SISO积分对象预测函数控制算法的鲁棒稳定性条件

基于积分对象脉冲响应设计预测函数控制器,引入一种新的误差反馈校正方法可有效消除系统稳态误差.通过多项式Jury主系数稳定性判定定理,定性给出SISO积分对象闭环预测函数控制算法鲁棒稳定的条件.所给控制算法鲁棒性强、在线计算量小.仿真实验说明了该方法的有效性和优点。     

基于新型组合积分控制器的积分过程先进控制

针对工业生产过程中常见的积分加纯滞后的过程对象,提出了一类双闭环控制器：内环和外环均使用组合积分控制器。内环用于系统的稳定,外环消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能。这种控制器结构简单,仅有两个可调参数,且参数整定方便、直观。仿真结果表明：对于积分加纯滞后对象,在模型失配和干扰存在的情况下,该控制算法仍然能够保持稳定的被控输出,具有良好的鲁棒稳定性和动态调节品质,同时对时间常数较大的一阶加纯滞后系统也有着良好的控制效果。     

PI控制系统鲁棒性和积分性能优化的仿真

关于控制系统稳定性优化问题,针对一阶时滞过程(FOPDT),给出了一种鲁棒性和性能都可接受的比例积分(PI)控制器设计方法。将过程时滞部分用2/2Pade逼近后,可导出PI参数与闭环系统阻尼比和振荡频率的显示关系。在限定阻尼比下依积分性能最优整定PI后,可得到系统随阻尼比变化的积分性能和鲁棒性。根据传统方法,不可能得到稳定性能。为选择期望的阻尼比,优化系统性能,提出一种鲁棒性加权的积分性能损失函数,以绝对误差积分(IAE)和最大灵敏度(Ms)为例,对FOPDT过程的PI参数进行优化仿真。仿真结果表明,所得的PI对不同时延比的FOPDT过程均有满意的鲁棒性和稳定性,对其它控制器和过程的参数优化有很好的借鉴作用。     

大纯滞后纯积分对象的二阶自抗扰控制

具有纯滞后的一阶惯性关节是研究滞后问题的典型对象，采用修改后的二阶抗扰控制器ADRC（Auto-Disturbance-Rejection Controller)，研究了大纯滞后纯积分对象的控制，仿真表明，二阶ADRC能有效控制该类对象，并表现出较强的鲁棒性和抗扰性，而且在一定程度上不存在所谓的模糊型失配问题，此外，给出了滞后时间从0开始不断增加的控制器参数调整表和基于时间尺度的控制器参数调整依据，具有一定的工程实用价值。     

矩阵二阶系统的鲁棒极点配置

直接在矩阵二阶框架下,利用特征结构配置参数化方法,研究矩阵二阶线性系统的鲁棒极点配置问题.将两种测量闭环特征值灵敏度方法有机地结合起来,给出一个新的优化性能指标,此指标的优化过程完全依赖于特征结构配置中的设计自由度.为进一步提高闭环系统的鲁棒稳定性,闭环极点也作为设计自由度的一部分参与优化.数值例子分析结果表明了该方法的有效性.     

基于级联式控制策略的农业机械鲁棒自适应路径跟踪控制

在机具负载和外部干扰的影响下,农业机械的横摆角速度动力学特性会发生变化,从而导致基于位置偏差控制方法的路径跟踪性能变差.为此,提出一种基于级联式控制策略的鲁棒自适应路径跟踪控制方法.该方法将路径跟踪控制分解为横向位置控制和横摆角速度控制两个级联的控制任务来完成.在横向位置控制中,根据横向位置偏差和航向偏差,采用模糊自适应纯追踪模型确定农业机械期望的横摆角速度;在横摆角速度控制中,提出一种鲁棒自适应控制方法,使农业机械在机具负载变化或者受到外部干扰时,仍然保证横摆角速度具有期望的响应性能.仿真实验和实际的农业机械实验结果验证了所提出方法的有效性和优越性.     

