大时滞系统的自适应预估控制

针对输入和状态具有大时滞的线性系统的自适应控制问题,依据系统将来的状态设计预估控制器,利用与该控制器等效的因果控制器,设计自适应率,给出使得系统状态在有限时间内渐近稳定的充分条件.对于该时滞系统,若适当调整参数及系统的初始状态,还可提高系统的时滞上界.同时该方法对时滞的导数没有限制,可适合于快变时滞系统.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于模糊干扰观测器的抗饱和自适应反步控制

针对一类输入受限的非匹配不确定非线性系统,提出了一种抗饱和自适应反步控制方法.利用模糊干扰观测器在线逼近系统的未知非匹配不确定及干扰,采用反步控制方法设计自适应控制器.控制系统设计中引入限幅滤波器,有效降低了控制输入饱和对系统稳定性的影响,并且控制器设计无需对虚拟控制律进行重复求导.利用李亚普诺夫稳定性定理,证明了闭环系统渐近稳定.仿真结果表明了该方法的有效性.     

非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计

摘要：研究了非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计问题.基于K∞类函数, 给出了更加一般性的各类有限时间稳定的定义, 并基于Laypunov函数, 得到了判定非线性系统有限时间稳定性的充分条件.本文还运用Sontag公式, 分别给出了非线性系统有限时间稳定、准收敛稳定和扰动抑制控制器的设计方法.     

非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计

研究了非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计问题.基于K∞类函数,给出了更加一般性的各类有限时间稳定的定义,并基于Laypunov函数,得到了判定非线性系统有限时间稳定性的充分条件.本文还运用Sontag公式,分别给出了非线性系统有限时间稳定、准收敛稳定和扰动抑制控制器的设计方法.     

不确定系统具有圆盘极点约束的跟踪控制器设计

研究了一类具有圆盘极点约束的不确定系统的无静差跟踪控制器设计问题.考虑状态反馈控制器,使得闭环跟踪控制系统的所有极点均位于一给定圆盘.进一步的,考虑极点配置会使得闭环系统产生稳态误差的情况,通过引入一个积分环节实现无静差跟踪控制的目标.给出了闭环跟踪控制系统所有极点均位于给定圆盘的一个充要条件,并将跟踪控制器的设计转化为求解一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题.最后通过仿真结果表明笔者方法的有效性.     

刚体航天器有限时间输出反馈姿态跟踪控制

为提高航天器系统飞行可靠性,研究角速度信息不可测量的刚体航天器有限时间姿态跟踪控制,将姿态导数信息作为未知状态,设计基于改进自适应超螺旋滑模的状态观测器,避免未知状态导数上界需要已知的约束,将姿态运动方程进行扩维,在有限时间内实现对未知角速度估计.同时考虑环境干扰和模型不确定,设计新的有限时间干扰观测器,结合连续自适应方法实现对系统综合不确定上界的估计.在此基础上,基于终端滑模技术,设计有限时间连续姿态跟踪控制器,较好地减小了控制输入抖振,并采用Lyapunov理论证明了观测器和控制器的有限时间稳定性.最后仿真结果说明了所提方法的有效性.     

中立型模糊时滞系统的非易碎保成本控制

研究一类中立型T-S模糊时滞系统的非易碎保成本控制问题,目的是设计非易碎状态反馈模糊控制器,使得对所有容许的控制器增益扰动,闭环系统是渐近稳定的且成本函数具有有限的上界.以LMI的形式给出了所考虑的控制器的存在条件,同时提供了所求控制器的设计方法.算例和仿真验证了设计方法的有效性.     

有限时间Back-Stepping动态面控制

针对一类具有外干扰和建模误差的n阶非线性系统提出一种有限时间Back-stepping动态面控制.在动态面控制方法的子系统控制器设计中设计一个快速有限时间收敛的非线性滤波器,以代替一阶线性滤波器.该方法可避免"计算膨胀",降低高阶系统的误差积累,同时可避免高阶系统有限时间控制难以解决的奇异性问题.针对动态面控制稳定性分析中未将估计误差考虑在内的不足,将其一并考虑,并证明了其稳定性,给出稳态控制误差.最后结合四旋翼飞行器位置控制系统仿真验证了其工程的实用性和优越性.     

可重构机床控制的模块化设计方法

为达到控制重构与机械重构同步的目标,提出了一种利用控制模块构造层次结构的可重构机床控制器的模块化设计方法.该方法将整个控制器和各层上的独立控制模块都看作是一个有限状态机与一组输入、输出事件的集合,并将每对输入、输出事件集合定义为控制模块的一个端口,而输入事件集合组成该端口的可识别语言.在装配机械模块的同时,利用端口语言连接相应的控制模块,并构造高层控制模块直至创建整个控制器,从而实现可重构机床控制与机械重构的同步.介绍了离散事件系统的有限状态机的表达,给出了控制模块的有限状态机和连接定义、设计和构造模块化控制器的方法及原理,并证明了按照此方法正确地设计和连接控制模块,所创建的控制器是可控制的.     

一类具有输入量化和未知扰动的非线性系统的自适应有限时间动态面控制

本文研究了具有量化输入信号和未知扰动的非线性系统的有限时间自适应输出反馈动态面控制问题.在控制设计过程中,利用模糊逻辑系统对系统中的非线性项进行逼近.然后引入一种滞回量化器来避免量化信号中的抖振,并且构造模糊观测器来估计系统中不可测的状态.为了提出一种有限时间控制策略,首先给出了半全局实际有限时间稳定的判据.在此基础上,将动态面控制技术与反步法相结合,设计了自适应模糊控制器.该控制器不仅能保证跟踪误差在有限时间内收敛到原点的一个小邻域,而且可以保证闭环系统中所有信号的有界性.最后通过一个仿真实例验证了该控制方法的有效性和可行性.