基于部分状态信息的模糊控制器设计

基于部分状态信息的控制器是一类特殊的静态输出反馈控制器,一般难以利用线性 矩阵不等式工具求解.该文研究了Takagi-Sugeno模糊模型的部分状态反馈控制问题,设计问 题可以归结为求解一组双线性矩阵不等式.通过使控制器增益由全状态反馈变化为部分状态 反馈,这类双线性矩阵不等式可以利用同伦算法求解.从而,镇定模糊部分状态反馈控制器可 以通过迭代方法得到.仿真例子验证了算法的有效性.     

考虑作动器动态补偿的飞机增量滤波非线性控制

针对飞机大迎角机动存在的模型参数不确定问题,提出了一种考虑作动器动态补偿的增量滤波非线性控制方法.基于推力矢量飞机姿态控制模型,利用Taylor级数展开和状态导数反馈分别设计了增量形式的气流角和角速度控制器.针对低通滤波求取状态导数产生的延迟,通过对控制量进行滤波补偿保证了状态导数反馈和控制量反馈的时间同步性.在此基础上分析了作动器动态对角速度闭环控制性能的影响,通过补偿器设计使系统具有期望的作动器动态,克服了增量式控制方法对作动器高带宽的限制.仿真结果表明本文提出的增量滤波非线性控制方法具有强鲁棒性和快速动态响应能力.     

基于模型的输出反馈网络控制系统反馈调度研究

针对基于模型的网络控制系统缺乏应对动态变化的网络负载问题,设计反馈调度器,依据实际的网络拥塞情况,调整基于模型的网络控制系统的状态更新时间.为应对状态不完全可测的情况,在控制结构中使用了状态观测器,并证明了所提出系统在可变更新时间情况下的稳定性.仿真结果验证了稳定性条件的正确性和新网络控制系统结构的有效性.     

混杂系统滚动时域状态反馈预测控制研究与实现

分析了混杂系统混合逻辑动态建模机理,提出混杂系统基于滚动时域状态反馈预测控 制策略,并对滚动时域状态估计器的收敛性进行了研究.仿真实例验证了滚动时域状态反馈预 测控制策略的有效性.     

时滞纳米运动系统的多速率采样预测自抗扰控制

电容型纳米位置传感器在纳米伺服系统中得到了越来越多的应用.这类超高精度模拟传感器用于反馈信号时因较长的模数转换时间将带来明显的测量时滞.而这类数字纳米伺服系统也因硬件使其采样频率在处理高频干扰时受到带宽限制.本文针对测量时滞和高频干扰的挑战,提出一种带采样预测功能的多速率自抗扰控制器设计方法.首先建立了电容式位移传感器的纳米运动平台带有时滞的动力学模型.其次,基于该模型设计多率采样预测线性扩张状态观测器和多率反馈控制器.通过设计预测型观测器,适当选取观测器增益,消除时滞对状态观测的影响.另外,将输出预估器加入预测扩张状态观测器中重构采样点间系统输出值,从而在时滞系统中更好地估计和消除高频干扰,并给出了系统的稳定性分析.最后通过压电驱动纳米运动平台的实时控制实验验证本文提出控制器的有效性.     

主-从自治海上航行器有限时间同步运动控制

研究主-从自治海上航行器有限时间同步运动问题, 提出一种可实现主-从自治海上航行器的位置、姿态、线速度、角速度、线加速度和角加速度等运动状态有限时间同步的连续状态反馈控制方法. 首先, 通过建立主、从自治海上航行器的动力学模型, 给出了主-从同步运动控制方案; 然后, 采用齐次系统有限时间稳定性理论, 为从自治海上航行器设计了一种连续状态反馈控制器, 以及在该控制器下实现主-从自治海上航行器有限时间同步运动的充分性判据, 并通过实例仿真进行了验证.     

