基于区间方法的不确定二阶控制系统稳定性的鲁棒性分析

运用区间理论,讨论了二阶控制系统稳定性的鲁棒性.首先,将其转换为一个确定部分和不确定部分.根据控制系统的确定性部分,应用独立模态控制的极点配置方法推导出了反馈矩阵,并把这种反馈控制应用于实际的不确定性系统.基于区间参数导出了区间刚度矩阵和质量矩阵,然后利用矩阵摄动理论和区间扩张理论计算出实际的不确定性闭环系统复特征值上下界.最后讨论了不确定性闭环系统稳定性的鲁棒性,并举例说明了该方法的运用.     

不确定二阶振动控制系统动力响应的区间方法

采用区间方法,对二阶振动控制系统的响应进行了分析。将不确定控制问题用确定性问题来近似,并将不确定参数表示为区间变量。根据控制系统的确定性部分,应用独立模态控制的极点配置方法推导出反馈矩阵,并把这种反馈控制应用于实际的不确定性系统。用区间参数导出了区间刚度矩阵和质量矩阵,应用矩阵摄动和区间扩张理论,提出了估计二阶系统响应值上下界的计算方法,并给出了一个数值算例。     

不确定参数闭环振动控制系统的稳定性与鲁棒性区间分析

为了解决控制系统的不确定性问题,将不确定参数用区间表示,使不确定问题转化为确定性问题。提出了用系统物理参数构造区间状态矩阵的方法。用极点配置方法得到确定参数的状态反馈增益矩阵,然后用到实际不确定系统中。应用矩阵摄动和区间扩张,提出了估计特征值上下界的计算方法。数值算例表明:利用本文的计算结果可以估计系统不确定参数对闭环系统特征值实部和虚部的影响。     

不确定参数结构振动控制系统响应的鲁棒性分析

讨论了不确定参数的振动控制系统响应的鲁棒性问题,将不确定控制问题用确定性问题来近似,然后用到实际不确定系统中。应用矩阵摄动和区间扩张理论,提出了估计响应上下界的计算方法,并用一个数值算例说明了该方法的有效性。     

不确定参数结构振动控制系统响应的鲁棒性分析

讨论了不确定参数的振动控制系统响应的鲁棒性问题,将不确定控制问题用确定性问题来近似,然后用到实际不确定系统中.应用矩阵摄动和区间扩张理论,提出了估计响应上下界的计算方法,并用一个数值算例说明了该方法的有效性.     

网络控制系统的鲁棒保性能控制

针对单包传输、有界时变通信时延的网络控制系统,构建了一类描述网络控制系统的离散不确定时滞系统模型．为克服模型中随机网络通信时延对系统的影响,将时延不确定性转化为闭环系统参数的摄动;在此基础上,运用鲁棒控制理论、Lyapunov稳定性原理提出了网络控制系统鲁棒保性能控制律存在条件,并给出了设计网络控制系统鲁棒保性能状态反馈控制器时求解线性矩阵不等式的方法．     

不确定时延网络控制系统的建模与稳定性研究

针对网络控制系统(NCS)中存在的不确定性长时延问题,讨论和分析了系统的建模和稳定性问题。假设网络控制系统的传感器采用时间驱动,执行器与控制器采用事件驱动,传感器的数据采用单包传输,网络控制系统可建模为一类线性离散时延系统。根据Lyapunov稳定性理论,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件,并基于相应的线性矩阵不等式(LMI)可行解,求解出状态反馈控制律。仿真结果说明了此方法的有效性。     

一类不确定网络控制系统的鲁棒容错控制

针对一类具有网络诱导时延和传感器故障或执行器故障的不确定网络控制系统,研究基于不确定状态反馈的鲁棒容错控制器设计方法.针对具有不确定性参数的被控对象模型,考虑网络诱导时延对系统的影响,分别引入传感器失效开关矩阵和执行器失效开关矩阵,建立基于不确定状态反馈控制器的闭环故障网络控制系统模型,采用Lyapunov方法给出闭环故障网络控制系统对传感器失效或执行器失效具有完整性且对参数不确定性具有鲁棒性的充分条件.最后通过仿真实例验证了该方法的有效性.     

