一类时延网络控制系統的H∞鲁棒控制

研究一类具有不确定时延的网络控制系统的H∞鲁棒控制问题。假设网络控制系统的控制器与执行器均为事件驱动，传感器为时间驱动，网络诱导时延是时变、不确定的，且小于传感器的采样周期；将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类具有不确定性的线性离散系统。基于Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法，导出了闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件，并给出控制器的设计方法。仿真表明该方法是有效的。     

长时延网络控制系统的建模与分析

针对传感器、执行器为时间驱动,控制器为事件驱动的长时延网络控制系统,考虑存在数据包丢失和乱序,将包含网络的广义被控对象建模为具有时变控制对延的线性离散系统。针对该模型,利用Lyapunov方法,给出了与时滞相关的闭环系统渐近稳定的充分条件;基于线性矩阵不等式( LMI)方法,给出了保证闭环系统渐近稳定的时延上界的求取方法。仿真结果表明本文的方法是有效的。     

多包传输网络控制系统的保性能控制

研究了一类具有不确定时延的多包传输网络控制系统的保性能控制问题。在传感器数据传输采用静态调度策略的情况下,在控制器端用对象模型来估计对象的状态,根据接收到的传感器数据更新模型的相应状态,将多包传输网络控制系统建模为具有不确定性的线性离散周期系统。根据周期系统理论和矩阵不等式方法,推导了多包传输网络控制系统保性能控制律存在的条件,给出了保性能控制律的设计方法,利用PENBMI软件包求解双线性矩阵不等式约束的优化问题可得到次优保性能控制律和次优性能指标。仿真例子验证了设计方法的有效性。     

基于变采样周期的网络控制系统控制与调度协同设计

针对CAN网下的网络控制系统(NCS)，提出了一种基于网络运行状态的动态调度策略，通过在线调整控制系统的采样周期以适应网络中信息流的变化。采用动态调度策略的NCS为一变采样周期系统，将存在时延和数据包丢失的变采样周期NCS建模为一类具有参数不确定性的离散切换系统，利用Lyapunov方法研究了系统的鲁棒稳定性和控制器的设计方法。仿真结果表明所提出的综合设计方法对改善网络的运行能力和保证系统稳定性是有效的。     

多输入多输出网络控制系统时延同步研究

针对单输入单输出和多输入多输出网络控制系统中存在的时延抖动和时延偏移问题,提出了在控制器和执行器前设置缓冲区的方法.通过设置缓冲区,可以减小时延抖动和时延偏移,使之限制在一个合理的范围内,从而减小其对网络控制系统性能的影响,使系统保持稳定,达到时延同步的目的.仿真示例验证了该方法的有效性.     

存在时延的网络控制系统控制算法设计

研究基于网络控制原理的时延问题。分析了网络控制系统的一般模型。针对存在时延的网络控制系统，提出网络时延的控制算法设计，同时通过对水下航行器网络控制系统模型进行仿真实验．使用补偿观测器和有效的控制算法来减弱对控制系统稳定性的影响。论文旨在通过对存在时延的网络控制系统结构的控制算法研究．设计出理想的网络控制系统控制器。     

简单自适应鲁棒飞行重构控制律研究

提出一种基于简单自适应控制的重构控制律设计方法,用于提高飞行重构控制系统的鲁棒性和抗干扰性。针对故障飞行控制系统,设计了一种包含一个基本控制器和一个简单自适应控制器的重构控制器。在基本控制器中,应用具有预定稳定度的线性二次型指标最优控制,以改善系统的稳定性;在简单自适应控制器中,引入并联前馈补偿器,保证故障飞行控制系统满足正实性要求,并将其转化为同时镇定问题,利用YALMIP工具箱进行了求解。以某型飞机侧向飞行控制系统为例,针对系统参数变化和承受有界干扰情况,对所提出的方法进行了仿真分析,结果表明该重构飞行控制系统在跟踪参考输入信号时具有较好的鲁棒性和较强的适应能力。     

基于T-S模型的无人机模糊控制器

针对无人机飞行姿态控制系统的传感器信息时延问题,设计了基于模糊控制理论的解决方案。首先将系统离散化,使时延问题得到简化。然后基于T-S模型,分析得到各时延变量的局部模型隶属度,从而建立T-S全局模糊模型。采用李亚普诺夫方法给出了稳定控制器存在的条件,并采用LMI方法进行求解。最后对控制器的效果进行了仿真验证。     

