具有闭环极点和方差约束的不确定离散系统鲁棒控制

对一类具有范数有界不确定性的离散时间系统,研究了使得闭环系统的所有极点位于一给定圆盘,且稳定状态方差不超过给定上界的状态反馈鲁棒方差控制律设计问题,基于线性矩阵不等式的处理方法,导出了鲁棒方差控制律的存在条件,并用一组线性矩阵不等式的珂行解给出了鲁棒方差控制律的一个参数化表示,进而,通过建立和求解一个凸优化问题,给出了具有最泸控制能量的鲁棒方差控制律设计方法。     

满足H∞,区域极点和方差指标约束的动态输出反馈控制研究

根据满意控制的思想，设计动态输出反馈控制器参数，使连续线性随机系统满足预先给定的H∞指标、扇形区域极点指标和协方差上界指标，以保证系统具有期望的性能。首先建立一个使闭环系统满足扇形区域极点指标的充分条件，然后利用线性矩阵不等式方法，将上述3类指标约束的动态输出反馈控制器设计问题转化成一组LMI的可行解问题， 后可借助Matlab-LMI工具箱进行有效求解。数值算例说明了所提出设计方法的有效性。     

配置极点的约束方差设计

在随机控制问题中,性能指标常常表现为系统的状态方差或其上界的形式.本文研究了使闭环系统满足给定的状态方差约束、且具有预期闭环极点的线性反馈控制器的存在条件,给出具体的设计方法,并举例说明该设计方法具有简单、直接的特点.     

不确定奇异系统的变结构控制

针对一类不确定奇异线性系统，利用线性矩阵不等式（LMI）方法获得了滑模运动渐近稳定的充分条件，给出了变结构控制器的设计方法，该方法保证系统状态轨线经有限时间到达滑模面，并在其上实现滑模运动。滑模运动正则、无脉冲模、渐近稳定。     

变约束高效预测控制

为改善离线鲁棒预测控制算法的最优性引入了变终端约束集的思想,即在原离线方法基础上通过在线优化方法获得构建当前反馈矩阵的凸组合系数,然后再产生当前控制量.与原方法相比增加了在线求解的自由度,改善了系统的最优性.在此基础上,又提出了变约束预测控制(VC-MPC)算法,根据状态所处的不同稳定椭圆域确定其对应的控制约束,在取得...     

不确定奇异系统的变结构控制

针对一类不确定奇异线性系统,利用线性矩阵不等式(LMI)方法获得了滑模运动渐近稳定的充分条件,给出了变结构控制器的设计方法,该方法保证系统状态轨线经有限时间到达滑模面,并在其上实现滑模运动。滑模运动正则、无脉冲模、渐近稳定。     

具有闭环区域极点和方差约束的鲁棒输出反馈控制

1引言 自方差控制提出以来,巳得到了广泛的研究,取得了一系列的研究成果[1～2].文献[2]研究了一类不确定连续系统具有闭环区域极点和方差约束的鲁棒控制问题,提出了鲁椴状态反馈控制器的设计方法.     

具有区域极点和方差约束的不确定连续系统鲁棒控制

对一类具有不确定参数的线性连续系统,研究使得闭环系统的稳态状态方差小于某个给定的上界,同时闭环极点位于一给定圆盘中的状态反馈鲁棒方差控制器设计问题.导出了控制器存在的条件,并证明了该条件等价于一个线性矩阵不等式系统的可解性问题,进而用这组线性矩阵不等式系统的可行解给出了一组所求控制器的一个参数化表示.据此,给出了具有最小能量的鲁棒方差控制器设计方法.     

一类非匹配不确定性系统的变结构控制

研究一类非匹配不确定性系统的变结构控制问题. 引入适当的状态变换, 将非匹配不确定系统描述成具有分级形式的两个子系统. 在保证第一个子系统二次渐近稳定的条件下, 利用线性矩阵不等式方法得到第二个状态变量的期望值, 并由第二个状态变量与其期望值之差构造滑动模, 并利用滑模运动的到达条件, 得到变结构控制律.     

