基于CARIMA模型的多变量极点配置自校正直接算法及其鲁棒性

本文根据 CARIMA 模型,采用双线性一步松驰算法和多项式矩阵展开交换法,给出一种适用于非最小相位系统的多变量极点配置自校正直接算法,并研究了其鲁棒性.此法计算量小,对初值选择不敏感,系统跟踪调节性能好,鲁棒性强,是一种有应用前景的极点配置直接算法。     

多变量系统鲁棒性复数极点配置的一种新方法*

本文对线性定常多变量系统的鲁棒性极点配置问题,给出了一种算法。这个算法对指定闭环极点中含共轭复极点的情形,用起来十分方便,它把一个带约束优化问题变成了一个无约束优化问题求解,本文末还给出了一个数值例子。     

鲁棒极点配置控制器设计

采用多变量控制系统极点配置方法设计控制器时,往往有许多剩余的自由度.本文在极点配置方法的基础上,利用剩余自由度来优化一鲁棒性指标,提出了一种鲁棒极点配置控制器设计方法,推导了参数阵为鲁棒最优的必要条件,并给出了易于在计算机上实现的设计算法的计算步骤.     

基于输出反馈的鲁棒控制器优化设计及仿真

传统的控制系统,利用极点配置后所剩余的自由度来增强系统的鲁棒性,但解析算法复杂,在实际工程中难以应用.为优化算法,提高极点配置精度,提出了一种能满足工程实际要求的利用输出反馈来配置系统特征值和实现系统鲁棒性能最优的逼近算法.方法通过选定一种反应极点配置精度和表征系统鲁棒性的目标函数,利用最优化中的Powell算法,在实现期望特征值的近似任意配置的同时,提高了系统的鲁棒性能.方法具有易于实现和适用面广等特性.并以水翼艇纵向运动控制系统为例进行了仿真,取得了令人满意的结果.     

多变量自寻优极点配置自校正控制器

本文提出了一种多变量自寻优闭环移动极点极点配置目校正控制算法,其基本策略是:在控制过程中,以多变量广义最小方差为目标自动移动闭环极点,且在控制量允许的范围内,使闭环极点处于理想位置上。理论与仿真表明:本文给出的算法避免了预先确定闭环极点位置所带来的种种不利现象,不仅能实现最优控制,且仍具有极点配置的鲁棒性。     

极点配置问题算法的改进

本文在证明了定理2的基础上,改进了多输入系统的极点配置问题的算法,使计算量大为 减少.由于观测器的设计也化为一个极点配置问题,本文提出的算法也简化了观测器的设计.     

参数化鲁棒极点配置方法

研究了一类线性多变量系统鲁棒控制器的设计问题，提出了一种基于极点配置和目标函数优化的鲁棒极点配置方法。解决问题的基本思想是，利用极点配置的参数化表示结果，以系统输出的Ｌ∝范数作为极点配置的鲁棒性准则，给出鲁棒极点配置的优化命题。通过解这一优化命题确定极点配置问题中的自由参数，从而达到设计鲁棒控制器的目的。     

多变量极点配置自校正控制器

本文讨论了一种新的具有指定极点的多变量自校正控制器的设计方法。它改进了文献所提出的算法。该算法能够控制非最小相位系统,开环不稳定系统和B_0阵为奇异的不同时延系统,即可在线配置闭环极点又可离线配置闭环极点。同时,本文还表明文献给出的算法可以认为是本文结果的特例。最后给出计算机仿真结果,说明这种控制器的实用性和有效性。     

一种多变量隐式极点配置自校正控制器及其应用A

本文提出了一种极点配置自校正控制器.该控制器不仅能控制开环不稳定或非最小相位 系统,而且能控制具有任意、未知或变化传输延时结构的多变量系统.该控制器采用隐式方式 来实现即利用输入输出数据直接辨识控制器的参数.这样不仅避免在线解矩阵方程,而且增 加算法的鲁棒性.仿真和实时控制多变量电加热系统的结果表明该控制器具有好的控制性能.     

多变量鲁棒自适应极点配置算法

在系统具有一般不确定结构的情况下,提出了一种多变量自适应极点配置算法,解 决了多变量自适应极点配置算法的奇异性问题,证明了它的全局收敛性和稳定性.该算法构 造了一个估计参数的修正策略，保证估计模型的一致能控性,并且得到能控度的一个下界.所 需要的先验知识仅为系统的能观性指数和能控性指数的上界以及干扰上界.     

状态反馈预测控制的结构性能及应用实例

本文分析了状态反馈预测控制系统的结构与控制性能，基于状态空间模型，使用实 测状态变量反馈，状态反馈预测控制系统是状态变量动态反馈结构．对比动态矩阵控制（DM C）、广义预测控制（GPC）和内模控制（IMC）算法，由于使用可测状态变量动态反馈结构 ，提高了控制系统抑制不可测干扰能力，改善了控制系统的鲁棒性，预测模型可适用于较大 的操作范围．预测控制系统稳定时，对阶跃型给定值及干扰静态无偏差．给出了催化裂化装 置稳定吸收系统，稳定汽油饱和蒸汽压先进控制的应用实例，先进控制系统的设计功能全部 在DCS层实现，现场运行实测数据对比表明控制效果较好．     

Nonlinear adaptive model following control for a 3-DOF tandem-rotor model helicopter

This paper considers two-input, two-output nonlinear adaptive model following control of a 3-DOF (degree-of-freedom) tandem rotor model helicopter. The control performance is studied by real time implementation of the control algorithms in an actual helicopter testbed. Since the decoupling matrix of the model helicopter is singular, the system is not decouplable by static state feedback, and it is challenging to design a feedback control system. Dynamic state feedback is applied. The controller is designed using a nonlinear structure algorithm. Furthermore, a parameter identification scheme is introduced in the closed-loop system to improve the control performance. Three identification methods are discussed.     

