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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 86 毫秒
1.
在复杂的控制系统中,使用单一的线性时不变(linear time invariant, LTI)控制器不能有效地处理对象的动态变化或者满足系统更多的性能要求,基于此本文主要针对于一个LTI对象设计一个切换控制器,该切换控制器包含多个预先且独立设计的LTI控制器,所有的这些LTI控制器都能够使闭环系统稳定且满足相应H2控制性能准则.基于本文提出的H2性能状态空间实现方法,设计的切换控制器不仅可以保证在任意切换的情况下整个闭环系统满足某一H2性能,而且可以保证局部子系统的切换点满足相应的H2性能,仿真结果验证了方法的有效性.  相似文献   

2.
探究连续切换线性参数变化(LPV)系统的鲁棒H∞滤波问题.对于整个参数变化空间,传统方法是设计单一LPV滤波器,具有较大的保守性.为此,利用多参数依赖Lyapunov函数设计了切换LPV系统的多参数依赖鲁棒H∞滤波器,以降低设计的保守性.考虑了平均驻留时间切换逻辑,所设计的鲁棒H∞滤波器能够确保滤波误差系统指数稳定且具有一定的H∞扰动抑制水平.数值仿真实例验证了所提出方法的有效性.  相似文献   

3.
对平面两关节直接驱动机器人 ,提出一种同时将闭环极点配置到满足动态响应区域内的变增益 L PV鲁棒 H∞ 控制器设计新方法。利用 L PV的凸分解方法 ,将机器人模型化为具有凸多面体结构的L PV模型 ,然后利用 L MI技术对凸多面体各顶点分别设计满足 H∞ 性能和闭环极点配置的反馈增益 ,再利用各顶点设计的反馈控制器综合得到具有凸多面体结构的 L PV控制器。仿真结果验证了该控制器可使机器人随关节位置变化始终具有良好的控制性能。  相似文献   

4.
基于控制理论,提出了一种具有预期闭环极点区域的H∞控制器参数优化设计方法,该方法设计中既考虑了H∞性能指标又兼顾了动态性能指标,克服了常规H∞设计方法中不稳定控制器的问题等不足.实验结果表明,该方法具有计算简便、可实现性好、鲁棒性和动态品质良好、对模型参数变化的敏感性低等优点.  相似文献   

5.
基于控制理论 ,提出了一种具有预期闭环极点区域的H∞ 控制器参数优化设计方法 ,该方法设计中既考虑了H∞ 性能指标又兼顾了动态性能指标 ,克服了常规H∞ 设计方法中不稳定控制器的问题等不足 .实验结果表明 ,该方法具有计算简便、可实现性好、鲁棒性和动态品质良好、对模型参数变化的敏感性低等优点 .  相似文献   

6.
席斌  吴铁军 《信息与控制》1998,27(3):228-231
提出了只通过一个Riccati方程求解H∞固定阶控制器的方法,在获得系统与控制器的增广系统后,得到了一个和控制器参数有关的假想控制输入,在其特定形式下得到一个全信息控制问题,由于增广系统是奇异的,根据范数约束得到的Riccati方程是和一个常数有关的,从而较为简单的处理奇异问题,因为假想输入的是扰动和状态变量的反馈形式,故可参数化控制器,最后的结果表明如果参数阵满足某些条件,则固定阶控制器是存在的  相似文献   

7.
本文针对遭受切换冲击和网络数据注入攻击影响的切换线性变参(LPV)系统,给出保护网络信息安全传输的抗攻击机制,提出一种无扰切换控制方法.首先,设计一种新颖的基于编码/解码器的抗攻击机制,可抵御恶意注入攻击信号对系统反馈通信的干扰.基于此,建立切换LPV系统的抗攻击动态输出反馈闭环控制模型.考虑到模式之间的无扰过渡问题,给出与动态输出反馈控制设计互为补充的,满足无扰切换设计需求和H∞性能指标的控制增益可行条件.在本文提出的控制律下,进一步获取了能保证切换LPV系统指数稳定性的充分条件.最后,通过数值仿真验证所提出抗攻击无扰切换控制方法的有效性.  相似文献   

