汽车转向/制动不确定系统的一致性协同控制

考虑到不确定参数和耦合干扰会使系统性能恶化,提出一个一致性协同控制系统研究汽车转向系统和防抱死制动系统的协同控制问题。该控制结构由制动鲁棒自适应控制器和转向一致性鲁棒自适应控制器组成。先设计了制动鲁棒自适应控制器;然后针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,定义一致性误差和一致性误差模型;设计转向角和横摆力矩的一致性鲁棒自适应控制器;最后设计制动力分配策略。仿真结果证明提出的一致性协同控制系统是正确可行的,它改善了汽车制动稳定性能和转向性能。     

新型多目标优化控制策略及其应用研究

针对优化控制器设计中的保守性问题,提出了一类新型的多目标鲁棒优化控制器的设计方法,通过有效算法求解满足系统鲁棒稳定性和鲁棒性能的优化解.该方法扩展了传统的基于Lyaponov稳定性条件的Gl2控制问题,通过将多目标约束条件转化为一系列线性矩阵不等式 (LMI),使多目标的鲁棒控制问题具有更小的保守性.仿真结果显示,新方法在提高控制系统的鲁棒性能和时域指标误差平方积分(ISE)、时间乘误差平方积分(ITSE)方面的优越性.     

多时滞不确定线性系统的鲁棒控制器设计

目的 提出一类多时滞不确定线性系统的鲁棒控制器设计方法 ,消除不确定部分与时滞现象对系统带来的影响.方法 在系统的不确定部分满足假设条件的情况下,利用Lyapunov函数法和线性矩阵不定式技术研究该类系统鲁棒控制器的设计问题.结果 提出了该类系统的基于线性矩阵不等式的鲁棒控制器设计方法 ,并证明该控制器与原系统组成的闭环系统是全局一致指数稳定.结论 数值算例与仿真结果 表明该鲁棒控制器的设计方法 简单有效.     

电弧炉的间接自适应模糊鲁棒控制

针对三相电弧炉电极调节系统的电极控制问题,设计了自适应模糊鲁棒控制器,给出了模糊鲁棒控制系统的详细设计过程.该方法考虑了跟踪误差和逼近误差对参数自适应律的影响,并对模糊逼近误差和外扰采用H∞补偿控制.仿真结果表明:该控制算法具有较好的动态响应和稳态控制精度,对外界干扰及结构参数不确定性具有很强的鲁棒性.     

一类混沌系统的非线性鲁棒控制器的设计与分析

应用反馈精确线性化方法给出了受控一类混沌系统的标准型，然后利用标准形将线性部分和非线性部分的分离特点进行了鲁棒控制器的设计，由此设计出原混沌系统的非线性鲁棒控制器，并证明其具有指数稳定性，仿真结果表明用反馈线性化方法设计的非线性鲁棒控制器的有效性．     

一类非线性系统的鲁棒自适应跟踪控制

针对一类带有有界扰动的非线性系统,设计了一种鲁棒自适应控制器,该控制器既能保证闭环系统所有信号的全局有界性,又能使输出跟踪误差以指数速度收敛到零的一个小邻域内.仿真结果证明了所提控制方案的有效性.     

气动肌肉驱动关节轨迹跟踪的自适应鲁棒控制

设计了一种简单、经济的单根肌肉关节驱动上肢外骨骼助力机器人。为解决单根肌肉关节轨迹跟踪控制精度差、抗干扰能力差及颤振严重等问题,基于反步法设计单根肌肉关节伺服系统的自适应鲁棒控制器。该控制器呈两层级联结构,每层均包含一个鲁棒反馈、参数自适应及快速动态补偿项,基于递归最小二乘法和梯度法分别设计参数自适应及快速动态补偿项。通过Lyapunov函数证明所设计控制器的稳定性,并结合实验分析参数自适应及快速动态补偿项的作用。实验结果表明,设计的控制器具有良好的暂态及稳态性能,跟踪不同行程的轨迹时,系统运行平稳,颤振很小,特别是跟踪幅值为15 mm正弦信号时,其暂态最大绝对跟踪误差为0.94 mm,稳态跟踪误差均方差为0.21 mm,几乎没有颤振现象。干扰测试实验进一步证明所设计的自适应鲁棒控制器继承了传统鲁棒控制器的抗干扰能力。     

非脆弱鲁棒PID控制器设计

为了验证鲁棒PID控制器的非脆弱性,利用已有的非脆弱PID控制器参数范围,根据鲁棒PID参数计算方法,给出非脆弱性和鲁棒性都较好的参数.发现了控制器的非脆弱性的获得是以牺牲其鲁棒性为前提的,该结论对非脆弱鲁棒控制器的设计具有指导意义.仿真结果表明:鲁棒PID控制器具有较好的非脆弱性.     

