多时滞离散切换系统反馈镇定

研究一类具有多时滞子系统的离散切换系统的稳定性分析和反馈镇定问题。通过状态变量的转换，将时滞切换系统变为不含时滞项的切换系统。以LMI形式给出了在任意切换信号作用下多时滞离散切换系统渐近稳定的充分性条件，以及系统状态反馈镇定、输出反馈镇定的控制器设计。并通过两个仿真实例验证所设计控制方案的有效性。     

自动化技术、计算机技术

TP13 2007012024一类时滞线性切换系统的稳定性和镇定/陈松林,姚郁(哈尔滨工业大学控制与仿真中心)//黑龙江大学(自然科学学报).―2006,23(2).―206～210.针对一类具有状态延迟的连续线性切换系统,研究了其渐近稳定性及状态反馈和输出反馈镇定控制律的设计问题。首先利用公共李亚普诺夫函数法给出了系统渐近稳定的充分条件及该条件下切换律的构造方法,然后给出了状态反馈和输出反馈镇定的充分条件,同时给出了稳定化控制律的参数化表示和相应切换律的构造方法。最后举例说明了结果的有效性。图2表0参12     

基于线性状态反馈方法的Nadolschi混沌系统同步

研究了一类新型混沌系统——Nadolschi系统的同步控制问题。首先为响应系统设计一个多变量线性状态反馈控制器,进而将Nadolschi系统的同步控制问题转化为误差系统零平衡点的镇定问题。然后,根据Lyapunov稳定性理论,得出使Nadolschi混沌系统达到渐近同步的充分条件。仿真结果验证了所提方法的有效性,所设计的控制器具用结构简单,易于实现等优点。     

文氏桥超混沌电路时滞反馈混沌控制

混沌镇定控制的应用范围很广,所采用的方法很多。本文研究了文氏桥超混沌电路的时滞反馈混沌镇定控制方法,利用模拟时滞反馈控制器将系统状态变量延时后接入原系统,实现了运行状态从超混沌态到单周期态的转变。设计了时滞反馈控制器电路,并进行了平衡点稳定性分析。电路实验结果验证了数值仿真结果,说明了时滞反馈控制器可以有效实现超混沌电路的混沌镇定控制。     

快速反射镜状态模型构建方法及其控制系统设计

为减少快速反射镜状态空间建模过程中所需的结构参数数量,提出了一种基于系统辨识的状态模型构建方法,采用该方法建立状态模型时只需使用音圈电阻和电感两个结构参数.基于状态模型,设计了一套由降阶观测器、状态反馈、内模和镇定补偿器构成的组合控制系统,利用状态反馈完成对内模和镇定补偿器的设计,通过设计降阶观测器实现对电流和角速度的获取,组合系统可同时实现对输入信号的渐进跟踪和干扰的抑制.在SIMULINK中建立仿真模型,仿真结果显示,不考虑干扰作用时,相较于不完全微分PID(Proportion Integration Differentiation)控制系统,组合系统的调节时间下降了53.6％,超调量上升了131.2％;加入干扰信号后,不完全微分PID控制系统的动稳态性能有明显下降,而组合系统的输出性能基本不受影响.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

位置和艏向角约束的非对角欠驱动USV轨迹跟踪

仅配备有纵向推进力和转船力矩装置的无人水面艇是典型的欠驱动系统,不能通过定常光滑反馈控制律镇定到平衡状态。本文针对一类惯性矩阵和阻尼矩阵非对角的欠驱动无人水面艇,设计了基于附加控制器和反步法的光滑时变跟踪控制律,在保证跟踪误差暂态性能的前提下,实现了曲线和直线情形下的轨迹跟踪。首先,通过状态变换将非对角模型转化为对角形式,并运用反馈线性化理论简化控制输入。其次,通过设计虚拟控制函数来镇定误差运动学方程,并通过引入障碍Lyapunov函数(BLF)来保证跟踪误差满足规定的性能。然后,通过在误差镇定函数中引入虚拟控制量解决了系统的欠驱动问题,稳定性分析表明本文控制策略能够保证闭环系统中的所有状态是一致最终有界的。最后,Matlab/Simulink仿真结果表明了该控制器的有效性。     

