基于Butterworth标准传递函数设计状态反馈系统

本文首先给出了Butterworth标准传递函数,然后提出了一种设计状态反馈系统的方法,该方法包括:利用线性变换将能控系统化为能控标准形,使能控标准形系统的闭环传递函数等于Butterworth标准传递函数,通过比较法来求得能控标准形系统的状态反馈增益阵,再通过变换得到一般能控系统的状态反馈增益阵。设计示例表明该方法设计的状态反馈系统具有良好的阶跃响应特性。     

改进的Butterworth最佳传递函数标准型

针对Buttervvorth最佳传递函数随着阶数增大,超调量增大,单位阶跃响应品质变差的问题,本文提出一种改进的Buttervvorth最佳传递函数来提高系统的瞬态响应品质,并给出改进的Buttervvonh最佳传递函数的标准型以及它们的单位阶跃响应。     

基于MATLAB的Butterworth最优传递函数的求解与仿真

针对Butterworth最优传递函数分母多项式的系数随着阶数n的增大,计算麻烦的问题,本文引入MATLAB语言,进行求解和仿真,使得计算和分析过程得到简化。     

线性系统状态反馈规范型设计及可视化仿真

本文针对线性系统的状态反馈设计问题．给出了能控规范Ⅰ型的设计方法，该方法通过对系统进行能控规范Ⅰ型线性变换，在能控规范Ⅰ型坐标系中确定反馈增益矩阵来实现的。采用此方法可根据用户要求的任意的配置极点对系统进行设计。本文根据此算法编写了便于仿真实现的MATLAB通用程序，且给出了此程序的解算流程图。最后对实例进行仿真．仿真结果说明了该方法的使用性和方便性。     

Butterworth最优控制的逆问题

为了认识Butterworth最优控制的本质,揭开Butterworth最优传递函数与加权矩阵Q,R的相互关系,本文研究Butterworth最优控制的逆问题.首先用Butterworth最优控制确定状态反馈增益阵K,然后给出计算加权矩阵Q的参数化公式,最后用一个例子说明这种确定加权矩阵Q,R的方法的有效性和简便性.     

基于状态反馈的纯滞后对象的鲁棒优化控制

纯滞后对象是一类很难控制的对象;针对纯滞后对象,提出一种状态反馈优化控制方法;系统的设计方法包括：用高阶分时模型来逼近纯滞后环爷;以新型高阶Butlerworth最优传递函数为目标函数来设计状态反馈增益阵和状态观测器;仿真结果表明该方法设汁的系统具有较高的鲁棒性和抗扰性能。     

采用一种新型的状态反馈设计方法实现纯滞后系统的控制

本文提出了一种采用最优状态反馈来实现对纯滞后对象的控制的方法。它将纯滞后环节进行非对称二阶伯德近似，然后按照Butterworth滤波器原理设计状态反馈系数矩阵从而实现以纯滞后对象的近似最优控制。仿真实验表明该系统具有较强的鲁棒性和抗扰性能。     

巴特沃思标准传递函数在控制系统校正中的应用

给出了巴特沃思标准传递函数及其性能指标和阶跃响应曲线；用实例说明了巴特沃思标准传递函数在控制系统校正中的应用。结果表明，该方法简便易行，实用价值大。     

相似广义互联系统的状态反馈鲁棒镇定

研究一类具有相同线性结构的相似广义互联系统，其互联项是非线性非匹配的且含有不确定性，运用Lyapunov方法和一般广义系统理论中状态反馈，受限等价概念，设计了状态反馈钽棒控制器，使系统渐近稳定且在状态响应中不包含脉冲项，研究结果表明，相似结构可简化广义组合系统的分析和设计。     

线性连续定常系统状态比例积分反馈控制

在状态反馈控制的基础上 ,提出了状态比例积分反馈控制的概念 ,并证明了线性定常系统状态比例积分反馈控制系统的能控性、能观性和稳定性的充要条件     

基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性。为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统。加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化。设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态。从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能。实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6Mbps和0.8Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势。     

