网络控制系统动态输出反馈控制

考虑传感器到控制器信道上的丢包和时延以及控制器到执行器信道上的时延,该文研究了连续时间网络控制系统动态输出反馈控制问题。通过考虑量测输出到达时刻的非均匀分布特性并引入线性估计方法估计量测输出,建立了新的网络控制系统模型。基于新建模型,给出了动态输出反馈控制器设计准则。最后通过数值例子验证了该文提出了控制器设计方法的有效性。     

具有丢包的非线性奇异系统的网络脉冲控制器设计

针对给定的一类非线性奇异系统,设计了基于数据丢包的网络脉冲控制器.首先建立了非线性奇异网络脉冲控制系统的数学模型;然后根据李亚普诺夫稳定性理论,分别考虑系统在连续状态和脉冲时刻的指数稳定性条件,给出了基于数据丢包的网络脉冲控制器的设计方法,使网络脉冲控制器能够保证具有数据丢包的非线性奇异系统实现指数稳定;最后,以洛伦兹混沌系统为例表明了控制器设计方法的正确性.     

套代数框架下网络控制系统的鲁棒稳定性分析

研究级联双端口网络控制系统在被控对象、控制器和双端口通信信道中同时存在扰动的稳定性问题.当网络控制系统通过一系列双向通信信道进行信号传输时,系统建模为通过级联双端口网络进行连接.由于通信过程中会发生信息的失真和干扰,考虑双端口信道传输矩阵中的H_∞范数有界扰动以及被控对象和控制器中的gap型扰动,得到基于通信信道扰动服从范数有界时闭环系统与网络控制系统鲁棒稳定之间的关系,同时也以几何不等式的方式给出判定网络控制系统鲁棒稳定性的充分条件.数值算例表明结论是有效的.     

基于脉冲切换控制的网络控制系统的镇定性

在网络控制系统的优化中,研究了离散时间域内带随机时延的网络控制系统的镇定性优化问题.首先将随机时延建模为一个马尔可夫链,然后在网络控制系统中引入模态依赖的脉冲切换控制器,建立了采用脉冲切换控制的网络控制系统模型.利用系统模型随机稳定性理论推导,得到使网络控制系统稳定的充分必要条件,并用迭代线性矩阵不等式方法求解了控制器,最后利用小车倒立摆做被控对象进行了数值仿真,仿真结果说明了控制方法的有效性.     

网络控制系统的研究现状

网络控制系统是通过共享通信网络,在传感器,执行器和控制器之间传输信息,并且在地理位置上分散的系统.回顾了近年来关于网络控制系统在数据包丢失,采样和网络时滞等信道缺陷影响下的稳定性分析问题.     

有数据包丢失奇异网络控制系统H_∞控制器设计

针对广泛存在于许多领域和行业的奇异被控系统模型,考虑网络控制环境下存在的网络诱导时延、数据包丢失、外部扰动、奇异系统结构不稳定性和脉冲行为等复杂因素,利用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了状态反馈控制方式下奇异网络控制系统H!控制器设计和优化问题,提出了奇异网络控制系统状态反馈H!控制器存在的条件、H!控制器设计及其优化方法以及相应的扰动衰减度求取方法。系统仿真实例表明了提出的设计方法有效且可行。     

网络控制系统的滑模多步预估控制

针对网络控制系统中出现的长时滞、网络诱导噪声和数据包丢失,提出了的滑模多步预估控制器的设计方法.首先对提出的控制器进行了描述,它利用滑模控制的强鲁棒性来克服网络诱导噪声,采用多步预估的办法来处理网络中的时滞和数据包丢失.进而对导出的闭环网络控制系统的稳定性进行了分析.最后对通过网络控制的直流电机,采用所提出的方法设计了控制器,仿真结果验证了方法的有效性.     

网络控制系统的时延仿真研究与控制器设计

针对网络控制系统(NCS)中的随机时延问题,根据实际网络时延的分布情况,提出了一种新的具有随机时延的网络控制系统的建模方法-离散T-S模型,并用并行分布补偿原理(PDC)设计模糊控制器.同时提出一种新的模糊控制系统隶属函数的确定方法,利用Lyapunov定理和线性矩阵不等式(LMI)研究了系统的稳定性问题,给出基于LMI的模糊控制器的设计方法.最后通过仿真实例证明控制方法能够使具有时延的网络控制系统稳定.     

基于网络控制系统平均时延的模糊控制器设计

针对网络控制系统(NCS)中的随机时延问题,根据实际网络时延的分布情况,提出一种新的具有随机时廷的网络控制系统的建模方法--离散T-S模型,并在此基础上应用并行分布补偿原理(PDC)设计模糊控制器.同时提出一种新的模糊控制系统隶属函数的确定方法,利用Lyapunov定理和线性矩阵不等式(LMI)研究系统的稳定性问题,给出了基于LMI的模糊控制器的设计方法.最后通过仿真实例验证了该控制方法能使具有时延的网络控制系统稳定.     

基于网络QOS的网络化控制系统保性能控制

研究存在时延和丢包的非理想网络传输情况下的网络化控制系统的保性能控制问题,得到了在非理想网络传输情况下的网络化控制系统存在保性能控制律的充分条件,提出了基于网络服务质量(QOS)的网络化控制系统的保性能控制器的设计方法,该方法是一种能够兼顾系统控制性能和网络服务质量的综合性控制方法.通过仿真实例验证了该方法的有效性.