主-从自治海上航行器有限时间同步运动控制

研究主-从自治海上航行器有限时间同步运动问题,提出一种可实现主-从自治海上航行器的位置、姿态、线速度、角速度、线加速度和角加速度等运动状态有限时间同步的连续状态反馈控制方法.首先,通过建立主、从自治海上航行器的动力学模型,给出了主-从同步运动控制方案;然后,采用齐次系统有限时间稳定性理论,为从自治海上航行器设计了一种连续状态反馈控制器,以及在该控制器下实现主-从自治海上航行器有限时间同步运动的充分性判据,并通过实例仿真进行了验证.     

基于回声状态网络的电子节气门复合智能控制

针对强非线性复杂时变的电子节气门,研究了一种基于回声状态网络的复合智能控制器,并给出了该复合智能控制器的结构和实现方法.该复合智能控制器由前馈控制器和反馈控制器两个部分组成.前馈控制器为一个基于回声状态网络的逆模型控制器,用于抵消电子节气门的非线性特征;反馈控制器是PID控制器,用于补偿逆模型的建模误差,提高系统的鲁棒性.仿真实验表明,该控制器的实际效果良好.     

基于模型的输出反馈网络控制系统反馈调度研究

针对基于模型的网络控制系统缺乏应对动态变化的网络负载问题l,设计反馈调度器,依据实际的网络拥塞情况,调整基于模型的网络控制系统的状态更新时间.为应对状态不完全可测的情况,在控制结构中使用了状态观测器,并证明了所提出系统在可变更新时间情况下的稳定性.仿真结果验证了稳定性条件的正确性和新网络控制系统结构的有效性.

     

基于嵌套?伪预估器反馈的时滞控制系统输入时滞补偿

本文研究同时具有输入和状态时滞的控制系统的输入时滞补偿问题. 通过建立嵌套?伪预估器反馈方法预测系统未来的状态, 使得任意大但有界的输入时滞得到完全补偿. 不同于传统的预估器反馈利用开环系统预测系统未来的状态, 嵌套?伪预估器反馈则是利用闭环系统嵌套地预测系统未来的状态. 依据积分时滞系统的稳定性, 给出了保证闭环系统渐近稳定的充要条件. 最后, 采用数值仿真验证所提出方法的有效性.     

适用于降阶模型的新型多步预测控制算法

基于参数自校正机理在线修正预测模型的广义预测控制（ＧＰＳ）具有自校自控制器的共同问题－对降阶模型存在鲁棒性问题，针对这一问题，在文在文（２－３）的基础上，用频域建模和时域控制相结合的方法，提出了一种对降阶模型鲁棒的新型多步预测控制算法（ＮＬＲＰＣ），该方法的主要思想是，在时域上设计具有较大稳定裕度的加权多步预测控制算法，并得到该算法的稳定裕度的定量结果，再用主要频率特性拟合的方法得到对象的阵阶模型     

PID—MISO模糊控制器在微生物扩培中的应用

微生物扩培过程为复杂的生化反应过程，传统的PID方法或单纯的Fuzzy方法都不能很好地满足扩培过程温度的控制要求。因此。设计了可以根据温度的偏差，自动调整温度控制方法的PID—MISO模糊控制器。使菌种扩培过程中温度控制达到了工艺要求，解决了啤酒生产企业酵母扩培过程中茵种繁殖的稳定性和成活率问题。采用此方法设计的温度控制器在实际工程应用中取得了较满意的控制效果。     

市场环境下输配电价测算模型的研究与分析

电改实施以来,输配电价改革主要集中在对现有改革成效的分析以及提出相应的对策和建议等理论层面研究上,缺乏对成本加收益管制模型具体实施的相关实践性研究,无法满足当前输配电价测算的实践需求;本文基于以上情况就冀北公司电价管理模拟测算模型进行了深入研究,分析以输配电价改革方案下的电价组成情况,模型框架,结合冀北电力公司测算输配电价的实际情况,从含义、范围及水平方面分析了影响准许成本和准许收益的各个具体参数,并阐述了冀北电力公司现有电价测算工具(电价综合分析系统),为争取有利电价政策、提升盈利能力提供依据,深入细致研究电价政策,通过购售电测算模型、成本收益测算、智能报告、全国对标等项目快速找准差距,针对性改善考核指标,提高工作效率。     

