基于分片线性函数逼近的非线性观测器设计

综合分片线性函数模型辨识/逼近和鲁棒观测器设计方法,研究了一大类非线性鲁棒观测器设计方法.所提出的算法能有效解决非线性系统的辨识/建模问题,并保证在一定的逼近精度下观测误差可以控制在一定的范围内,且观测误差随着逼近精度的提高而减小.     

观测器设计的新方法

本文研究了完全能观测的多变量常参数线性系统 x=Ax+Bu,y=Cx 的同阶和降阶状态观测器的设计问题。首先借助于一般代数方程解的表达式,给出了降阶观测器状态方程一种新的推导方法;然后利用一种完全能观标准型,导出了同阶和降阶状态观测器设计的新方法,将一非线性方程化为只含有(n-r+1)个未知数的线性代数方程组求解。方法简单,计算容易; 更重要的是可以预先任意选择观测器极点。     

干扰解耦观测器设计的新方法

提出一种干扰解耦观测器设计的方法,首先指出：测量中的未知输入作用可以通过简单的代数变换而消除;然后类似的变换,提出测量中不含未知输入时干扰解耦观测器设计的新方法,并得到干扰解耦观测器存在的充要条件,新的设计方法直观简单,便于推广应用,设计实例说明了其有效性。     

线性描述系统有限时间函数观测器设计及存在性讨论

本文针对线性描述系统研究了其有限时间函数观测器的设计方法和存在条件.首先,通过构造两个结构上完全相同的渐近收敛观测器得到了一个新的有限时间函数观测器,它可以在任意给定的时间内达到对目标函数的精确估计,且估计精度和收敛时间不依赖于原系统的初始条件.随后,对该函数观测器的存在条件进行了详细讨论,给出了函数观测器存在的充分必...     

计算最终线性秩函数的新方法

程序的终止性分析作为程序验证中重要的一环,在软件正确性验证中极为重要。对于一个线性循环程序,若该程序没有传统定义的线性秩函数,则基于传统定义的秩函数终止性分析方法失效。2013年,Bagnara提出了最终线性秩函数(Eventual Linear Ranking Functions)的定义,并证明了若某个程序存在最终线性秩函数,则该程序终止。由此,提出了新的方法来计算最终线性秩函数,构造了存在线性增函数和最终线性秩函数的等价半代数系统,并使用Mathematica工具对半代数系统进行求解,对比分析了各种最终秩函数求解方法的实际计算时间,结果证实了所提方法的优越性。     

Lipschitz非线性系统观测器设计新方法

考虑了非线性项满足Lipschitz条件的非线性系统观测器设计问题, 利用Lyapunov方法给出了新的判断观测误差稳定性的条件, 并由所给的条件通过求解线性矩阵不等式来设计观测器. 通过算例与其它方法进行的比较, 说明了所提方法的有效性.     

线性奇异时滞系统的观测器设计

Two kinds of observers for linear singular time-delay systems, namely functional observers and full-order observers, are considered in this paper. For the former, observers with and without internal delay are considered. For the latter, observers without internal delay is given. The corresponding design steps for various observers, which are all normal linear time-delay systems, are presented. Numerical examples are given to illustrate the methods.     

线性广义系统的区间观测器设计

本文研究了连续时间线性广义系统的区间观测器设计问题.首先根据正系统的稳定性判据提出了一种基于线性矩阵不等式的广义区间观测器直接设计法,然后通过引入更多的设计自由度进一步放宽了区间观测器的设计条件,扩大了设计方法的适用范围.所提出的设计方法无需坐标变换,是一种直接设计方法.最后,通过两个仿真算例验证了所提出方法的有效性.     

一类时滞系统的函数观测器设计

针对一类状态变量中含有时滞的线性系统,提出了函数观测器设计的一种参数方法。给出了函数观测器存在的充要条件。基于Lyapunov稳定理论和广义Sylvester矩阵方程的完全参数化解,给出了时滞系统函数观测器设计算法。两个数值例子说明了提出算法的简单性、有效性。该方法提供了进一步满足其他性能要求的设计自由度。     

一类非线性系统的函数观测器设计

研究单边Lipschitz非线性系统的函数观测器设计.基于线性矩阵不等式获得了函数观测器增益矩阵存在的条件,然后提出函数观测器增益矩阵的设计方法.通过一个仿真实例,验证所设计的函数观测器不仅能够估计系统的状态,而且可使观测误差快速收敛到零.     

观测器新结构的理论研究

本文得到了新结构观测器的一般表达式,并证明了它们和Luenberger观测器代数等价,给出了坐标变换阵和极点配置的公式.     