     

输入状态稳定的鲁棒预测控制

以有界干扰非线性系统为研究对象,设计一种基于近似可达集的鲁棒预测控制方法。该方法以鲁棒控制不变集作为终端约束集,采用一种简单的三次多项式逼近预测控制的待优化控制律,通过在线优化求解三次多项式的各项系数,并从理论上证明了所设计的鲁棒预测控制律可以使系统输入状态稳定。最后通过仿真实例验证了所提出的鲁棒预测控制方法的可行性和有效性。     

基于自适应模糊反步法的永磁同步电机位置跟踪控制

研究具有参数不确定性的永磁同步屯动机位置跟踪控制问题.利用模糊逻辑系统逼近系统中非线性函数,采用反步设计方法实现永磁同步电动机的自适应模糊控制.所提出的自适应模糊控制器在电机参数不确定和负载扰动的情况下,实现了永磁同步电动机的高性能位置跟踪控制.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

发电机和静止无功补偿器鲁棒非线性协调控制

采用Hamilton函数方法研究发电机励磁和静止无功补偿器(SVC)的鲁棒协调控制问题。首先建立系统的不确定非线性微分代数系统控制数学模型;然后通过预置状态反馈完成系统的耗散Hamilton实现,并基于耗散实现设计鲁棒非线性协调控制器。仿真结果表明,该控制器能有效提高电力系统的暂态稳定性。     

基于模型的网络化控制系统量化反馈镇定

研究一类线性不确定网络化系统信息受限情况下的模型控制问题.在被控系统和模型系统通过带宽受限网络相连的情况下给出了有效的量化方法,使得量化值能够在量化器的容许范围之内,并给出了系统在一定条件下渐近稳定的充分条件.最后的仿真算例表明了所提出方法的可行性.     

赋权控制分配策略的权系数多目标优化设计

针对多操纵面飞机控制权值参数多、虚拟可达集使用率低的问题,基于改进非劣排序遗传算法(INSGA),提出一种离线设计控制分配策略权系数的多目标优化方案。给出了加权伪逆和混合优化两类赋权控制分配模型,推导了统一的控制律。考虑分配效率和分配模态的性能要求,建立了权系数多目标优化模型,并采用INSGA进行了离线计算。仿真验证结果表明,所提出的方案可提供多组折中的Pareto最优解,能够实现赋权控制分配策略的权系数多目标优化设计。     

推力矢量飞机纵向鲁棒动态逆控制

针对推力矢量飞机大迎角飞行纵向控制,提出一种鲁棒动态逆方法。对时标分离非线性动态逆的内外回路控制结构进行修改,通过坐标变换得到一个弱非线性系统;然后对该系统模型的已知部分和不确定部分同时进行小扰动线性化,转化得到线性不确定系统;在此基础上利用??综合方法设计鲁棒控制器。该方法能够为非线性动态逆控制提供鲁棒稳定性和鲁棒性能保证,并可回避时标分离问题。仿真结果验证了所提出方法的有效性。     

基于任务空间的无标定视觉机械臂自适应跟踪控制

针对动力学参数不确定的无标定视觉机械臂系统,研究基于任务空间的自适应控制问题。对于控制器的设计,首先研究机械臂动力学参数不确定情况下基于任务空间的控制问题,然后设计自适应摄像机标定控制器,最后根据任务空间信息和图像空间信息的一致收敛关系统一两部分控制器,设计整个闭环系统控制信号和自适应控制律。实验结果表明了所提出的控制方法的有效性。     

具有输入齿隙的一类非线性不确定系统自适应鲁棒控制

针对一类具有未知输入齿隙、参数不确定以及未建模动态和干扰的非线性系统,设计了自适应鲁棒控制器.将齿隙非线性模型等价表示为具有有界建模误差的全局线性化模型,在此基础上设计了包含自适应模型补偿、反馈稳定和鲁棒反馈3部分的自适应鲁棒控制器,并给出了系统动态跟踪误差和稳态误差指标.理论分析证明,闭环控制系统信号有界且跟踪误差在任意期望的精度范围内,仿真研究验证了所提出方法的有效性.     

基于U模型的非线性控制系统设计方法：十年发展综述

非线性系统的控制一直是具有挑战性的普遍问题,建立一个通用、易于控制器设计并具有高精度的非线性模型是解决控制系统设计的关键, U模型的起源正是基于这样的认识演变而来的。自U模型被提出以来,已为非线性控制系统设计开创了一个新的研究领域。为此,在总结十年来基于U模型的对象辨识、控制系统设计和鲁棒性研究的基础上,分析已进行的研究工作所具有的优势和所存在的问题,并提出了基于U模型的非线性系统分析和设计的进一步可能的研究方向。     

具有扇区有界非线性时变时延离散系统的非脆弱H_infinity控制

研究具有扇区有界非线性时变时延离散系统的非脆弱非线性记忆状态反馈H∞控制器的设计问题.提出一种具有更一般性的控制器增益不确定,并采用Lyapunov-Krasovskii泛函及线性矩阵不等式技术给出了控制器设计的一个时滞依赖的充分条件.最后通过一个例子验证了所提出方法的有效性.