一种改进型的状态反馈控制系统设计

在现代控制理论中,如果一个系统能控,可以进行极点的任意配置,能够改善系统的动态性能,但是会改变原系统的稳态输出幅度,这在实际系统控制系统设计中是不利的。针对这个问题,提出了带内部模型的状态反馈系统,不但可以改善系统的动态性能,又能保证系统输出幅度的稳定性。本文首先以一个三阶系统为例,对其用全状态反馈实现极点的任意配置,通过仿真实验验证了引入极点配置后,能改善原系统的动态性能,但是稳态输出幅度从1变成0.14。然后以一个二阶系统为例,根据内模控制原理设计了带内部模型的状态反馈控制系统,最后通过仿真和硬件实验验证了引入内模控制器后系统的动态性能得到改善,而且稳态输出幅度保持不变,始终保持稳态输出的幅度为1。     

基于UIO的EPS系统状态反馈最优控制

准确地获知电动助力转向（Electric powering steering,EPS）系统阻力矩是提高行车安全的一个重要因素.针对车辆转向过程中,由不同附着路面上EPS 系统所需辅助力矩与转向路感之间的差别而可能导致的误操纵问题,本文基于2自由度整车动力学的EPS系统模型,结合轮胎特性,以轮胎侧偏角和理想路面附着系数为输入,通过设计非线性观测器估计当前路面的附着系数,以获取EPS系统阻力矩;进而,根据EPS 系统模型,运用未知输入观测器（Unknown input observer,UIO）估算方向盘输入转矩,并基于EPS系统状态反馈以实现对EPS系统的无传感器最优控制.最后,对基于永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）的EPS系统进行仿真实验分析.结果表明： 在以电机q轴电流闭环误差最小为指标函数情形下,本设计的方向盘回正残留角从25°降到0°,能有效抑制系统外界干扰,提高了转向时人-车系统的鲁棒性.     

基于状态反馈的线控转向系统控制策略研究

研究汽车转向稳定性控制问题.针对线控转向系统的可变转向特性对汽车操纵稳定性的影响,为保证行驶安全,建立基于车辆横摆角速度与稳态横摆角速度之差(反馈系数F1)以及车辆侧向加速度与理想侧向加速度之差(反馈系数F2)反馈的驾驶员模型.结合整车模型和综合评价指标函数,分别对反馈系数F1(F2=0)、F2(F1 =0)和F1、F2进行优化,对线控转向系统的行驶状态进行仿真并与无反馈控制的驾驶员模型进行了比较.仿真试验结果表明:基于侧向加速度与横摆角速度共同反馈的方法,对前轮转角进行补偿,可较好的控制车辆的侧向位移、侧向加速度、横摆角速度和质心侧偏角,提高车道跟踪性能、方向稳定性能、降低驾驶员的转向负担,提高汽车的操纵稳定性.     

纯滞后系统的状态反馈优化设计方法

针对纯滞后对象,提出一种串级双环状态反馈控制方式,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括：采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种优化的期望闭环系统,作为串级系统内外环的参考模型;根据串级内、外环不同结构分别采用开环和闭环校正,并引入状态观测器,大幅度地减少状态的检测数量;同时采用内外环系统的协调设计,拉开内外环回路的操作频率,有利于提高系统的鲁棒性。通过工业过程中的纯滞后对象进行仿真实验,证实本方法相当有效,系统动态性能和抗干扰能力明显增强。     

基于状态反馈线性二次型最优控制器的设计

基于状态反馈的线性二次型最优控制的研究已经取得了较好的效果,设计一款基于状态反馈的线性二次型最优控制器,并将它用在一个实际的状态方程中进行设计.该文所设计的控制系统结构简单,成本低,且易于实现.通过仿真实验以及性能指标的比较,仿真结果表明所设计的控制器是有效的,对系统的动态响应具有较好的跟踪效果,且抗扰能力较强.     

基于状态观测器的H-状态反馈控制

本文提出一种基于状态观测器的H_∞曲状态反馈控制,把输出反馈的H_∞控制问题转换成使用状态观测器的H_∞控制问题.通过直接求解状态空间方程,可以获得使用状态观测器的H_∞控制器及其存在的充要条件,它依赖于两个Rjccati方程的解,而且对控制对象的约束不需要满足所谓的正交条件,状态观测器的阶数与控制对象相同,它的输出是控制对象在最坏扰动作用下的状态估计值。     

具有完整性的状态反馈控制

本文基于矩阵方程解，提出了一种开环稳定系统反馈的设计方法，所设计的系统对任意传感器失效具有完整性。