卫星姿态跟踪的模糊滑模控制器设计

针对刚体卫星的姿态跟踪问题,提出了一种模糊滑模变结构控制器设计方法。首先根据由误差四元数和误差角速度描述的跟踪误差动力学和运动学方程,设计了基于李亚普诺夫方法的滑模变结构控制律。为克服滑模控制中存在的固有的抖振问题,采用模糊控制方法设计了切换控制项。最后对卫星姿态跟踪控制系统进行了仿真研究。结果表明,在参数不确定性及外干扰存在时,所设计的控制方案在实现姿态跟踪控制的同时,对于卫星转动惯量的摄动及外部扰动力矩是鲁棒的。     

汽车防抱死制动系统的鲁棒控制

为了提高汽车防抱死制动系统的鲁棒性能,设计了该系统的鲁棒控制器.通过对汽车防抱死制动系统的基本结构和工作原理的分析,给出了适于鲁棒控制器设计的1/4车辆系统的数学模型,然后用闭环增益成形算法设计出汽车防抱死制动系统的鲁棒控制器,最后用Matlab进行了汽车防抱死制动过程的仿真.仿真结果表明:该控制系统能充分利用最大附着力制动,并可提高汽车制动时的操作稳定性,当车的重量发生变化时,滑移率仍然维持在期望值0.2左右,提前了0.5 s抱死,抱死时滑移率还在0.15左右,控制器的鲁棒性能较好.     

燃烧控制系统H_∞鲁棒控制器设计

针对火电厂燃烧控制系统传统控制策略的不足,给出了以辐射能信号为串级控制的中间被调量的H∞鲁棒控制燃烧系统。介绍了设计控制器的过程,通过仿真分析了该控制器的稳定性和鲁棒性,并与采用参数自调整的辐射能信号的模糊PI复合控制系统进行了比较。仿真结果显示:该控制器有良好的鲁棒控制稳定性和鲁棒控制性能。     

基于滑模原理的鲁棒交流伺服控制器

滑模变结构控制器由于具有鲁棒性好、设计实现方便等优点,已被逐步应用于电力传动控制领域, 该理论在工程应用中最大的障碍是高频开关控制带来的抖动现象．本文首先深入地分析了在交流伺服系统 中,当采用传统滑摸控制时,抖动产生的原因及特点．在此基础上提出了一种无抖动现象的新型滑模控制 器,并论证了控制参数整定的原则．实验的结果表明这种新型滑模控制器既保留了传统变结构控制的鲁棒 性,又有效地解决了抖动问题．     

基于自抗扰控制器的网络控制系统设计

网络控制系统具有很多不确定性,对控制器的鲁棒性设计提出了新的挑战。基于自抗扰控制技术设计出了具有较强鲁棒性的网络控制器。自抗扰控制器的设计独立于对象模型,在工程应用中具有较强的实用性。仿真结果验证了控制器的鲁棒性。     

QFT在航空发动机MIMO鲁棒控制中的应用

利用QFT理论推导出非对角控制器控制律的求解公式,并提供了一个评价最优非对角控制律的工程指标,给出MIMO航空发动机控制系统设计方法和步骤,保证所设计的控制系统具有所要求的鲁棒稳定性和跟踪性能要求。将该方法应用于某型涡扇发动机控制系统设计,仿真验证表明,控制效果良好满足设计要求。     

电—气比例/伺服控制系统的控制方法研究

本文在简要地回顾了电—气比例/伺服控制技术的发展历史后,研究了采用最小二次型性能指标设计并由实时优化系统进行实验优化的最优状态反馈控制系统。并针对这一系统所存在的问题,采用了鲁棒控制方法,提出对原不稳定系统的鲁棒控制器设计方法。此外,本文还深入地研究了自适应控制和鲁棒自适应控制方法。实验证明本文研究的控制方法均收到预期的效果。     

利用定量反馈理论的PID控制器设计

定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程实用价值的一种设计方法，而PID控制器由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，因而成为应用最为广泛的控制器．本文中介绍了利用定量反馈理论设计的PID控制器，并对两自由度控制结构系统进行了数值仿真，验证了控制器的有效性．     

Missile formation controller design based on disturbance observer and finite-time control

To keep multiple missiles to fly in a formation, a robust controller for missile formation is designed. Based on the leader-follower formation mode, two formation relative motion models in different coordinate frames are established and compared. The three-dimension model built in a follower reference coordinate frame is chosen due to its control inputs decoupling, then this model is decoupled into three subsystems. For each subsystem a robust formation controller is proposed based on the disturbance observer and f＇mite-time control theory when the external disturbance exits. The stability of the closed-loop system adopting the controller is proved theoretically. Simulation resuits show that the follower can foUow the leader and keep the desired formation despite the external disturbance, which validates the effectiveness of the proposed robust formation controller.     

非线性系统的多模型鲁棒控制器设计

在互质分解框架下,定义了闭环系统中算子的图及其鲁棒边界的概念,并给出了反馈系统稳定的充要条件.通过对非线性系统中多个平衡点的线性化模型进行最优鲁棒控制器设计,使之具有最大的广义稳定裕度.将各线性闭环系统的鲁棒稳定边界用于对子控制器输出信号的加权,从而得到全局控制器的输出.仿真实验表明,该方法不仅可以较好地跟踪设定值,而且具有较强的抗干扰能力.     

一类不确定非线性系统的控制器设计

针对一类控制方向未知、具有三角结构的非线性系统，通过将变结构控制方法与Backstepping控制方法相结合，提出了这类非线性系统全局鲁棒控制的系统设计方法.在设计过程中，利用Backstepping控制方法给出了鲁棒控制器的设计过程；然后通过定义变结构控制的切换条件来纠正控制律的控制方向.从理论上证明了设计的鲁棒控制器能够保证闭环系统的所有状态有界.仿真结果表明了该方法的有效性