MIMO对象的方向性与系统的鲁棒性能

本文利用对象方向角,揭示了ＭＩＭＯ系统在不同输入增益摄动形式下鲁棒性能问题表现不同的原因。并利用μ综合法处理了不同不确定结构下系统鲁棒性能设计的例子,结果表明了μ综合法处理这类问题的有效性。     

具有时滞的积分和不稳定对象的鲁棒控制

针对含时滞的积分和不稳定对象提出了一种新颖的两自由度控制结构,首先用一个比例控制器镇定给定值响应,然后基于鲁棒H₂最优性能指标设计给定值跟踪控制器.根据实际运行抗干扰要求,在对象输入和输出端之间设计负载扰动抑制闭环,利用扰动观测器抑制负载干扰信号,通过提出期望的闭环余灵敏度函数来确定扰动观测器,同时给出了扰动抑制闭环保证鲁棒稳定性的充要条件.最后通过仿真实例验证了该方法相对于近期其它方法的优越性.     

病态对象的鲁棒性能设计*

病态对象因为其高条件数的特点为系统的鲁棒性能设计带来困难，μ综合中Ｍ阵具有四块结构，适于求解这类病态问题，而且结构奇异值μ是鲁棒性能的充要判据。本文给出Ｄ－Ｋ迭代中初值Ｄ０阵的选取方法，可以较快地求得μ综合解，文中还以精馏塔鲁棒控制设计为例进行了说明。     

离散时间系统的鲁棒稳定性分析--积分二次约束方法

利用新近发展起来的积分二次约束（ＩＱＣ）方法,对离散时间系统,给出了其鲁棒稳定性分析准则,使一大类古典稳定性结果可以统一和概括在积分二次约束的框架之下。并且,利用积分二次约束方法,讨论了一类混合摄动系统的鲁棒稳定性。     

线性参变过驱动系统鲁棒控制分配策略

针对一类具有不确定时变参量的线性参变(linear parameter-varying,LPV)过驱动系统的控制分配问题,考虑系统的不确定参量扰动和执行器物理约束,利用伪控指令分配误差和控制量误差的1--范数,建立了含有时变不确定因子的控制分配优化模型.根据鲁棒优化思想,采用矢量变换技术处理时变不确定因子,得到了一种基于有约束锥二次凸优化模型的鲁棒控制分配算法,实现对LPV过驱动系统伪控指令的在线优化分配.最后,对某4轮电动汽车时变二自由度转向过驱动控制系统的对比仿真实验表明,相比常规4WS和伪逆控制分配方法,本文的鲁棒控制分配算法有效地降低了系统参变量不确定扰动的影响,得到更合理的控制分配解,有效改善了车辆的操纵稳定性.     

Real-time networked control of an industrial robot manipulator via discrete-time second-order sliding modes

This article presents the networked control of a robotic anthropomorphic manipulator based on a second-order sliding mode technique, where the control objective is to track a desired trajectory for the manipulator. The adopted control scheme allows an easy and effective distribution of the control algorithm over two networked machines. While the predictability of real-time tasks execution is achieved by the Soft Hard Real-Time Kernel (S.Ha.R.K.) real-time operating system, the communication is established via a standard Ethernet network. The performances of the control system are evaluated under different experimental system configurations using, to perform the experiments, a COMAU SMART3-S2 industrial robot, and the results are analysed to put into evidence the robustness of the proposed approach against possible network delays, packet losses and unmodelled effects.     

结构主动控制系统的鲁棒策略

针对目前大多数结构主动控制算法没有考虑结构不确定因素的特点,本文以主动质量阻尼器(AMD:activemass damper)Benchmark结构试验系统为研究对象,提出适合于工程应用的、基于H∞控制理论的主动控制方法.文中建立了主动控制结构的试验系统,根据系统辨识方法得到的面向控制的数学模型,设计YAMD主动控制系统的反馈连接结构,同时对H∞控制权函数的选取以及控制器的设计方法进行了详细的阐述;最后通过试验证明了H∞控制器的有效性和鲁棒性.     

