输出反馈配置极点的新方法

本文定义了系统的最大输出均匀分布指数t_m。给出了利用输出反馈配制闭环极点的新方法,对几乎所有的系统,能任意近似配置的极点个数为min[n,(m-1)t_m+r]。     

输出反馈极点配置的一种新方法

有关文献已证明,完全可控可观系统(ABC)通过定常输出反馈K,至少可配置max(m,r)以及几乎总可以配置min(n,m+r-1)个极点任意接近事先指定的对称分布值,并给出了配置的方法--并矢法.本文给出了输出反馈系统配置max(m,r)和min(n,m+r-1)个互异不属于σ(A)的极点的非并矢方法,并矢法是其特殊情况.此方法也适用于状态反馈系统及带动态补偿器输出反馈系统的极点配置.     

输出反馈极点配置的直接方法

本文研究了线性时不变能控能观系统x=Ax+Bu,y=Cx应用输出比例反馈和动态补偿器任意配置闭路极点问题.文中借助于[sI-A]-1B矩阵的右既约分解矩阵,将闭路系统特征多项式表示成p×p维矩阵行列式表示式,基于这一表示式建立了计算反馈矩阵和设计动态补偿器的简单、实用的新方法.证明了应用输出比例反馈和动态补偿器可任意配置闭路极点数分别为η≤min{max {m+(p-1) [m/p],p+(m-1) [p/m],n}和η0≤min {v+max {vm+m+(p-1)[m/p],vp+p+(m-1)[p/m]},n+v} (其中n和v分别为控制对象和动态补偿器的阶数,p=rankB,m=rankC),文章最后举例说明了这种方法的应用.     

实现输出反馈极点配置的数值方法

本文讨论了用数值方法实现输出反馈极点配置的问题.求解反馈阵的矩阵方程被等效成非线性向量方程,用牛顿迭代法可求得反馈阵.本文推导了牛顿迭代法所需的导数公式,并给出有关算例.还可将非线性向量方程化作性能指标,用寻优的方法求得所需的输出反馈阵.     

用输出反馈配置鲁棒极点*

本文讨论了线性定常多变量系统在时域上用输出反馈配置鲁棒极点的问题。用输出反馈配置极点时,有一些自由度,可以利用这些自由度指定特征向量。本文给出一种数值方法,它用于选择一组尽可能正交的特征向量,使闭环系统矩阵A+BKC尽可能接近正规,从而使闭环极点对于矩阵的系数变化是鲁棒的。     

极点配置的新方法

本文运用 Grassmann 代数和 Coates 流图对单输入-单输出闭环系统的极点配置提出了一种新方法,并论证了一个定理,即 M 方阵行列式的分子多项式是该闭环系统的特征方程.     

线性离散周期系统输出反馈参数化极点配置

采用周期输出反馈的途径, 考虑了线性离散时间周期系统的极点配置问题. 通过将闭环单值性矩阵进行一系列转化, 周期输出反馈律的求解问题可以转化为一类Sylvester矩阵方程的求解问题. 利用Sylvester矩阵方程的最新结果, 可以将输出反馈增益表示为参数化形式, 从而得到了能够实现极点配置的所有输出反馈控制器. 数值算例验证了方法的有效性.     

一类线性系统区域极点配置静态输出反馈可靠控制

考虑连续线性系统,在连续增益故障模型的前提下,提出带有执行器故障的圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制问题。本文利用线性矩阵不等式(LMI) 在考虑执行器故障模型的基础上,给出圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制器存在的充分条件。通过成果的仿真,并进一步说明当系统发生故障时,正常控制的闭环系极点可能离开所给定的圆形区域,而可靠控制的闭环系统仍然会保持极点在给定的圆形区域内。从而看出对系统进行极点配置的静态输出反馈的可靠控制的必要性。     