一类非线性网络控制系统的控制器设计

针对被控对象为Lurie系统的一类非线性网络控制系统(NCS),利用混合系统模型统一描述了同时存在网络诱导时延、数据包丢失、乱序等因素的NCS.在所提模型的基础上,利用线性矩阵不等式方法给出了系统渐近稳定的充分条件以及状态反馈控制器的设计方法。此外,该方法还可以用于求取使系统保持渐近稳定的最大时延上界以及最大允许传输间隔。最后的仿真结果验证了所研究方法的有效性。     

基于控制性能优化的网络化控制系统设计

针对网络控制系统存在不确定短时延情况,提出了一种基于控制性能优化的网络化控制器优化设计方法,该方法利用控制性能梯度优化来得到网络化控制器参数,避免了依据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)进行网络化控制系统(NCSs)设计时出现变量个数大于约束不等式个数的情况。通过对水下航行器航向控制系统的仿真研究,表明了该方法的可行性和有效性。     

区间比例积分微分控制器理论在制导炸弹控制系统设计中的应用

应用区间多项式及区间系统比例积分微分控制器(PID)设计理论,给出了一种飞行控制系统PID控制器设计方法。该方法同时考虑稳定性指标和时域性能指标。首先求出PID控制器的所有稳定参数集,再在该集上得出满足时域性能指标的PID控制器参数区域。只需设计一组控制器参数,就可具有较强的适应被控对象参数变化的能力。理论分析和仿真试验结果表明了该方法的可行性。     

高超声速飞行器高阶纵向模型的控制器设计和性能分析仿真

采用高阶模型,对于给定的纵向飞行模型,考察其在巡航飞行状态下,升降副翼偏转的纵向分量出现小扰动时的时间响应,并通过极点配置方法,使用三重PID控制器分别优化它的稳定性、收敛速度和其他飞行性能指标,并对此控制器的效率和适用条件进行了讨论,通过数学仿真证明控制器能得到较好的控制效果和适应性.     

多变量自校正控制的一种方法

至今为止,几乎所有关于多变量自校正调节器和自校正控制器的研究报道都是在假定系统时滞相等的条件下进行讨论的,并且在线辨识参数较多。但是,多变量系统时滞不等在工程上也是经常遇到的,因此,提出一种解决此类系统的简单、有效的控制方法具有一定工程实用价值。本文试图通过选取适当的拟合系统模型和控制性能指标,提出了一种解决时滞不等时最小方差调节器和自校正控制的方法,在线辨识参数减少,并证明了这种自校正控制方法在最小方差控制性能指标和白噪声干扰下具有多变量自校正特性。最后,给出了部分计算机仿真结果。     

分布控制系统的容错配置设计

分布控制系统的容错配置设计是在Galois域增加冗余控制器.可编程控制器的扩充状态变量经网络送给冗余控制器.该控制器在设定时间产生奇偶校验码,通过布尔函数逻辑运算转换成Galois域函数运算,检验其输出是否满足奇偶校验条件以判断是否存在故障.以物料抓送系统的冗余控制为例,对冗余结点的输出进行检测、用估计输出取代故障控制器的输出使其功能恢复,实现系统的自诊断.     

基于重构容错的智能水下机器人定深运动控制

为保证智能水下机器人（AUV）在部分运动执行器出现故障的情况下,仍可在一定深度下顺利完成相应任务,提出一种定深容错运动控制策略。该控制策略针对某型智能水下机器人垂向推进器的故障,从实用角度出发,基于重构容错控制思想,同时结合自抗扰控制（ADRC）方法进行具体的控制器设计和实现。该控制策略中包括两种定深控制器设计,分别为垂推正常工况下和垂推故障情况下的定深控制,试图依靠相关故障信息,通过重构替换实现容错控制。在仿真实验中,该控制策略于不同环境干扰下进行了相应测试,并与结合PID方法的定深控制器进行了比较。结果表明,基于重构容错控制思想,并结合自抗扰控制方法的定深容错控制策略不仅有效,同时具有更好的抑制干扰作用,从而可以为机器人提供更优的控制效果。