离散广义分段仿射系统的静态输出反馈控制

为了消除离散广义分段仿射系统的非正则性和非因果性对控制系统性能的不利影响,研究了一类具有参数不确定离散广义分段仿射系统的鲁棒静态输出反馈控制问题．基于分段Lyapunov函数、投影定理和几个基本引理,提出了两种方法来设计使具有参数不确定广义分段仿射系统鲁棒容许的静态输出反馈控制器．利用这两种方法得到的控制器不仅可以保证系统的稳定性,而且可以保证系统的正则性和因果性．通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段放射系统容许的反馈控制器增益．仿真结果证明了所提设计方法的有效性．     

离散广义分段仿射系统弹性H∞滤波器的设计

为消除未知情况下外部干扰和测量噪声对控制系统性能的不利影响,以一类参数不确定性体现为范数有界形式的离散广义分段仿射系统为模型,研究具有H∞性能指标渐近稳定弹性滤波器的设计问题。通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本引理,提出了对于由所设计弹性滤波器构成的滤波误差动态系统满足鲁棒H∞性能指标的反馈控制器设计方法。通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段仿射系统具有H∞性能的反馈控制器增益和渐近稳定弹性滤波器的待定系统矩阵,仿真结果证明了所提设计方法的有效性。     

离散时间PWS的分段广义H2动态输出反馈控制

基于分段二次李雅普诺夫函数．对离散时间分段系统提出了广义H2稳定控制器的设计方法．通过构造分段动态输出反馈控制器。使闭环系统广义H2全局稳定．利用线性矩阵不等式理论。给出了闭环系统广义H2全局稳定的一个充分条件．     

区间离散时滞广义系统的状态反馈鲁棒H_∞控制

讨论一类区间离散时滞广义系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。在给出区间离散时滞广义系统的等价描述后,基于系统参数不等式,得到问题可解的充分条件,并给出状态反馈控制器显式表示。所得的控制器保证闭环系统正则,具有因果关系,稳定并且满足给定的H∞性能指标。数值例子说明了该方法的正确性.     

离散时滞广义系统状态反馈H_∞控制

讨论了一类离散时滞广义系统的状态反馈H∞控制问题。基于系统参数不等式,得到了问题可解的充分条件,并给出了状态反馈控制器显式表示。所得的控制器保证闭环系统正则,具有因果关系,稳定并且满足给定的H∞性能指标.     

基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究

基于混杂系统理论,分析了DC/DC功率变换器在连续工作模式下的动态特性,采用 步离散法得到一个占空比控制变量与连续变量直接相互作用的数学模型,即分段仿射(PWA)模型。结合预测控制方法,在建立的数学模型基础之上,设定系统的二次型性能指标,并引入预测误差对系统的输出进行反馈校正,通过性能指标的优化计算得到占空比控制信号,由此出设计预测控制器。以Buck功率变换器为研究对象,设计了一个开关频率为400 KHz的实验样机,仿真结果和实验结果验证了该方法的有效性。     

不确定离散模糊分段系统的广义H2弹性控制

针对一类离散Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统,研究了广义H2稳定性分析和分段弹性控制器设计问题.首先通过构造适当的离散分段二次Lyapunov函数,利用Lyapunov稳定性理论,给出了系统广义H2稳定的充分条件;然后在此基础上,提出了基于线性矩阵不等式的广义H2弹性控制器设计方案,利用Matlab中的线性矩阵不等式工具箱,可以方便的解出控制器增益阵,最后的仿真实例说明了所提方法的正确性.     

离散时滞区间广义系统的输出反馈H_∞控制

研究一类离散时滞区间广义系统的输出反馈H∞控制问题。通过运用系统参数不等式方法给出离散时滞区间广义系统的等价描述,得到了等价描述后系统可解的充分条件,该充分条件不仅使给定系统满足H∞性能指标,而且使得闭环系统正则、因果、稳定。     

模糊广义大系统的时滞相关可靠H_∞控制

基于时滞相关的Lyapunov-Krasovskii泛函方法和大系统的分散控制理论,研究了一类时滞模糊广义大系统的时滞相关分散可靠H∞控制问题,用线性矩阵不等式分别给出了系统存在状态反馈控制器和基于观测器的输出反馈控制器,且满足H∞性能指标的条件。仿真算例验证了本文设计的基于观测器的输出反馈控制器的有效性。     

Output Feedback Control of Discrete-Time T-S Fuzzy Affine Systems Using Quantized Measurements

离散时间T-S模糊仿射系统的量化输出反馈控制

纪文强,邱剑彬

（哈尔滨工业大学 智能控制与系统研究所,哈尔滨 150001）

创新点说明：

本文研究了一类离散时间T-S模糊仿射系统的鲁棒H无穷量化输出反馈控制问题。通过采用状态—输入增广方法以及一些凸优化技术和S-过程,给出了基于分段李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式的控制器设计充分条件。通过两个仿真案例验证了控制器设计方法的可行性和有效性。

研究目的：

在网络环境下,考虑量化测量信号,针对一类可以用T-S模糊模型描述的非线性系统,设计一类固定阶动态输出反馈控制器。

研究方法：

采用状态—输入增广的方法,将分段仿射控制器的增益与系统矩阵解耦,从而可以针对输入矩阵和输出矩阵同时含有参数不确定性的T-S模糊仿射系统,设计固定阶输出反馈控制器。