指定圆形极点配置区域输出无偏的输出反馈协方差控制器设计

系统输出无偏性及稳态状态协方差是随机系统的两个重要稳态性能指标，系统的动态品质主要决定于系统的闭环极点位置。本文给出的输出反馈协方差控制器能确保系统：１）闭环极点位于指定圆形配置区域；２）稳态协方差满足既定的上限约束；３）稳态输出无偏。     

不确定系统的动态输出反馈圆形区域极点配置

本文对一类不确定线性系统研究了实现鲁棒圆形区域极点配置的动态输出反馈控制律设计。通过一个修正的Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程，给出了鲁棒控制器的存在条件。该修正Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程的逆解就是期望的动态输出反馈控制器的一般解。     

状态反馈极点配置问题

本文研究了线性时不变多变量系统引进状态反馈任意配置闭路极点问题,首先导出了系统的一种新的标准型,然后给出了计算状态反馈矩阵的一种新方法,其主要的运算是解一组含有n-p+1个未知数的线性代数方程,算法简单,然后举例说明了这种方法的应用。文中同时还证明了状态反馈闭路系统特征方程可以分解为二个多项式之积,其阶数分别为n-p+1和p-1,而其系数为反馈矩阵元素的线性函数。     

一种新的离散系统最优闭环极点配置方法

分析了LQ逆问题解的存在条件,以便合理选择期望的闭环极点,使之成为一组最优极点．提 出了一种以离散系统LQ逆问题分析为基础的新的最优控制系统设计方法,得到了开环、闭环 特征多项式系数与加权矩阵之间的解析关系,只要给定一组期望闭环极点,即可确定与 之对应的加权矩阵Q和R,从而得到一个具有指定极点的最优控制系统．     

GLOBAL ROBUST SERVOMECHANISM OF A CLASS OF NONLINEAR SYSTEMS USING OUTPUT FEEDBACK

The robust servomechanism problem (alternatively, output regulation problem) of the class of nonlinear systems in lower triangular form has been extensively studied in recent years. The semi‐global solution was first given by either state feedback or output feedback. The global solution by state feedback was given very recently. However, the global solution by output feedback has long been an open problem. In this paper, we present a set of solvability conditions of the global robust servomechanism problem for this class of nonlinear systems by output feedback.     

VIBRATION CONTROL OF A SMART STRUCTURE USING PERIODIC OUTPUT FEEDBACK TECHNIQUE

Active vibration control is an important problem in structures. One of the ways to tackle this problem is to make the structure smart, adaptive and self‐controlling. The objective of active vibration control is to reduce the vibration of a system by automatic modification of the system's structural response. This work features the modeling and design of a Periodic Output Feedback (POF) control technique for the vibration control of a smart flexible cantilever beam system for a Single Input Single Output case. A POF controller is designed for the beam by bonding patches of piezoelectric layer as sensor/actuator to the master structure at different locations along the length of the beam. The entire structure is modeled in state space form using the Finite Element Method by dividing the structure into 3, 4, 5 elements, thus giving rise to three types of systems, viz., system 1 (beam divided into 3 finite elements), system 2 (4 finite elements), system 3 (5 finite elements). POF controllers are designed for the above three types of systems for different sensor/actuator locations along the length of the beam by retaining the first two vibratory modes. The smart cantilever beam model is developed using the concept of piezoelectric bonding and Euler‐Bernouli theory principles. The effect of placing the sensor/actuator at various locations along the length of the beam for all the three types of systems considered is observed and the conclusions are drawn for the best performance and for the smallest magnitude of the control input required to control the vibrations of the beam. The tip displacements with the controller is obtained. Performance of the system is also observed by retaining the first 3 vibratory modes and the conclusions are drawn.     

机械手输出反馈控制的新方法

本文将滑动模设计思想转变为较弱的滑动域吸引性设计,并以此提出了一种机械手速度观测方案,证明了观测误差的一致有界性,进而将这一观测方法应用于控制器设计中,并给出了控制误差上限,这一误差限与观测噪声限有关,而与实际运动轨迹无关,所以该方法具有较高的实用性和鲁棒性,实验结果验证了它的有效性.     

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.     

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.