8.
本文针对一类具有非严格反馈形式的非线性切换系统,在输出只在采样点可获得的情况下,提出了一种基于模糊采样观测器的自适应输出反馈控制方法.该方法降低了现有任意切换控制研究结果中因共同控制思想导致的控制器设计的保守性,避免了迭代过程对虚拟控制的反复求导引发的计算爆炸现象及控制器高增益的弊端.切换的自适应律突显了每个子系统的特...  相似文献   

9.
基于H∞控制理论以及切换系统稳定性理论,对于多输入多输出(MIMO)多模型切换控制系统,提出了一种可以有效抑制抖动和改善瞬态响应性能的鲁棒镇定控制器设计方法.通过引入PI控制思想,根据模型跟踪方法设计了增广状态反馈控制器,并将控制器设计问题转化为方便求解的线性矩阵不等式(LMI).该方法的最大优点是可以很方便的保证多模型切换系统的全局稳定性,同时使得设计的控制器具有较强的鲁棒性.将本文提出的方法应用到某型BTT导弹自动驾驶仪设计中,仿真结果证明了此方法的有效性和优越性.  相似文献   

10.
针对一类具有执行器故障的非线性切换系统,研究基于系统状态估计和故障重构的容错控制问题.首先,在具有平均驻留时间(ADT)的切换信号下,设计一种切换PI观测器作为状态-故障估计器,以达到对系统状态和故障同时渐近估计的目的;其次,基于线性矩阵不等式,给出非线性切换系统观测器存在的充分条件;再次,基于PI观测器给出的状态和故障估计,提出一种非线性切换系统的容错控制器设计方法;最后,以一个电子电路为仿真实例进行分析,验证了所提出方法的可行性和适用性.  相似文献   

11.
This paper presents a method to design a smooth switching gain-scheduled linear parameter varying (LPV) controller for LPV systems. The moving region of the gain-scheduling variables is divided into a specified number of local subregions as well as subregions for the smooth controller switching, and one gain-scheduled LPV controller is assigned to each of the local subregions. For each switching subregion, a function interpolating two local LPV controllers associated with its neighborhood subregions is designed to satisfy the constraint of smooth transition of controller system matrices. The smooth switching controller design problem amounts to solving a feasibility problem which involves nonlinear matrix inequalities. To find a solution to the feasibility problem, an iterative descent algorithm which solves a series of convex optimization problems is proposed. The usefulness of the proposed controller design method is demonstrated with a control example of a flexible ball-screw drive system.  相似文献   

12.
李琳  厉明  艾华 《传感技术学报》2010,23(6):834-839
针对航空航天领域对电机伺服控制系统高精度和小体积的需求,提出并实现了一种基于微型编码器的电机伺服跟踪系统线性二次高斯控制器设计方法.分析了实际电机系统结构和编码器的典型误差并建立系统的噪声状态方程;设计了平稳卡尔曼滤波器,可以实现角位置、角速率和角加速度的最优估计;根据总体指标完成了线性二次高斯控制器设计并在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型并对其控制效果进行了预测;模拟实际工作环境搭建了实验测试系统对其跟踪性能进行了实测评估.仿真和实验结果表明:结合卡尔曼滤波的电机线性二次高斯控制器不但具有良好的跟踪性能,带宽可达24Hz,还能够有效地抑制噪声影响.  相似文献   

13.
This paper proposes three kinds of state‐feedback controllers for the nonlinear rotational and translational actuator (RTAC) benchmark problem. Interpolating a nonlinear system into an LPV system associated with time‐varying and state‐dependent weighting functions allows one to apply various linear system theories and techniques for analysing and synthesizing nonlinear systems, and thus to generate LMI criteria to supply various stabilizers and guaranteed cost controllers. This approach is more flexible for this benchmark problem than existing approaches in the literature because the other controllers excessively depend on the structure of the nonlinear system. Simulation results show the performance of the resulting controllers. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
王恒  梁永裕  李擎  王莉 《控制与决策》2023,38(6):1737-1744
为抑制道路曲率干扰并提高无人车路径跟踪精度,提出一种基于观测器的无人车H预瞄控制器设计方法.首先,将无人车非线性路径跟踪模型转换为线性变参数(linear parameter varying, LPV)系统;然后,建立关于路径曲率的预瞄模型,并将无人车路径跟踪模型与预瞄模型相结合构建增广系统;接着,考虑传感器测量噪声对无人车路径跟踪精度的影响,设计基于观测器的H状态反馈控制器,并将控制器设计问题转化为满足一组线性矩阵不等式的优化问题. Simulink/CarSim联合仿真结果表明,所提出的基于观测器的无人车H预瞄控制方法可以有效减小测量噪声对系统性能的影响,与已有最优控制方法相比,可以取得更好的路径跟踪精度.  相似文献   

