系统造成的不利影响。然后用其为某些直升机的垂直飞行模态设计了鲁棒控制律,并进行了仿真研究。结果表明,所设计的控制律能保证直升机稳定跟踪给定输入,且具有较强的鲁棒性。     

多机系统中SVC与发电机励磁协调非线性控制器的设计

作者应用直接反馈线性化控制理论，解决了多机系统中静止无功补偿器与发电机励磁的协调控制问题，设计出了ＳＶＣ 发电机励磁协调非线性控制器。为解决电力系统的功角稳定和电压控制提供了新的可能的途径。     

先进控制策略在火电厂热工控制中的应用

控制理论和计算机技术的发展,为工业控制技术的革新与发展提供了便利.由现代控制理论演化而来的各种先进控制策略,如模糊控制、神经网络控制、预测控制、Smith 控制和非线性控制等先进控制策略在工业过程控制中的应用日益广泛.针对电厂热工过程的特殊性,将先进控制方法应用到过程系统是目前研究的热点.主要介绍了先进控制策略在火电厂热工过程典型控制过程中的应用研究现状,并对其发展方向作了展望.     

高阶非线性系统的Terminal滑模控制

针对一类高队非线性系统的跟踪问题，基于Lyapunov稳定性理论，提出了一种新的Terminal滑模控制策略，给出了选择n阶系统Terminal滑模面的具体数学表达式，该控制策略确保了闭环系统滑动阶段的存在性；Ter-minal滑模函数的选取保证了输出跟踪误差在有限时间内收敛到零。此外，系统的初始状态在滑模面上，从而消除了滑模控制的到达阶段，进而确保了闭环系统的全局鲁棒性和稳定性。最后通过一个仿真例子进一步说明了该控制策略的可行性和有效性。     

基于非线性内模控制的直流炉机组协调控制系统设计

直流炉机组三输入三输出强耦合、非线性的对象结构使其协调系统的抗干扰性和负荷适应能力受到影响。为提出机组全工况优化运行的控制方案,首先通过合理的简化,建立起具有一定精度且利于控制器设计的直流炉机组模型。应用状态反馈精确线性化求出其逆系统,通过反馈控制律的作用实现了系统模型的线性化与输入、输出的完全解耦。并结合对建模误差与外扰有较强鲁棒性的多变量内模控制结构,对反馈线性化后的伪线性系统进行控制设计。最后在不同的稳态工作点下进行状态扰动与设定值扰动的仿真试验,结果表明应用非线性内模控制方法设计的协调系统在较大的工况范围内具有较好的稳定性与动态性能。     

具有干扰非线性系统精确线性化

非线性系统反馈线性化问题研究已取得很多成果,但对具有干扰非线性系统反馈线性化问题涉及不多。重点研究具有干扰非线系统性化问题,基于等价概念,研究具有输入干扰的非线性系统变换为与其等价的伪线性系统。／     

一组反馈可线性化非线性系统的同时镇定

基于控制Lyapunov函数(CLF)方法,研究了一组具有标准型结构的反馈可线性化系统同时镇定问题.证明了该组系统具有一个共同的二次型CLF,给出了构造CLF的简单算法,并设计了能使该组系统同时全局渐近镇定的连续状态反馈控制律.所得结果推广了近期文献中的有关结论,仿真实例说明了所用方法的有效性.     

离散混沌系统的非线性反馈控制

提出一种利用非线性反馈控制离散系统混沌运动的方法、根据离散系统的稳定性理论．确定了非线性反馈控制增益的取值范围．理论分析和数值研究结果表明该方法不仅可以实现不动点的镇定,而且可以将离散混沌系统控制到低周期态。     

平衡态控制理论及非线性时变系统反馈线性化直接方法

目的给出一种简单有效的非线性时变控制系统设计方法.方法提出了动平衡态及其稳定性的概念.指出控制系统输入直接控制的是系统的动平衡态而不是系统的状态.在此基础上,给出了一种基于李雅普诺夫直接方法的非线性时变系统反馈线性方法并进行了仿真研究.结果实例和仿真表明采用这一方法不仅使控制系统的设计变得简单,同时其控制效果也是令人满意的.结论新方法将控制系统设计的调节问题与跟踪问题统一起来,是一种简单和有效的非线性时变控制系统设计方法.     

输入-输出非线性反馈线性化方法在飞控系统中的应用

应用基于微分几何的反馈线性化方法对飞机非线性方程进行了输入/输出反馈线性化处理,在此基础上设计了飞行轨迹跟踪控制方案,对飞机纵向自动着陆的控制系统做了数字仿真,并对参数摄动和风干扰进行了鲁棒性验证,得到了比较满意的结果.     

非线性控制系统的全局可镇定

研究了非线性控制系统的全局可镇定问题。采用状态反馈变换,保证了非线性系统是反馈严格无源的。寻找反馈控制律,利用无源性原理和极限集理论,给出了非线性控制系统全局可镇定的充分条件。实例结果表明:非线性控制系统是全局可镇定的。     

类Lorenz方程组的混沌控制

阐述了平面不可压缩的Navier-Stokes方程的一个五模类Lorenz系统的混沌控制问题,通过分析其平衡点的稳定性,利用线性反馈的方法把系统控制到不稳定的平衡点,同时用Lyapunov第二方法证明,最后数字仿真证明这种控制方法的有效性。     

振动主动控制的逆系统方法

传统的振动主动控制方法在应用过程中，常采用线性化处理，将一些非线性过程用一系列的线性关系代替，不能得到令人满意的结果。将多变量控制的逆系统方法引入到结构振动主动控制中，建立了结构振动主动控制系统的逆系统模型。并给出了一个简例，取得了预期的控制效果，表明用逆系统方法对结构振动进行主动控制是可行的。     

基于反馈控制几何理论的混沌系统同步方法

基于反馈控制几何理论提出了一种新的混沌系统同步方法。该同步方法的基本思想是在系统可以转化为规范型的前提下，由两个混沌系统的输出之差和输出的各阶导数之差构造误差方程，根据极点配置的方法设计反馈控制，实现两个混沌系统的输出同步，从而使两个系统的部分状态或全部状态同步。对CHUA电路的仿真结果证实了这种方法的有效性。     

直接反馈线性化理论的归纳与拓展

对直接反馈线性化的基本理论进行了系统化的总结、归纳，在此基础上，对相对次数低于系统阶数的情况（即系统中存在隐动态问题），提出了一种新的处理方法，进一步拓展和完善了直接反馈线性化方法的理论体系，使之适合于更广泛的应用领域。