不确定时滞系统的控制器设计

为了消除时滞和不确定性给实际系统造成的不良影响,采用鲁棒控制系统设计技术,进行鲁棒控制,对具有不确定性的系统,设计1个反馈增益控制器,使系统在不确定性的容许变化范围内满足设计要求,降低系统的灵敏度.通过构造一种新的Lyapunov泛函方法,研究了一类带有时变时滞的不确定系统的鲁棒控制问题.通过细化不确定信息的结构,给出了基于线性矩阵不等式的控制器设计方法.     

具有结构不确定性系统的鲁棒H∞控制器设计

研究了具有结构不确定性系统的鲁棒H∞状态反馈控制,给出了该类系统一种鲁棒H∞控制器的设计方法,把任意能量有界的干扰信号,结构不确定性系统的控制问题转化成了鲁棒H∞控制问题,控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到。设计例子证明了所给方法的有效性。     

基于人工神经网络的岩土工程反演设计方法研究

岩土工程中的设计工作对于工程的正常使用和安全稳定具有重要意义,由于所研究的系统是一个高度复杂的不确定性系统,采用常规方法往往难以进行合理地工程设计.针对岩土工程的不确定性,采用人工神经网络方法,建立了一种岩土工程反演设计的新方法.并将该新方法应用于岩土工程的边坡设计问题中,对实例边坡的角度和高度进行了反演设计,结果表明,该方法具有较强的非线性处理能力,适用于处理岩土工程中的具有高度复杂的不确定性问题,是一种优异的反演设计新方法.     

非线性系统自适应鲁棒控制器设计

针对非线性系统模型参数具有不确定性的问题,利用二型模糊逻辑控制器特别适合于解决不确定性问题的优点和特点,提出二型模糊自适应滑模控制方法,设计了具有自适应和鲁棒性的非线性系统控制器。首先对非线性系统进行精确线性化,然后选取合适的滑模面,并设计了二型模糊逻辑系统,通过李亚普诺夫稳定性理论分析,得到自适应控制律。通过仿真实例验证,对比分析并验证了该控制方法能够克服不确定性参数的干扰,从而更好地控制非线性系统,使其具有一定的自适应性和鲁棒性。     

机器人系统鲁棒轨迹跟踪控制器设计

针对机器人系统的轨迹跟踪控制问题,考虑实际系统中存在的不确定性,基于动态系统终值有界性引理,采用连续状态反馈的方法,设计出一种鲁棒轨迹跟踪控制器。仿真结果表明,此法设计的控制器对机器人系统的参数不确定性具有较好的鲁棒性,可保证不确定性存在情况下跟踪误差的终值有界性。     

不确定性高阶关联大系统的分散变结构调节器设计

提出一种适用于不确定性高阶关联大系统的分散变结构调节器设计方法。所考虑的系统不确定性因素包括系统内部参数摄动、高阶关联变化和外部干扰。该设计方法的主要优点是在分散控制律中引入了对系统不确定性高阶关联及扰动上界的自适应估算方法,因而在控制系统设计时不需要预先确定系统不确定性变化的上界,进一步增强了控制系统对不可预知系统扰动的鲁棒性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

一类不确定性二阶振动系统的自适应滑模控制

针对一类典型的二阶振动系统,基于滑模控制理论研究了系统的控制问题。考虑系统存在不确定性的情况下,考虑不确定性上界已知和未知,分别设计了滑模控制器和自适应滑模控制器,并引入模糊控制消除滑模抖振的影响。最后通过仿真试验研究,验证了所设计控制方法的有效性。     

一类非线性不确定性系统的H_∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析 ,以 Ricatti不等式的方式 ,给出了这类不确定性系统二次稳定的充分必要条件 ,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子 ,说明了本文的方法正确、有效。     

一类不确定非线性系统基于Backstepping的自适应跟踪控制

研究了一类非匹配不确定性非线性系统自适应跟踪问题,在假设系统模型不确定参数未知时,结合Backstepping的递推方法和鲁棒控制技术,经过多步递推设计了输出反馈控制器和参数自适应控制律.通过控制参数调节,对存在非匹配不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪.基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅使系统的输出跟踪给定的期望输出,而且使得系统对于所允许的不确定系统状态全局一致有界.与经典反演设计相比,本方案允许非参数化不确定性,增强了控制系统的鲁棒性.最后的仿真算例验证所设计控制方法的有效性.     