15.
针对线性变参数(LPV)模型,给出了一种改进Kalman滤波器设计方法,这种滤波方法可以根据系统LPV模型实时调整滤波状态方程矩阵系数,从而增强滤波算法对系统模型变化的跟踪性能,并提高滤波准确性。结合具体实例,通过仿真比较,较好地检验了该方法的有效性。  相似文献   

16.
Simulation and prediction of eigenfrequencies and mode shapes for active flexible multibody systems is an important task in disciplines such as robotics and aerospace engineering. A challenge is to accurately include both controller effects and flexible body dynamics in a multidisciplinary system model appropriate for modal analysis. A method for performing modal analyses of such systems in a finite element environment was recently developed by the authors. On issue is, however, that for engineers working in a finite element environment, the controller properties are not always explicitly available prior to modal analyses. The authors encountered this problem when working with the design of a particular offshore windmill. The controller for the windmill was delivered in the form of a dynamic link library (dll) from a third party provider, and when performing virtual testing of the windmill design, it was of great importance to use the “real” controller in the form of the provided dll, rather than re-model it in for instance Simulink or EASY5. This paper presents a method for estimating the controller parameters of PID-type controllers when solving the closed-loop eigenvalue problem for active flexible multibody systems in a finite element environment. The method is based on applying incremental changes, perturbations, to relevant system variables while recording reactions from other system variables. In this work, the theory of the method is derived and the method is tested through several numerical examples.  相似文献   

17.

针对一类变体飞行器控制问题, 提出一种平滑切换线性变参数(LPV) 鲁棒控制器设计方法. 建立变体飞行器切换LPV 模型, 设计平滑切换控制器, 其中偶数子系统控制器由相邻两个子系统控制器线性插值得到. 给出保证切换LPV 系统指数稳定且具有一定鲁棒性能的充分条件, 由于考虑了调参变量的渐变特性, 所得切换律没有平均驻留时间的限制. 仿真结果表明, 所提出方法使得飞行器系统既具有良好的稳定性和鲁棒性, 又能实现平滑切换.

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18.
Linear Parameter-Varying concept has been formulated decades ago for model linearization and control. This fundamental result of control theory has been used to develop theoretical tools solving many control problems as closed-loop stability, robustness, and optimized performance. This review is dedicated to the LPV switching/interpolating control techniques that have been investigated in the literature. It collects the recent works and classifies them according to the use of gain-scheduling, switching, or interpolating, providing the latest advances with main applications in different control fields. A final discussion gives the timeline from the past to present trends in the field.  相似文献   

19.
This paper addresses an observer‐based control problem of Linear Parameter Varying (LPV) stochastic systems. Based on the modeling approaches, the LPV stochastic systems can be represented by a set of linear systems with multiplicative noise term. To solve the observer‐based control problem, a less conservative stability criterion is developed via the chosen Parameter‐Dependent Lyapunov Function (PDLF). In the PDLF, none element in the positive definite matrix is required as zero. Besides, an Extended Projection Lemma is proposed to convert the derived sufficient conditions into Linear Matrix Inequality (LMI) form. According to the derived LMI conditions, all feasible solutions can be found by convex optimization algorithm at a single step. Based on those feasible solutions, an observer‐based Gain‐Scheduled (GS) controller can be established to guarantee the asymptotical stability of the closed‐loop system in the sense of mean square. Finally, two numerical examples are provided to demonstrate the effectiveness and applicability of the proposed method.  相似文献   

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