Improving stability margins via dynamic-state feedback for systemswith constant uncertainty

It is well known that if a linear system with time-varying uncertainty in the system matrix and/or the input connection matrix is quadratically stabilizable by linear dynamic state feedback, then it is also quadratically stabilizable by linear static state feedback. In this paper, we provide an example of a system with unknown constant real uncertainty which is stabilizable by a linear, dynamic-state feedback controller but not by a static-state feedback controller     

有限反馈下协作波束形成系统的性能仿真研究

针对实际通信系统中发射机难以获得准确的信道状态信息(CSI)的情况,基于放大前馈中继模式和两种不同的拓扑结构,提出了有限反馈的协作波束形成技术,研究了反馈信道的信道状态信息量化对系统性能的影响.仿真结果表明,协作系统的性能与中继终端的位置密切相关,当中继位于信源和目的终端的中间时,协作系统能获得最大的分集增益.信道量化对协作分集系统性能的不利影响是有限的,即使1比特的量化反馈,也能产生相当大的性能增益.     

基于LM I 的广义系统正实反馈控制

建立连续情形广义系统新的正实引理，通过对线性矩阵不等式(LMI)的求解和系统的等价变换，给出了正实状态反馈控制的充分必要条件，构造了保持系统稳定性的正实控制器设计方法，数值实例表明，该求解控制器的方法简单方便，具有实际意义。     

线控转向系统力反馈的研究

线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,所以必须通过电机向驾驶员实时反馈路感,从而使驾驶员感知车辆行驶状态和路面状况.首先建立了包括驾驶员在内的转向盘力反馈模型.提出的路感控制策略包括上层控制策略和下层控制策略.上层控制策略中转向盘回正力矩建模为扭杆弹簧施加的回复力矩,与转向盘转角成线性;下层控制策略对电机电流进行比例积分控制.最后研究了不同驾驶员模型比例系数,积分系数和电流比例积分控制的比例系数,积分系数对转向盘转角跟踪性能的影响.结果表明,遗传算法优化得到的这四个参数,可使得驾驶员较好跟踪转向盘转角,路感电机电流较好跟踪目标电流,实现较好的力反馈.     

状态反馈预测控制系统的设计及应用

通过适当调整状态反馈预测控制系统的设计参数—预测时域、控制作用衰减系数及状态反馈加权系数 ,使系统具有较好的控制性能和鲁棒性 ,在线调整设计参数方便灵活 ,实际工程应用范围增强 ,并给出了稳定塔蒸气压力控制的应用实例。     

二轮行走倒立摆系统建模与鲁棒方差控制

为了控制二轮行走倒立摆在保持摆杆稳定的同时在水平面上自由行走，首先应用动力学原理对其进行受力分析。建立整个系统的状态空间方程，并将该方程解耦分解成两个独立的子系统。在建模的过程中充分考虑系统中可能存在的不确定性以及噪声。然后在不确定模型的基础上，应用具有圆盘极点和反差约束的鲁棒控制算法来设计该系统的状态反馈控制律，使得闭环系统在噪声以及所有允许的不确定性的影响下，仍然能够保证较好的动态和稳态性能。仿真和实际应用均表明该方法是有效的。     

DECOUPLING WITH STABILITY: APPLICATION TO THE REAL TIME CONTROL OF A WATER STORING PLANT

In this paper, results on decoupling with stability are applied to the real‐time control of a water storing plant. The conditions of decoupling with stability are verified on the approximate linear model of the system, and a decoupling state feedback providing pole assignment is designed. The state feedback controller achieves input‐output decoupling with stability, allowing controlling the levels of the water in the tanks independently. Simulation and experimental results are also presented showing a good performance of the designed controller.     

Positive real control of two-dimensional systems: Roesser models and linear repetitive processes

This paper considers the problem of positive real control for two-dimensional (2-D) discrete systems described by the Roesser model and also discrete linear repetitive processes, which are another distinct sub-class of 2-D linear systems of both systems theoretic and applications interest. The purpose of this paper is to design a dynamic output feedback controller such that the resulting closed-loop system is asymptotically stable and the closed-loop system transfer function from the disturbance to the controlled output is extended strictly positive real. We first establish a version of positive realness for 2-D discrete systems described by the Roesser state space model, then a sufficient condition for the existence of the desired output feedback controllers is obtained in terms of four LMIs. When these LMIs are feasible, an explicit parameterization of the desired output feedback controllers is given. We then apply a similar approach to discrete linear repetitive processes represented in their equivalent 1-D state-space form. Finally, we provide numerical examples to demonstrate the applicability of the approach.