基于动态反馈与功率分配的干扰对齐方法

在多用户MIMO系统中,信道状态的精确性严重影响干扰对齐技术的性能。该文针对信道状态信息(CSI)有限反馈导致的干扰泄露问题,提出一种基于动态反馈与功率分配的干扰对齐方法。首先从理论上分析了系统和速率与信道状态反馈比特分配和功率分配之间的关系,得到了在动态反馈和功率分配条件下系统和速率的解析表达式;在此基础上,以系统容量提升为目标,对反馈比特分配和功率分配优化问题进行建模;并根据信道的准静态特性利用库恩塔克条件(KKT)对该问题进行求解,得到功率和反馈比特分配方案。仿真结果表明,与单独考虑信道状态动态反馈条件下的干扰对齐技术相比,提出的方法能够有效减少干扰泄漏强度,提高系统和速率。     

基于精确线性化的Nadolschi混沌系统T—S模糊控制

针对一类新的混沌系统--Nadolschi混沌系统,提出一种新的模糊镇定控制方法.该方法首先利用T-S模糊模型对Nadolschi混沌系统进行精确描述,在此T-S模糊模型的基础上,基于并行分布补偿(PDC)技术和精确线性化(EL)理论设计模糊状态反馈控制器来镇定Nadolschi混沌系统,并且利用线性系统理论证明了闭环系统的渐近稳定性.仿真结果表明,设计的控制器能够快速有效地将Nadolschi混沌系统的混沌时间轨迹渐近镇定到其零平衡点,且控制简单可靠.该方法可以进一步推广到其他混沌(超混沌)系统的控制问题中.     

一般性问题

TN061 2005010001一类不确定时滞系统的棋糊奋捧控制及其稳定性分析/魏新江,井元伟(东北大学)l,东j认学学报.一2 004,25(12)一1123一1126首先利用模糊T一S模型对一类不确定时滞系统进行模糊建模,然后基于李亚普诺夫稳定性理论,分别研究了模糊系统在状态可测与不可测的情况下的鲁棒镇定问题,从理论上证明了所设计的状态反馈控制器nJ以镇定原系统,进一步将该稳定性问题转化为一类线性矩阵不等式的求解问题.最后通过仿真实例证明了该方法的有效性.图1参10(木)一般性问题~~     

基于大通讯时滞的二阶多智能体系统的一致性分析

在有向网络拓扑下,该文研究了2阶大时滞多智能体系统的一致性,提出具有加权项的时滞状态导数反馈协议,改进了大通讯时滞导致系统震荡的问题。首先引入具有加权项的时滞状态导数反馈协议,并给出2阶多智能体系统的闭环形式;然后采用频域分析法求出2阶多智能体系统渐近实现稳态一致的充要条件,并证明与传统一致性协议相比,2阶多智能体系统在具有加权项的时滞状态导数反馈协议下能够容忍更大的通讯时滞;最后通过数值仿真验证了具有加权项的时滞状态导数反馈协议的优势。     

Totally invariant state feedback controller for position control ofsynchronous reluctance motor

A new totally invariant state feedback controller is designed by combining the classical state feedback controller and the variable-structure control (VSC). The combination of these two different control methods has the advantages of both their merits: (1) the easy design of the state feedback and (2) the strong robustness of the VSC. In other words, the system performance can be simply designed for the nominal system by using the classical state feedback, which includes such well-known techniques as the pole placement or the linear quadratic method. Then, VSC is used to ensure the control effect. To demonstrate the effectiveness of the totally invariant state feedback controller, it is applied to the position control of a synchronous reluctance motor. Simulation results are first given. In addition, a prototype hardware system is built and experimentally evaluated     

Synchronization in Time-Delayed Fractional Order Chaotic Rossler Systems

In this paper, a method is introduced to construct controller for the synchronization between two fractional order Rossler systems. The key thought is converting a fractional order system into an integer system. The controller uses general linear state error feedback scheme. Numerical examples are given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

Obtainability of closed-loop systems using constant state feedback or output feedback

For a given linear multivariable system (A, B, C) not necessarily completely controllable or observable, necessary and sufficient, geometric conditions for a desired closed-loop system (Ac, B, C) to be obtainable using constant complete state feedback or constant output feedback are proposed. A solution for the feedback controller necessary to give an `obtainable? closed-loop system is also presented.     

