一种基于T-S模糊模型的混沌控制方法

用T-S模糊系统来逼近非线性系统,它的IF-THEN规则后件由线性状态空间子系统构成,进而可以应用模糊系统的控制理论求得模糊控制器,用此非线性控制器来控制非线性系统,以求良好的控制效果;将模糊控制技术应用于混沌控制中,可以克服反馈线性化等传统方法对参数完全精确已知的限制;模糊规则后件部分以局部线性方程形式给出的T-S模糊模型可以通过调整相关参数很好地逼近混沌系统,基于该模型采用平行分散补偿技术设计出具有相同规则数目的模糊控制器,控制器所有参数可以通过求解一组线性矩阵不等式一次性得到。仿真结果验证了该方法的有效性。     

一类非线性相似组合系统的鲁棒分散控制器的设计

对于一类非线性组合系统提出了系统的相似性结构的定义,讨论了这类具有相似性 结构的非线性结构不确定组合系统的鲁棒分散镇定问题.利用系统的相似性结构,采用输入、 输出线性化与滑模控制原理相结合的方法所设计出的鲁棒分散控制器可确保闭环系统是渐 近稳定的.研究结果表明系统的相似性结构使设计的滑动面和分散控制器亦具有相似结构, 从而简化了对系统的分析与设计.     

线性滞后互联大系统的分散智能镇定

讨论了线性滞后互联大系统的分散镇定问题,给出了分散镇定控制器设计的思想 和方法,而后将人工神经网络技术引入该研究领域,给出了一般线性定常系统闭环极点配置 的智能方法,同时实现了线性滞后互联大系统分散镇定控制器的智能设计.最后给出了一数 值仿真例子,进而验证了该设计方法的可行性及有效性.     

低速行驶重型车辆的动力学系统建模与非线性控制

考虑低速行驶工况下的重型车辆，本文建立其纵向行驶驱/制动系统的非线性动力学方程. 在此基础上采用反馈线性化方法将驱/制动工况下的非线性系统转化为线性可控正则型，并针对制动工况下非线性系统存在的控制时滞，提出一种基于非线性SMITH 预估方法的反馈线性化变换，该变换在有效补偿控制时滞同时，实现了制动系统的线性可控正则型转换. 最后，分别基于驱/制动系统的线性可控正则型设计跟踪控制器，实现了车辆低速工况的加/减速度精确跟踪控制.     

基于反馈线性化的磁悬浮控制器设计

对于磁悬浮模型的稳定控制,工程上常用的方法是将非线性磁悬浮模型在工作点附近进行泰勒展开,忽略高阶项以后,得到线性化模型,但这会影响到系统的稳定.本文建立了磁悬浮系统的动态模型,并采用状态反馈精确线性方法对其进行线性处理.设计了以电流作为输入控制量的闭环控制器,并通过Matlab仿真实验,证明了该方案的可行性、实用性.     

互联非线性系统反馈主导控制设计方法及汽门开度控制应用

分析了电力系统非线性的数学性质,指出电力系统非线性是一种有界非线性.在此基础上,将反馈主导方法(feedback domination method,FDM)引入多机电力系统非线性控制.该方法与反馈线性化方法不同;反馈线性化方法是通过反馈将原非线性系统转化为线性系统,反馈主导方法则是通过反馈将原非线性系统转换为特定形式的非线性系统,该特定形式的非线性系统的动态由反馈引入的非线性部分主导.以多机系统非线性汽门控制问题为例,设计了反馈主导非线性汽门控制器,该控制器仅包含本地量测量,易于实现.数值仿真表明,多机系统反馈主导非线性汽门控制器可显著提高电力系统暂态稳定性.     

基于虚拟模型的自适应解耦抗扰控制

针对一类多变量非线性耦合系统,提出了一种基于虚拟模型的非线性自适应控制器.首先将非线性系统线性化处理并将其作为虚拟模型,对该模型设计线性自适应控制律.然后将线性控制律分别应用在虚拟系统和受控的实际非线性系统上,根据两者的输出误差设计补偿控制律,以达到对实际被控对象进行自适应解耦抗扰的目的.利用李雅普诺夫稳定理论给出了控制系统稳定性条件.实验仿真验证了控制算法的有效性.     

基于状态相关系数系统的非线性控制

针对非线性仿射系统的镇定问题,将待镇定系统表达成相应的状态相关系数系统.在短时段内,可以用一个线性定常系统逼近该状态相关系数系统,将该线性定常系统的镇定控制器用来控制原非线性系统.该设计方法的优点是:设计简单,只用到线性定常系统的控制方法,无需构造复杂的李亚普诺夫函数;扩展容易,可以结合各种线性系统设计方法进行控制器设计.在状态相关系数矩阵满足可换性条件时,可以保证闭环系统的稳定性.对小车倒立摆的仿真结果表明:用该设计方法构造的控制器可以很好地镇定系统.     

基于逆系统方法的广义非线性系统控制及电力系统应用

对一般广义非线性系统的反馈线性化问题,通过将代数变量视为虚拟输入,给出了构造性递归求逆算法,实现了系统的精确反馈线性化.作为该算法的应用,讨论了带有非线性负荷的三节点电力系统的励磁控制问题,设计了非线性励磁控制器.仿真结果表明了方法的有效性.     