An Adaptive Strategy Integrating Locking with Optimistic Concurrency Control

is paper presents an adaptive strategy called K-locking algorithm for concurrency control in database system.The algorithm integrates an optimistic approach with he K-lock mechanism to control the degree of transaction interference.It is shown that the K-locking strategy is adaptive to the changes in transaction parameters and outperforms both an optimistic approach and a pessimistic approach.     

事件触发控制下二阶多智能体的量化一致性

针对多智能体系统网络通信过程中信息需要量化的情况,研究了二阶多智能体系统在事件触发控制下的量化一致性。基于事件触发控制策略,提出一致性协议,并采用对数量化器对控制输入进行量化处理。利用Lyapunov稳定性理论,对系统进行一致性分析,得到了多智能体系统渐近趋于一致的充分条件。仿真结果说明了理论分析的有效性。     

Adaptive suboptimal second-order sliding mode control for microgrids

ABSTRACT

This paper deals with the design of adaptive suboptimal second-order sliding mode (ASSOSM) control laws for grid-connected microgrids. Due to the presence of the inverter, of unpredicted load changes, of switching among different renewable energy sources, and of electrical parameters variations, the microgrid model is usually affected by uncertain terms which are bounded, but with unknown upper bounds. To theoretically frame the control problem, the class of second-order systems in Brunovsky canonical form, characterised by the presence of matched uncertain terms with unknown bounds, is first considered. Four adaptive strategies are designed, analysed and compared to select the most effective ones to be applied to the microgrid case study. In the first two strategies, the control amplitude is continuously adjusted, so as to arrive at dominating the effect of the uncertainty on the controlled system. When a suitable control amplitude is attained, the origin of the state space of the auxiliary system becomes attractive. In the other two strategies, a suitable blend between two components, one mainly working during the reaching phase, the other being the predominant one in a vicinity of the sliding manifold, is generated, so as to reduce the control amplitude in steady state. The microgrid system in a grid-connected operation mode, controlled via the selected ASSOSM control strategies, exhibits appreciable stability properties, as proved theoretically and shown in simulation.     

线性不确定系统经动态输出反馈的分层次控制策略

利用李雅谱诺夫稳定理论及线性矩阵不等式(LMI)方法, 研究了具有非结构摄动的不确定连续系统经动态输出反馈的二次鲁棒能稳定问题. 推导出这类控制器存在的充分条件, 即一个拟线性矩阵不等式(Q-LMI)的形式, 给出了Q-LMI问题的基于LMI方法的求解步骤. 为了使得Q-LMI问题有解, 可引入一些LMI约束, 提高了Q-LMI问题的可解性. 基于Q-LMI条件, 揭示了系统不确定参数界与系统控制规模的关系, 提出了“不同的摄动实施不同规模的控制”的鲁棒能稳定的分层次控制策略. 最后, 通过一个例子说明了     

基于事件触发控制的二阶多智能体的一致性

研究二阶多智能体系统在固定有向拓扑下的一致性问题。为减少不必要的网络带宽资源的浪费,给出一种基于事件触发控制的一致性算法。该算法基于状态误差对系统中的所有个体建立事件触发函数,使得个体之间的信息通讯和控制信号更新仅在事件触发时刻进行。采用矩阵理论和模型变换思想对系统进行了分析和转化,并利用Lyapunov理论给出了系统达到渐近一致的充分条件。仿真结果验证了理论方案的有效性。     

Containment control for second-order nonlinear multi-agent systems with intermittent communications

This article investigates the containment control problem for a class of second-order multi-agent systems with inherent nonlinear dynamics, under the common assumption that each agent can only obtain the relative information of its neighbours intermittently. A kind of distributed protocol based only on the relative local intermittent measurements of neighbouring agents is designed for containment control under fixed directed topology. In the absence of delays, based on the Lyapunov function technology and the intermittent control method, some sufficient conditions are presented to guarantee the intermittent containment control of second-order nonlinear multi-agent systems. In the presence of delays, some containment conditions are also obtained for a second-order multi-agent systems with inherent delayed nonlinear dynamics and intermittent communications. Moreover, the similar results are obtained for second-order nonlinear multi-agent systems under switching directed topology. Finally, simulation examples are given to illustrate the correctness and effectiveness of the theoretical analysis.