不确定多时滞系统的无记忆鲁棒H_∞控制器的设计

本文研究具有时变参数不确定性的多时滞系统的鲁棒H∞控制问题。基于Riccati方程处理方法,提出了一种使得对所有允许的不确定性,闭环系统二次稳定且具有给定干扰衰减度的无记忆线性定常状态反馈控制律的设计方法。     

平衡态控制理论及非线性时变系统反馈线性化直接方法

目的给出一种简单有效的非线性时变控制系统设计方法.方法提出了动平衡态及其稳定性的概念.指出控制系统输入直接控制的是系统的动平衡态而不是系统的状态.在此基础上,给出了一种基于李雅普诺夫直接方法的非线性时变系统反馈线性方法并进行了仿真研究.结果实例和仿真表明采用这一方法不仅使控制系统的设计变得简单,同时其控制效果也是令人满意的.结论新方法将控制系统设计的调节问题与跟踪问题统一起来,是一种简单和有效的非线性时变控制系统设计方法.     

基于非定常气动力低阶模型的气动弹性主动控制律设计

传统的气动伺服弹性系统设计主要采用基于频域的非定常气动力有理函数拟合方法。该方法用于非线性非定常气动力情况，比如跨音速飞行时往往失效。针对该问题，在发展了非线性非定常气动力建模方法的基础上，提出了将非定常气动力低阶模型用于气动弹性系统主动控制设计的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统分解为气动、结构和控制3个子系统，分别建立各子系统状态空间模型，然后组装成完整的气动伺服弹性模型。非线性非定常气动力状态空间模型采用基于Volterra级数的非定常气动力低阶模型方法。根据研究对象的具体情况，分别建立了气动伺服弹性系统的全耦合模型和部分解耦模型。最后以一个二自由度气动弹性系统的主动控制律设计为例，详细说明了该方法建模、分析和设计的全过程。算例表明该方法能够用于非线性情况，适用性强，可扩展性好，具有良好的集成性，能方便地应用于气动伺服弹性多学科优化设计。     

一类离散非线性不确定互联系统的模糊分散控制

对一类离散非线性不确定互联系统给出了模糊状态反馈分散控制设计的方法。设计中，首先采用模糊T—S模型对离散非线性不确定互联系统进行模糊建模，应用并行分布补偿算法(PDC)，给出分散反馈分散控制的设计。基于李亚普诺夫方法，给出了模糊闭环分散系统的稳定性分析。     

一类非线性不确定性系统的H∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析,以Ricatti不等式的方式,给出了这类不确定性二次稳定的充分必要条件,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子,说明了本的方法正确、有效。     

类龙伯格非线性扩张状态观测器的研究

针对非线性扩张状态观测器的一般形式,引入一个增益因子,提出了扩张状态观测器的一种设计方法.运用该方法可以设计出任意阶的非线性扩张状态观测器,所设计的扩张状态观测器具有类龙伯格状态观测器的结构,并且其动态品质只与补偿矩阵的极点位置有关,与非线性函数的形式无关.选取满足条件的不同非线性函数可以得到不同形式的非线性扩张状态观测器.对二阶非线性不确定系统进行了仿真研究,结果表明了该设计方法的有效性.     

不确定性非线性系统借助量测反馈的鲁棒控制

主要讨论不确定非线必系统通过借助测量反馈实现内部稳定的干扰衰减问题。借助求解Hamiltonian-Jacobi不等式,给出一种控制器和观测器设计方法,然后利用配方方法,分析由所设计的动态控制器所构成闭环系统对模型不确定性具有较强的鲁棒性。     

非线性系统降阶观测器的设计

本文首先讨论了化非线性系统为可观型系统问题,给出了化可观型系统的充分必要条件和具体计算方法。在此基础上,提出并研究了非线性系统降阶观测器的设计问题,给出了降阶观测器的具体设计方法。最后,通过例题验证了该设计方法的有效性。     

直升机飞行／推进综合系统的神经网络控制器设计

提出一种H∞控制理论和人工神经网络相结合的直升机飞机/推进综合控制系统设计方法。仿真结果表明,所设计的控制器使直升机在整个飞行包线内部都具有较强的稳定鲁棒性、性能鲁棒性和参数鲁棒性。     

Recursive design of nonlinear H _∞ excitation controller

This work is concerned with the problem of L2 gain disturbance attenuation for nonlinear systems and nonlinear robust control for power systems. In terms of the recurrence design approach proposed, the nonnegative solution of dissipative inequality and the storage function of nonlinear H∞ control for a generator excitation system are acquired. From this storage function, the excitation controller is constructed. Moreover, simulation results manifest the effectiveness of this design method.     

基于T-S模型的非线性系统控制方法

采用T-S模糊模型逼近非线性系统,将非线性系统描述为多个局部线性系统的组合,采用极点配置的方法对每一局部线性系统进行设计,保证了局部线性系统的性能指标。利用线性矩阵不等式方法,将闭环控制系统的稳定条件、控制性能指标统一到线性矩阵不等式的框架内,通过求解线性矩阵不等式族获得控制器参数。以倒立摆系统为例,对提出的设计方法进行了验证,仿真结果表明设计方法是有效的。