结果：

基于分段李雅普诺夫函数,降低了控制器设计的保守性。

结论：

本文设计的基于分段李雅普诺夫函数的固定阶动态输出反馈控制器能够镇定一类可由T-S模糊模型描述的非线性系统。通过仿真实例验证了控制器设计方法的可行性。

关键词：模糊仿射模型;鲁棒控制;输出反馈;量化

     

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。     

基于CARMA模型的多变量远程预测自适应控制器

本文采用CARMA模型,建立多变量远程预测控制器,并采用状态空间法分析其闭环系统的稳定性。这种控制器以远程预测多步滚动优化取代最小方差和广义最小方差控制器中的一步预测优化,并引入控制时域的概念,从而可应用于非最小相位和开环不稳定系统;在自适应算法中,对模型验前知识要求少,不需要知道系统的交互矩阵,计算量小。数字仿真结果证实了控制算法的以上特性。     

自适应控制与过程控制泛论

本文讨论自适应控制与过程控制之间的相互联系问题,自适应控制的思想确实应当用于过程控制系统的设计,但过程控制的复杂问题使得已经有很大发展的自适应控制理论仍显得力不从心。为追求理论的和实际的完善解,尚需发展更先进的理论和工程技术。     

控制力矩受限的卫星姿态有限时间鲁棒控制算法

为了解决在卫星姿态控制问题中经典滑模控制器所存在的收敛速度慢、指数收敛的缺陷,同时为增强控制器对外部干扰与系统不确定性的鲁棒性,提出了一种对系统模型具有鲁棒性的快速收敛有限时间控制算法.针对传统滑模面角速度下降过快导致的收敛速率慢的缺陷,基于Lyapunov方法设计了一种具有三段式结构的有限时间滑模面,提升收敛速率并保证稳态精度,同时利用欧拉轴的特性消除有限时间控制中的奇异性问题;通过引入符号函数项,解决系统转动惯量的不确定性与外部干扰力矩问题;通过放缩控制律中的比例项解决控制力矩受限的问题;通过Lyapunov函数证明本文提出的控制律的有限时间稳定性,同时给出系统收敛的时间估计.理论分析与仿真结果均表明,提出的控制算法能够在大幅提升收敛速率的同时保证稳态精度.同时也表明了提升系统性态的关键是规划姿态角速度,即通过合理设计滑模面与期望角速度曲线可以实现提升系统收敛速率与鲁棒性的目的.     

结构控制技术发展现状与展望

总结了近年来国内外结构控制技术的发展现状与其新进展，简要介绍了结构控制系统优化理论和分析方法的研究成果，对其应用前景作了展望，提出了有待解决的若干重要的技术性和实用性问题。     

基于C＋＋ Builder的锅炉监控系统的设计与实现

针对上海新奥托实业有限公司的EFPT-1-01型过程控制实验装置开发了一套计算机监控系统,该系统能够对锅炉运行中的温度、液位、压力、流量、阀门开度以及马达频率等参数进行在线检测,并可实现对锅炉液位和温度的定值控制。在监控系统中对实验装置的不同对象模型采用了不同的控制算法,其中锅炉液位系统采用了改进的PID算法,锅炉温度系统采用了模糊算法,通过实验调试,控制曲线超调小,过渡时间短,控制效果比较理想。     

一种新型的机械手PID鲁棒控制方案

为了满足机器人在恶劣工作环境下的高精度作业,需要把原有的PD控制改为PID控制。为此,本文采用一般的机械手非线性耦合模型,并仔细考虑构造了一个不同于Arimoto所用的新的李亚普诺夫函数。通过应用李亚普诺夫函数的稳定性分析方法,作者不仅严格证明了所提PID控制方案的鲁棒性和渐近稳定性;而且给出了一个确定PID反馈阵所必循的规律。该PID鲁棒控制方案具有结构简单、可靠性高的特点。PUMA-600机械手的模似仿真也给出了令人满意的结果。     

跳汰机选煤生产过程智能控制

基于跳汰选煤的基理建立了以精煤灰分、精煤回收率为控制目标的跳汰机仿人智能控制系统 .智能控制系统由二层构成 .智能控制系统上层以跳汰机实时分选效率、入洗原煤性质和可选性为依据 ,应用专家系统技术 ,实时识别系统状态和趋势 ,实现智能控制系统底层各子控制系统间协调与优化控制 .智能控制系统的底层由一多环模糊控制器构成 ,解决跳汰机多变量控制 .多环模糊控制器分别实现跳汰机系统的给料、排矸石、排中煤、筛下顶水和总用风量模糊控制 .实际应用表明 ,此种跳汰机智能控制系统可以较好地解决跳汰选煤生产过程实际控制问题 ,取得较好经济效益     

结构抗震控制的研究与应用状况（下）—主动控制,混合控制及半主动控制

本文总结了近年来国内外主动控制、混合控制及半主动控制研究与工程应用的状况，介绍了作者在该领域的部分研究成果。并概述了其广泛的工程应用前景。     

蒸纱锅系统中模糊PID复合控制方法的应用

对蒸纱锅系统的温度控制特点进行了研究，提出了一种PID，FUZZY复合控制的控制方法，并应用Matlab做了仿真研究。仿真结果和实际应用都证明该方法控制效果良好。