不确定时滞广义系统的H∞弹性保性能控制

基于线性矩阵不等式（LMIs）方法,研究了一类不确定时滞广义系统的H∞弹性保性能控制器的设计问题。在假定控制器增益扰动范数有界的前提下,设计状态反馈控制器,使得闭环系统不仅对容许的参数不确定性保持正则,稳定,无脉冲,而且使得闭环系统性能指标具有上界的同时满足给定的H∞性能γ。以LMIs形式给出了状态反馈H∞弹性控制器的设计方法。最后,数值算例证明了该设计方法的有效性和可行性。     

基于LMI的时滞模糊大系统的分散镇定

讨论了具有时滞关联的模糊大系统的分散镇定问题，基于李亚普诺夫稳定性理论及大系统分散控制理论，给出了保证该时滞模糊大系统闭环渐近稳定的LMI形式的充分条件。满足这些充分条件的分散化并行分布补偿(DPDC)控制器参数可通过MATLAB的LMI工具箱有效地求取。因此本文提供了一个综合时滞关联模糊大系统DPDC模糊控制器的有效方法。     

基于Taylor展开法整定MIC-PID控制器参数

针对一类不稳定时滞过程,采用双环控制结构,首先使广义对象(内环)稳定,然后用Taylor级数展开法,根据内模控制原理设计外环控制器,得到等效的PID控制器参数的整定方法。仿真结果表明,整定后的系统不但具有良好鲁棒性,而且调节快速,适合于工程实际应用。     

时滞系统的二自由度Smith预估控制研究

针对典型的工业过程控制对象,文中结合内模控制原理,为时滞控制系统设计了一种仅有两个滤波参数的二自由度Smith预估控制器,通过两个可调参数的调整能使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性,并结合Matlab仿真实验证明了其的有效性。     

一种基于通信时延的统一潮流控制器阻尼控制优化设计新方法

本文提出了一种以权衡时滞稳定裕度和阻尼比为目标对统一潮流控制器阻尼控制设计进行优化的技术。为解决传统设计方法中UPFC辅助阻尼控制器在通信信号传输存在时延时对区间低频振荡抑制能力不足的问题,在经典UPFC阻尼控制模型为初始模型的基础上,综合考虑广域测量系统中通信时延的时变和随机特征建立了UPFC阻尼控制时滞模型,根据Lyapunov-Krasovskii稳定性定理,得到具有极低保守性的电力系统时滞相关稳定条件,揭示了阻尼控制器参数、时滞稳定裕度、阻尼性能指标相互影响的规律,并据此实现对传统阻尼控制器的优化设计。通过仿真发现:使用该方法得到的UPFC阻尼控制器既有较好的区间低频振荡抑制能力,又能容忍一定通信时延,克服了传统阻尼控制器难以适应较长通信时延的不足。     

大功率脉冲TEA CO2激光器控制系统设计

大功率脉冲TEA CO₂激光器不仅设备复杂,而且具有高电压、高激光功率、强电磁干扰的特点。本文采用工控机、可编程控制器和触摸屏,设计并实现了两级分布式大功率脉冲TEA CO₂激光器控制系统。详细阐述了系统硬件和软件的设计方案及实施过程。实际应用表明,该控制系统工作稳定可靠,具有较好的实际应用价值。     

时滞依赖型区间时滞系统非脆弱H_∞控制

针对一类状态和控制输入矩阵均为区间矩阵的不确定时滞系统,其中状态和控制输入同时具有未知但有上界的时间滞后,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论了该类时滞系统的时滞依赖型非脆弱H∞状态反馈控制器设计问题.在区间不确定性和控制器执行机构扰动均满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统的满足H∞性能的一个充分条件.通过求解一个线性矩阵不等式(LMIs)组,即可获得鲁棒H∞控制器.最后对某型飞机作机动飞行仿真,仿真结果表明该鲁棒控制器设计方法是有效的.     

自动化技术、计算机技术

TP132006021726时滞区间广义系统的保成本控制/舒伟仁,张庆灵(东北大学理学院)//系统工程与电子技术.―2005,27(2).―300～303.针对一类具有状态时滞的时滞区间广义系统,基于状态反馈研究了保性能控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,得到了闭环时滞区间广义系统广义二次稳定以及闭环性能指标值有上界的充分条件。利用LMI的可行解给出了保性能控制器的设计方法。设计的控制器使得闭环时滞区间广义二次稳定,同时保证闭环性能指标值是具有上界。最后的数值例子说明了所给方法的有效性。图0表0参11TP132006021727统一混沌及其控制系…     

具有时延和丢包的不确定性NCS的稳定性

研究了同时具有网络时延和数据丢包的不确定网络化控制系统的稳定性.将数据丢失看成一种特殊的时延,利用动态反馈控制器设计提高系统的动态性能,得到了总时滞(包括传感器与控制器之间的时滞,控制器与执行器之间的时滞)的表达式,建立了不确定网络化控制系统模型.通过构造李亚普诺夫函数,采用线性矩阵不等式技巧,给出了系统稳定的判定定理.仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于发动机平均值模型的控制仿真

针对发动机平均值模型进行控制仿真以验证所设计的控制策略对发动机控制的有效性,首先在MATLAB／Simulink中建立发动机的平均值模型,其次分别建立PID控制器和模糊PID控制器对发动机平均值模型进行控制仿真,最后对两种控制器的仿真结果进行比较分析。通过最后的仿真结果可以看出两种控制器都可以稳定控制发动机模型,但模糊PID控制器具有更好的控制效果。发动机是一个非线性、时滞的动力学系统,而模糊控制不需要了解被控对象的特性,故它能精确控制发动机模型。     