一类非匹配不确定性系统的变结构控制

研究一类非匹配不确定性系统的变结构控制问题.引入适当的状态变换,将非匹配不确定系统描述成具有分级形式的两个子系统.在保证第一个子系统二次渐近稳定的条件下,利用线性矩阵不等式方法得到第二个状态变量的期望值,并由第二个状态变量与其期望值之差构造滑动模,并利用滑模运动的到达条件,得到变结构控制律.     

随机系统的变结构控制

研究一般连续型Ito随机系统的变结构控制,构造了滑动流形,给出了变结构控制律,并用算例示范了文中结果的应用方法.     

非线性系统的模型到达变结构控制

本文对一般非线性控制系统,提出了一种模型到达控制的概念,作为模型跟踪控制的推广,为此,当模型与系统为同阶时,引入了动态补偿器,然后采用变结构控制(VSC)策略,来实现模型到达控制的目的,文中还研究了控制受限情况下的VSC,所提出的控制策略此时有很大的简化,最后讨论了滑动模态对摄动的自适应性,文中引用的趋近律为多输入情况提供简单的计算方法,也解决了VSC全过程的品质问题。     

状态反馈中圆形极点与状态方差约束的相容性

对一类线性随机系统的状态反馈问题,研究了两类约束指标:状态方差与圆形区域极点的相容性,并对具有指定圆形极点及相容状态方差约束的控制问题给出了满意控制设计方法.用线性矩阵不等式(LMIs)刻划了圆形极点约束下系统存在反馈控制律的充要条件;通过求解LMIs约束下矩阵迹的极值问题,给出了方差约束指标的较好容许范围;算例说明本成果简洁、有效.     

Contouring Control for Multi‐Axis Motion Systems With Holonomic Constraints: Theory and Application to a Parallel System

In this paper, the contouring control problem for the constrained multi‐axis motion system is studied. The method of equivalent errors, previously proposed for unconstrained motion systems, is generalized to the system with holonomic constraints. It is shown that the method can be applied to the constrained system provided that the constraints satisfy a proper condition. Because of the constraints, the states in the control law are not completely independent. The unavailable states can be estimated using linear approximation from the constraint equations. As an illustrative example, the proposed method is applied to a parallel motion system with complicated dynamics. A contouring controller is designed using the method of equivalent errors incorporated with integral sliding mode control. Simulation results for contouring circular, elliptic, and square paths verify the effectiveness of the proposed method.     

不确定系统的变结构鲁棒自适应控制及其在机械手控制中的应用

本文针对一类不确定非线性系统,通过状态微分同坯变换和反馈控制建立了系统的变结构鲁棒控制设计过程,并在此基础上提出了一种新型的变结构鲁棒自适应控制算法。该算法优点是:1)不需要确切知道系统不确定性,也不需要知道不确定性的界,而是利用自适应规律对系统不确定性范围进行在线估计;2)能够保证系统获得较为满意的动态性能;3)控制规律是连续性的,因而避免了一般变结构系统中的不连续控制所导致的颤振现象。为了说明本文所提算法的正确性,本文还以二连杆机械手为例讨论了其终端夹持不定载荷时的轨迹跟踪问题。     

非线性系统的变结构控制

本文研究了一般非线性系统的变结构控制.将系统变换为正则型,并引入趋近律这一新概念,保证动态过程品质,减弱抖振.对控制作用受限情况及系统受到摄动时的鲁棒性也进行了研究.仿真支持本文结果的有效性.     

基于可拓控制的离散变结构系统的组合控制

提出了一种新的离散变结构系统组合控制策略和一种改进的变速趋近律.众所周知,由于变结构控制系统中存在高频抖振,这一现象限制了变结构控制方法在各种工程设计领域中的应用.新的离散变结构系统组合控制策略的目的是使系统在最短的时间内完成正常运动从而系统的鲁棒性得以提高.对于滑动模态的到达问题,提出了基于改进的变速趋近率、指数趋近率和可拓控制的组合控制策略.这种新的控制策略能有效地削弱抖振提高系统的动态性能.最后通过将传统组合控制策略与所提出的组合控制策略仿真比较,其结果表明新的组合控制策略能够获得令人满意的结果.     

变结构控制系统的理论及其应用

本文概要地介绍了近年来变结构系统理论的研究现状,并分析了处理这类问题的基本方法和提出了值得今后进一步研究的一些问题。