风力发电系统的恒功率非线性H∞鲁棒控制

风力发电系统传统控制器的缺点在于, 基于某一工况点的局部线性化方法无法实现全局范围的精确控制, 且传统的控制理论无法应对内外干扰. 本文将精确反馈线性化方法与线性H∞理论相结合设计非线性H∞控制器. 首先用微分几何精确线性化方法将非线性风电模型全局线性化, 然后运用线性H∞控制理论对此线性系统设计控制器, 将两者结合有原风电系统的非线性H∞变桨距控制器. 最后对12 m/s至24 m/s阶跃风, 12 m/至22 m/s骤变风, 18 m/s至20 m/s随机风, 以及风力机转动惯量下降10%的情况进行仿真, 能实现风机转速及输出功率的恒定. 验证了该控制器在全风速段的精确控制, 并且具有良好鲁棒性.     

不确定非线性环链系统的分散鲁棒控制

提出了环链系统和一类不确定非线性环链系统,利用线性代数理论,给出了实现环链系统的充要条件,运用李雅普诺夫稳定理论和矩阵理论研究了不确定非线性环链系统的鲁棒镇定,并给出了一种非线性鲁棒镇定控制器的设计,还考虑了一类非线性环链相似组合大系统,给出了分散鲁棒镇定条件,最后给出数值例子说明设计方法的有效性。     

一类结构不确定的非线性相似组合系统的分散鲁棒镇定

首先描述了两个控制系统的相似性概念,然后讨论了一类结构不确定的非线性相似组合系统的鲁棒镇定问题,设计出一类分散控制器,这种控制器由线性和非线性两部分组成。结果表明,相似结构确定可以简化组合系统鲁棒镇定的判据,最后的算例和仿真表明了本文结论的有效性。     

具有输入饱和的非线性系统的分散输出控制

考虑了一类具有输入饱和的非线性组合大系统的镇定问题。利用李雅普诺夫稳定理论和矩阵理论研究了这类非线性组合大系统的分散输出镇定问题,并给出了一种分散输出镇定控制器的设计。考虑了另一类具有输入饱和的非线性相似组合大系统,由于相似组合系统的结构特点,给出了简洁的分散输出镇定的条件。     

具有多项式型非线性项的大规模随机非线性系统的分散输出反馈镇定

基于齐次占优方法研究 具有多项式型非线性项的大规模随机非线性系统的分散输出反馈镇定问题. 本文的主要贡献在于利用高增益齐次占优方法来解决大规模随机非线性系统的分散控制问题. 这种方法能彻底地去掉传统结果中所要求的线性增长条件, 不仅推广了以前的结果还得到了一些新的结果. 仿真验证了输出反馈控制器的有效性.     

不确定关联大系统的分散鲁棒控制

本文考虑了一类不确定关联大系统的分散鲁棒控制问题，提出了一种采用局部状态反馈的局部最优，全局次优的分散鲁棒控制器设计方法，并用一个数值例子及仿真结果验证了这种方法。     

Decentralized global robust stabilization of a class of interconnected minimum-phase nonlinear systems

This paper focuses on a class of large-scale interconnected minimum-phase nonlinear systems with parameter uncertainty and nonlinear interconnections. The uncertain parameters are allowed to be time-varying and enter the systems nonlinearly. The interconnections are bounded by nonlinear functions of states. The problem we address is to design a decentralized robust controller such that the closed-loop large-scale interconnected nonlinear system is globally asymptotically stable for all admissible uncertain parameters and interconnections. It is shown that decentralized global robust stabilization of the system can be achieved using a control law obtained by a recursive design method together with an appropriate Lyapunov function.     

数值界不确定性关联大系统分散鲁棒H∞控制

针对一类状态阵,控制输入阵及关联阵中存在数值界不确定性的关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈和输出反馈控制器设计问题.基于有界实引理,推导出了其存在分散鲁棒H∞控制器的充分条件,即一组矩阵不等式有解.利用Schur补引理,通过固定不同变量,提出了一种构建分散控制器的同伦迭代线性矩阵不等式方法.所获得的控制器使闭环大系统鲁棒稳定,并且达到给定的H∞性能指标.最后用数值例子说明了所提的设计方法的有效性.     

含非匹配互联项的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散控制

本文对带有界扰动的一类含非匹配互联项的大型互联非线性系统进行了分散状态反馈控制设计, 通过子系统状态的线性变换, 得到分散状态反馈控制律. 当状态反馈控制律作用于该系统时, 无扰动的闭环系统是全局渐近稳定的, 当扰动有界时, 系统的状态能够收敛到原点的一个与扰动的界相关的邻域内, 并给出仿真算例说明该结论的可行性和有效性.     

线性时变系统的分散自校正控制*

本文对由存在有界扰动和非线性关联的子系统组成的线性时变离散大系统提出了一种多项式逼近的分散自校正控制算法。也可用神经网络去实现自校正控制，采用神经网络作为预报和控制器，网络学习算法用Ｗｉｄｒｏｗ－Ｈｏｆｆ规则。证明了这种分散自校正控制系统的稳定性，仿真结果表明系统是稳定的，可以很好地跟踪期望输出。     

具有输入饱和的非线性关联大系统的分散控制

考虑了一类具有输入饱和的不确定非线性关联大系统的分散输出反馈鲁棒镇定问题,利用Riccati方程的方法和矩阵的Moore-Penrose逆给出了这类系统的一种分散输出反馈鲁棒镇定控制器的设计方法.同时,考虑了一类具有输入饱和的不确定非线性相似关联大系统,利用相似系统的结构特点,简化了分散输出反馈鲁棒镇定的条件.