一类不确定时滞系统的H_∞保代价控制

文中研究了具有范数有界的不确定时滞系统的鲁棒控制问题。基于Lyapunov稳定性理论对系统进行分析,采用线性矩阵不等式方法,将不确定时滞系统的H∞保代价控制问题转化为求解相应的线性凸优化问题。对一类不确定时滞系统分析并推导需要满足的一些性能指标,给出系统H∞保代价控制器存在的条件并加以证明,最后给出数值例子验证方法的有效性。     

一类不稳定时滞对象的两自由度控制器设计

在化学工厂和工业工厂中会频繁出现一阶时滞不稳定系统难以控制的问题.针对该问题,文中提出两自由度控制器的改进方案.该改进方案的主体思路是,在保留原方案中设定值追踪控制器的控制器形式及算法不变的情况下,将其扰动控制器改用带超前滞后滤波器的PID控制器形式,并基于直接综合法对其进行参数整定,最后再根据鲁棒稳定性与抑制负载干扰...     

一类非线性不确定时滞系统的记忆与无记忆复合H∞状态反馈控制

针对一类具有状态非线性不确定性的线性时滞系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式（LMI）方法,讨论了该类时滞系统的记忆与无记忆复合H∞状态反馈控制器的设计问题。在非线性不确定性满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统的满足鲁棒H∞性能的一个充分条件。通过求解一个线性矩阵不等式-LMI,即可获得鲁棒H∞控制器。     

多延迟多瓶颈网络拥塞鲁棒控制研究

研究了具有多延迟用户源端和多瓶颈链路端的复杂网络的主动队列管理控制器的设计和稳定性分析.建立了具有非线性、输入带有时滞和不确定参数扰动的通用网络TCP/AQM动态模型.在平衡点线性化后,采用还原算法进行延迟补偿和预估,将该模型转化为无时滞的线性模型.在系统状态矩阵和输入矩阵参数扰动不满足匹配但有界的条件下,采用积分滑模变结构控制算法,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出了滑模可到达和渐进稳定的可行条件,根据该条件设计鲁棒主动队列管理算法.理论证明了该算法的稳定性.     

灰色预估神经网络在时滞系统控制中的应用

针对过程控制中由于系统时滞引起的建模和控制方面的困难,提出了利用RBF神经网络对系统时滞进行辨识,采用灰色预估器对系统输出进行预测,并以此替代系统未来的实际输出反馈给输入端,最后利用RBF神经网络控制器对系统进行控制,有效地提高了控制器对时滞变化的自适应性。通过在一个具有时滞的加热炉系统中的应用,说明此方法能够克服不定时滞的影响,使控制目标具有良好的动态和静态性能。     

参数不确定的单时滞系统基于简化的L-K泛函的稳定性分析

参数不确定和时滞广泛存在于各种实际的控制系统中,而且它们往往是导致系统不稳定或性能下降的原因。本文基于Lyapunov稳定性理论,通过构造简化的Lyapunov-Krasovskii泛函,同时应用线性矩阵不等式(LMI:linearmatrix inequality)方法,研究了参数不确定和单时变时滞系统的鲁棒稳定性问题,并导出了由LMI表示的该类系统的鲁棒稳定性判据,而且,通过这类简化的L-K泛函,在充分利用时滞信息的基础上减少了判据的保守性。最后借助含不确定性扰动的具有单时变时滞的单机-无穷大系统模型,分析了保持鲁棒稳定时系统可承受的最大时滞的界限,数值仿真验证了方法的有效性。     

离散马尔可夫跳跃系统的鲁棒H∞滤波

研究了离散时滞不确定马尔可夫跳跃系统的鲁棒H_∞滤波器设计,其中系统的参数为范数有界不确定且时滞相关。基于李雅普诺夫函数的方法和引入附加矩阵,得到新的稳定条件,具有较小的保守性。根据得到的稳定条件,通过求解LMI得到滤波器参数,并最终通过数据示例验证方法的可行性。     

基于动态输出反馈控制的主动队列管理算法

 针对网络拥塞控制的不确定时滞特性,提出了一种基于动态输出反馈控制(DOFC)的主动队列管理(AQM)算法.建立了TCP/AQM系统的时滞有界模型,给出了判定闭环AQM系统稳定的充分性条件,以及基于线性矩阵不等式的动态输出反馈控制器参数设计方法.仿真结果表明,该算法在大时滞的网络环境中,能迅速地将队列长度收敛到目标长度附近,且在特征参数变化的网络环境中具有较强的鲁棒性.     

具有非线性不确定性时滞系统控制算法的研究

在系统具有时滞性和非线性不确定因素的情况下,为保持Smith预估器与被控对象的一致性,运用非线性PI控制器,消除系统中不确定因素的影响。通过仿真试验,证明Smith预估器和非线性PI控制器算法的结合,可以使具有非线性不确定性的时滞系统达到理想的控制目标。     

惯性变化时无刷直流电机的鲁棒控制器设计

为了获得良好的无刷直流电机调速性能,提出了一种基于Q参数化理论的控制器设计方法。该方法的主要特点是被控对象的所有稳定控制器均可用一个独立的Q参数来描述。仿真结果表明:在系统参数发生变化的情况下,在参考速度和负载转矩发生改变时,本文提出的控制策略都具有很好的响应特性。