多变量控制系统的行化梯典范形与最小阶Kx-观测器的线性设计方法

本文提出了定基形矩阵的概念及多变量系统的行简化梯形典范形理论.该典范形与系统的可观测性矩阵或可控性矩阵之间可用子块集建立计算关系式.应用该理论可以把最小阶Kx-观测器设计中的一组非线性代数方程组化为一类可解的线性代数方程组(附录中介绍了这一分析过程).由此得到一种新的最小阶Kx-观测器线性设计法.该算法较Roman-Bullock设计法计算简单,计算误差小,且更便于用计算机设计.文中还用例题指出Sirisena设计法的缺点.     

具有不可测输入的线性系统观测器

具有不可测输入的多变量线性系统状态观测器的设计方法有判定法和建模法.本文给出了在系统输出直接含有系统输入时应用判定法的充要条件.在此基础上,提出了综合设计的方法,举例说明了设计步骤.     

一种用于多坐标系统的新的线性插补方法--比值积分法

本文在分析传统的DDA法的基础上引入了最优脉冲分配原则,用比值积分法实现线性插补,改善了多坐标线性插补系统的稳速性能.试验表时,该法精度高、稳速性能好.文中介绍了该法的原理、算法和应用实例.     

A New Algorithm to Design Minimal Multi‐Functional Observers for Linear Systems

Designing minimum possible order (minimal) observers for multi‐input multi‐output (MIMO) linear systems have always been an interesting subject. In this paper, a new methodology to design minimal multi‐functional observers for linear time invariant (LTI) systems is proposed. The approach is applicable, and it also helps in regulating the convergence rate of the observed functions. It is assumed that the system is functional observable or functional detectable, which is less conservative than assuming the observability or detectability of the system. To satisfy the minimality of the observer, a recursive algorithm is provided that increases the order of the observer by appending the minimum required auxiliary functions to the desired functions that are going to be estimated. The algorithm increases the number of functions such that the necessary and sufficient conditions for the existence of a functional observer are satisfied. Moreover, a new methodology to solve the observer design interconnected equations is elaborated. Our new algorithm has advantages with regard to the other available methods in designing minimal order functional observers. Specifically, it is compared with the most common schemes, which are transformation based. Using numerical examples it is shown that under special circumstances, the conventional methods have some drawbacks. The problem partly lies in the lack of sufficient numerical degrees of freedom proposed by the conventional methods. It is shown that our proposed algorithm can resolve this issue. A recursive algorithm is also proposed to summarize the observer design procedure. Several numerical examples and simulation results illustrate the efficacy, superiority and different aspects of the theoretical findings.     

线性系统最经济控制问题的一种解法

本文给出了线性系统最经济控制问题的一种解法.该方法与现有方法不同,不需要把系统化为若唐标准形,求其变换阵及逆阵,只需计算系统的极点及某些矩阵的秩.     

线性模糊控制器设计的一种新方法

基于模糊语言控制规则描述的模糊控制,已成功地用于工业过程控制并具有广泛的应用前景。但常规的模糊控制器的设计其计算和编程非常麻烦,该文介绍线性模糊PID控制器设计的一种新方法。首先推导模糊线性PID控制器的数学等效式,用Mamdani方法进行模糊控制算法,在MATLAB Simulink和Floulib工具帮助下用Manxtani方法取一阶控制对象进行二维PI模糊控制仿真实验,并分别画出模糊PI阶跃响应及其与传统PI控制器阶跃响应之差的曲线和三维区间图,理论分析与实验结果表明：采用Mamdani方法进行线性模糊PID设计与传统的方法相比,在应用上简便、清晰、具有一定的实用价值。     

A Parametric Method of Linear Functional Observers for Linear Time-varying Systems

International Journal of Control, Automation and Systems - This paper considers the design of a Luenberger observer to estimate the linear multiple states functional for linear time-varying (LTV)...     

非线性系统降价观测器的构造

本文主要基于李雅普诺夫稳定性概念、指数观测器和系统指数可观的概念[1]探讨了如下式所示系统建立降价观测器的理论及方法.x=Ax+f(x),y=Hx     

状态反馈极点配置的直接方法

本文研究了线性时不变系统x=Ax+Bu,y=Cx,引进状态反馈u=-Kx任意配置闭路极点问题.文中通过矩阵[sI-A]-1B的右既约分解矩阵,导出了闭路系统特征方程的p×p维多项式矩阵行列式表示式(p=rankB).利用这一表示式直接配置闭路极点,计算反馈矩阵K.文中同时给出了计算矩阵[sI-A]-1B右既约分解矩阵的一种新算法.最后举例说明了它们的应用,并进一步讨论了K矩阵的灵活算法.