不确定参数系统控制闭环特征值的区间分析

利用区间理论讨论参数不确定系统的振动控制问题,把不确定系统的振动控制问题转化为确定性问题。然后利用矩阵摄动理论和区间运算得到闭环系统的区间特征值．数值算例表明,计算结果可以说明系统不确定参数对闭环系统特征值实部和虚部的影响．     

鲁棒自适应控制的远程网络控制器设计

针对一类具有广义不确定性的非线性网络控制系统,提出了一种基于鲁棒自适应控制与远程状态反馈控制相结合的控制策略。该控制方法首先通过引入一种鲁棒函数η1在线补偿系统的广义不确定项和非线性项,并基于李亚普诺夫（Lyapunov）稳定性理论设计出参数自适应调节律,保证了闭环误差系统指数收敛且一致有界稳定;然后运用状态反馈控制解决时延条件下的网络控制问题,并通过Lyapunov稳定性理论给出了具有时延的闭环NCS的稳定性定理;最后通过仿真结果对比验证了此方法的有效性。     

奇异值分解识别精密机械热动态特性参数的研究

在精密机械热动态过程的离散化模型基础上,提出一种识别精密机械热动态特性参数的新方法--奇异值分解算法.在分析精密机械零部件的非定常导热问题时,由有限元法获得热动态过程空间离散化模型.采用热模态分析方法实现离散化模型解耦变换,模态坐标下的特性参数为热特征值(广义时间常数的倒数).辨识热动态特性参数的方法是通过构造热脉冲响应矩阵,采用矩阵奇异值分解的方法,以最少的参数和最小的阶次来描述精密机械热动态过程,进而求得热特征值.实测数据表明,该方法能有效地识别热特征值和快速估算出热平衡时间.     

区间参数有大变化时的结构特征值分析

讨论了一种计算区间参数有大变化时特征值区间的新方法。利用Taylor展开和区间扩展理论,讨论多区间参数结构的特征值区间转换为单个区间参数下特征值区间的问题。Epsilon算法被用来求结构参数有大变化时的特征值,从而得到特征值的上、下界。最后,用一个数值算例说明该方法的实际应用,结果证明了该方法的高效性和正确性。     

框架结构的大区间参数特征值分析

讨论了框架结构的区间参数有大变化时特征值区间的问题．利用泰勒级数展开,多参数框架结构的特征值变化可转化为所有单参数变化时特征值变化的叠加,从而可推导出框架结构在多区间参数下的特征值区间．Epsilon算法被用来计算参数有大变化时的特征值变化．最后,采用了一个框架结构数值算例来验证该方法的正确性．     

小阻尼线性振动系统复模态特征参数的矩阵摄动分析

本文基于文献[9,10]给出的实模态与复模态之间修正了的统一性关系式,进一步探讨了文献[1～4]提出的近似求解小阻尼线性振动系统复模态二次广义特征值问题的矩阵摄动法。通过对系统的无阻尼实模态特征值问题的阻尼型摄动分析,解析地确定出了其复模态特征值问题的解的渐近估计。根据所建立的一、二阶摄动解式,分析了系统的粘性阻尼对其复模态特征参数的某些影响规律,讨论了应用实模态分析法近似地确定复模态特征值的可行性等问题。文末给出了一个算例,表明了本文的分析方法的有效性。     

环境激励下大跨度连续刚构桥动力分析模型修正

为了快速准确地对黄河某特大桥进行损伤识别,采用了一种环境激励状况下,基于优化理论的有限元模型修正方法.首先通过振动测试,利用环境激励下的功率谱峰值法,获得模态参数.使用ANSYS建立桥梁的参数化有限元模型,选取灵敏度高的刚度参数,根据最优化理论进行迭代修正,最终得到了黄河某特大桥有限元修正模型.通过对有限元模型进行动力特性分析,结果表明:修正后模型的模态特征值与实测值吻合度更好,前20阶主要振型的频率误差基本在2%以下,精度较高;修正后,桥梁混凝土整体弹性模量确定在每平方毫米340 000～370 000N之间,箱梁刚度分布基本符合现场的表观损伤调查结果.在正常通车情况下即可检测桥梁,无需交通管制,相对传统的人工激励方式,不会对桥梁构成额外伤害;利用现有的有限元软件ANSYS,不用计算繁琐的质量、刚度矩阵即可进行损伤识别,适合于大跨度连续刚构桥损伤识别的应用.     

不确定性闭环系统特征上下界的二阶摄动法

用凸模型理论讨论了参数不确定系统的振动控制问题,把不确定系统的振动控制转化为确定性问题来处理。讨论了不确定参数对闭环系统特征值的影响,提出了闭环系统特征值上下界的二阶摄动估计的计算方法,并通过数值算例证明了该方法的有效性。     

亏损系统的特征值配置

提出了亏损系统特征值的配置方法。为了改进亏损系统的动态特性 ,将亏损重复特征值指定为新的孤立特征值。在广义模态坐标的基础上讨论了增益矩阵的计算方法。文中的数值例子例证明了本文方法的有效性。     

车内噪声智能控制系统的模态最优控制

研究了模态坐标下的噪声智能控制,给出了基于孤立模态最优控制的模态控制器设计方法。在此基础上,研究了噪声智能控制系统的最优控制,给出了箱式板梁组合空腔结构控制前后的结构位移响应及内部的噪声响应。数值结果表明,应用本文的智能控制方法,可使声场强度由控制前的94.32dB降到87.27dB;结构振动位移及内部的声压幅值也大幅度降低。