一类不确定系统的最优极小极大鲁棒控制

讨论一类不确定系统的极小极大鲁棒动态输出反馈控制问题.给出不确定系统的极小极大鲁棒控制的定义.利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,得到了在干扰和不确定性最大的情形下极小极大输出反馈控制器存在的充分条件.引入凸优化技术, 求得最优极小极大控制器.它不仅保证闭环系统渐近稳定, 且使得闭环系统性能指标的上界最小.仿真算例说明了所设计的控制器具有较强的干扰抑制功能.     

基于价格的联合拥塞和竞争控制算法

提出一种联合拥塞和信道接入控制的跨层优化方法,以降低多播流的分发时延,建立网络效用最大化模型,采用基于效用的定价机制,通过拉格朗日对偶分解获得基于价格的分布式算法,并以该算法为核心进行链路的信道接入竞争控制和拥塞控制。仿真实验结果表明,该算法是可行的。     

PID-MISO模糊控制器在微生物扩培中的应用

微生物扩培过程为复杂的生化反应过程,传统的PID方法或单纯的Fuzzy方法都不能很好地满足扩培过程温度的控制要求。因此,设计了可以根据温度的偏差,自动调整温度控制方法的PID-MISO模糊控制器,使菌种扩培过程中温度控制达到了工艺要求,解决了啤酒生产企业酵母扩培过程中菌种繁殖的稳定性和成活率问题。采用此方法设计的温度控制器在实际工程应用中取得了较满意的控制效果。     

Parametric optimal control for uncertain linear quadratic models

In recent few decades, linear quadratic optimal control problems have achieved great improvements in theoretical and practical perspectives. For a linear quadratic optimal control problem, it is well known that the optimal feedback control is characterized by the solution of a Riccati differential equation, which cannot be solved exactly in many cases, and sometimes the optimal feedback control will be a complex time-oriented function. In this paper, we introduce a parametric optimal control problem of uncertain linear quadratic model and propose an approximation method to solve it for simplifying the expression of optimal control. A theorem is given to ensure the solvability of optimal parameter. Besides, the analytical expressions of optimal control and optimal value are derived by using the proposed approximation method. Finally, an inventory-promotion problem is dealt with to illustrate the efficiency of the results and the practicability of the model.     

Robust model predictive control for constrained continuous-time nonlinear systems

In this paper, a robust model predictive control (MPC) is designed for a class of constrained continuous-time nonlinear systems with bounded additive disturbances. The robust MPC consists of a nonlinear feedback control and a continuous-time model-based dual-mode MPC. The nonlinear feedback control guarantees the actual trajectory being contained in a tube centred at the nominal trajectory. The dual-mode MPC is designed to ensure asymptotic convergence of the nominal trajectory to zero. This paper extends current results on discrete-time model-based tube MPC and linear system model-based tube MPC to continuous-time nonlinear model-based tube MPC. The feasibility and robustness of the proposed robust MPC have been demonstrated by theoretical analysis and applications to a cart-damper springer system and a one-link robot manipulator.     

基于NLX-230模糊控制器的抽湿机变频控制

当系统模型不易获取或者系统为非线性系统时。采用模糊控制往往可以取得比较满意的控制效果一本文介绍了一种型为NLX-230的模糊控制器。并将其应用于非线性系统。对抽湿机实现模糊变频控制。     

具有时滞的不确定性系统神经网络模糊自学习控制

本文对具有时滞的不确定性控制对象提出了一种神经网络时滞补偿模糊自学习控制方法．模糊控制器采用误差、误差变化及误差加速度的加权和的解析描述形式，利用人工神经网络直接对过程建模，实现对时滞补偿预报以及对模糊加权因子的自学习优化调整．将上述方法用于焊接熔池动态过程控制试验，结果表明本文提出的自学习神经网络时滞补偿模糊控制方案有效．