Robust state feedback $$H_\infty $$ control for uncertain 2-D continuous state delayed systems in the Roesser model

This paper is concerned with the problem of robust state feedback \(H_\infty \) stabilization for a class of uncertain two-dimensional (2-D) continuous state delayed systems. The parameter uncertainties are assumed to be norm-bounded. Firstly, a new delay-dependent sufficient condition for the robust asymptotical stability of uncertain 2-D continuous systems with state delay is developed. Secondly, a sufficient condition for \(H_\infty \) disturbance attenuation performance of the given system is derived. Thirdly, a stabilizing state feedback controller is proposed such that the resulting closed-loop system is robustly asymptotically stable and achieves a prescribed \(H_\infty \) disturbance attenuation level. All results are developed in terms of linear matrix inequalities. Finally, two examples are provided to validate the effectiveness of the proposed method.     

Decoupling and pole-zero assignment of singular systems with dynamic state feedback

This paper refers to the problem of designing a linear state feedback dynamic controller for single-input, single-output decoupling of linear, time-invariant, singular systems. Sufficient conditions are established for the state-feedback decoupling problem to have a solution. In the case where the system satisfies these conditions, the class of controller matrices which decouple the system is given. Finally a method is presented for pole-zero placement in the decoupled singular system and a structure is described for the realization of the generalized transfer function matrices.     

T-S模糊粒子群优化建模及稳定性分析

在粒子群优化问题空间是一维有界的前提下,本文结合T-S模糊框架提出了一种模糊粒子群优化模型,即粒子群优化中的速度和位置迭代公式变换为一个带时变非线性反馈的线性时不变系统,将其嵌入到T-S模糊状态模型,同时将粒子的认知部分和社会部分随机加权和的反向运动作为T-S模糊状态反馈控制.针对该模型,本文根据T-S稳定性理论和非线...     

一类Markov跳变系统鲁棒方差控制

 针对一类结构参数不完全已知的离散时间不确定Markov跳变系统,研究其闭环系统状态稳态方差小于某一给定上界约束时的鲁棒控制器设计问题。运用线性矩阵不等式方法(LMI),对系统进行了方差分析,给出并证明了控制器存在的条件,进而用一组线性矩阵不等式的可行解给出了控制器的一个参数化表示。最后仿真结果表明了该方法的有效性。     

Non-Fragile Robust Guaranteed Cost Control of?2-D?Discrete Uncertain Systems Described by?the?General Models

The problem of non-fragile robust guaranteed cost control for a class of two-dimensional (2-D) discrete systems in the general model (GM) with norm-bound uncertainties is investigated. The purpose is to design a non-fragile state feedback controller such that the closed-loop system is asymptotically stable and the cost function value is not more than an upper bound for all admissible uncertainties. The cost function is proposed and an upper bound of the cost function is given. By using a linear matrix inequalities (LMIs) approach, a sufficient condition for the solvability of the problem is obtained. A desired non-fragile state feedback controller can be constructed by solving a set of LMIs. An example is provided to demonstrate the application of the proposed design method.     

他励直流电动机精确线性化自适应控制

基于他励直流电动机数学模型,研究了输出函数对于非线性控制器设计的影响。通过选择不同输出函数,应用精确线性化理论和极点配置方法,设计了转速状态反馈线性化控制器和输入输出反馈线性化控制器。理论推导发现,输入输出线性化控制器是全局稳定的,而状态反馈线性化控制器由于存在奇点,而不是全局能控的。将两种控制器的控制效果进行仿真对比,结果表明,输入输出反馈线性化控制器与状态反馈线性化控制器相比,控制器结构简单、动态性能好、运行稳定。在输入输出反馈线性化控制器的基础上,设计了输入输出反馈线性化控制器的自适应控制器。仿真结果表明,自适应控制器的抗系统参数变化干扰能力相比于输入输出反馈线性化控制器有明显提高。     

不确定奇异系统的模糊保成本控制

基于T-S模糊模型,研究一类具有状态和输入滞后的不确定奇异系统的模糊保成本控制问题.基于线性矩阵不等式(LMI)的可解性,给出了状态反馈保成本控制器存在的充分条件,该条件保证闭环系统是二次型稳定的,还能获得闭环成本值的上界,所有结果均以线性矩阵不等式的形式给出.数值仿真结果表明该方法是有效的.