超差特征量指标约束下的离散系统待机控制

由目标跟踪过程中出现的实际情形提出一类新的离散系统待机控制问题.将系统跟踪中断(控制失败)概率这一关键性指标转化为一组由滞留时间、超差时间以及随机穿越周期等构成的超差特征量指标集的约束;推导出带状目的域下超差特征量指标的解析表达式,研究了其与区域极点指标之间的相容性条件;当上述指标相容时,利用线性矩阵不等式(LMI),采用差分进化算法(DE)对待机控制策略进行满意优化求解;最后通过一个算例验证了所提方法的有效性.     

基于LMI的随动系统满意PID调节器设计

PID控制器在实际工程中应用广泛,而且工程上对随动系统的性能要求往往是多方面的．该文应用满意控制思想,研究了期望指标：扇形区域极点,稳态输出方差和动态误差系数约束下随动系统的PID控制设计问题．首先将PID控制参数设计转化为局部状态反馈问题,导出了3项指标约束的双线性矩阵不等式(BMI)描述．然后给出改进的迭代线性矩阵不等式(LMI)算法求解BMI可行解,得到使闭环系统满足3项期望指标的PID参数．最后给出了应用该方法数值算例．     

含随机穿越特征指标的离散系统满意估计问题

当待估量的期望值是一个有界区域时, 对待估量穿越目的域边界问题进行了讨论. 通过对离散估计系统的区域极点、随机穿越特征量等指标的相容性进行分析, 给出了一种满足多指标要求的满意待机估计策略, 并设计了基于双线性矩阵不等式组(BMIs)的求解算法. 所给出的待机估计策略可保证待估量在目的域内平均滞留度满足一定的指标, 同时相对目的域边沿的平均穿越周期尽可能小, 从而达到了待估量在目的域内、外的时间分布更加均匀 的目的. 数值算例说明了所设计的估计策略满足多指标要求.     

多目标约束下的满意容错控制方法

对一类不确定性不满足匹配条件的线性系统, 研究了圆域极点指标、H∞指标和H2指标约束下的满意容错控制器的设计问题. 在连续型的执行器故障的模式下, 利用线性矩阵不等式技术, 提出了多目标容错控制性能的相容性判别条件, 分析了与圆域极点指标相容的H∞指标和H2指标的取值范围, 并在相容指标约束下给出了有效的满意容错控制器的设计方法. 对歼击机纵向通道控制系统的仿真结果表明, 本文提出的方法是有效的.     

期望指标集约束下一类随机系统的满意PID控制

研究一类随机系统具有期望的动态误差系数、稳态输出方差和相对稳定裕度约束的满意PID控制问题．首先应用满意控制思想,给出期望指标集的相容性定义;然后分别推导出PID控制器满足期望的稳定裕度指标的参数域边界解析式、满足期望的动态误差系数指标和期望的稳态输出方差指标的参数解集的解析式;最后给出期望指标的相容性判别方法以及相容性解集求取策略．通过算例验证了所提出方法的有效性．     

线性系统相容指标约束下的容错控制新方法

针对一类具有范数有界不确定性不满足匹配条件的线性连续系统,对易于失效的执行器进行容错控制设计,重新研究了圆域极点指标、H∞指标和H2指标约束下的满意容错控制器的设计问题.基于线性系统的极点配置理论和H2/H∞控制理论,利用线性矩阵不等式( LMI)方法,在假设失效执行器的输出为任意能量有界信号的情况下,分析了这3类指标在相容情况下的取值范围,并在相容指标约束下得到了新的满意容错控制器的设计方法,给出了满意容错控制器的具体设计步骤.所设计的满意容错控制器使闭环系统的极点在一个给定的圆域内,并且保持着系统给定的H2/H∞性能要求.     

基于多目标进化算法的混合H2/ H ∞优化控制

提出一种用于混合H2／H∞优化控制的多目标进化算法．为加快算法的收敛进程，将LMI方法的优化结果作为初始代种群，并采用群体排序、小生境和最优保留等关键技术．仿真结果表明，与LMI方法相比，多目标进化算法的优化结果具有更小的保守性．     

随机系统中满意PID调节器的设计

应用满意控制思想,研究了扇形区域极点和稳态输出方差约束下PID调节器的设计问题．将PID调节器设计问题转化为局部状态反馈问题,再通过适当变换将PID调节器参数设计转化为求解一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可通过MATLAB中的LMI工具箱方便地求解．算例说明了所提出方法的有效性．     

基于分布式PID控制的任意阶线性多智能体系统的一致性

研究普通线性多智能体系统在有向拓扑结构下的一致性问题,提出一种基于分布式PID控制的新的一致性协议.\.首先通过变量转换将一致性问题转变为误差系统的渐近稳定问题;然后构造Lyapunov函数,基于线性矩阵不等式(LMI)给出系统实现一致性的充分条件;最后通过仿真与纯比例控制作了比较.仿真结果表明,系统的结构拓扑图在存在全局可达节点的条件下,通过选择合适的PID参数,可克服噪声的干扰,缩短系统的收敛时间.     

X-Q自适应PID及其在多目标满意控制系统中的应用

给出一种新型X-Q自适应控制器,它具有新颖的自适应频率特性对于控制信号而言,它是一个没有任何相位落后的PID,且高频段为一放大倍数为k的放大器,低频段为一积分时间常数为     

基于满意度准则的机场终端区容量利用和流量分配的多目标优化模型研究

为优化跑道容量和定位点空中交通流量,将机场终端区的进离港定位点和跑道看作一个系统;在 服从整个系统容量限制的前提下,引入了满意度准则,通过分析跑道容量和定位点流量的相互影响,建立了 多目标优化模型．算例研究表明,通过对进离港航班流量需求的协调分配,给定时段内的所有航班均得到有 效调度．整体航班需求排队队列减少了约10%,容量利用满意度为0.75,在机场终端区实现了跑道容量的有 效利用和定位点流量的合理分配．     

Output Feedback Controller Design for systems with Amplitude and Rate Control Constraints

A method for synthesizing dynamic output feedback controllers for continuous time systems presenting actuators constrained in both amplitude and rate is proposed here. The considered controller structure is composed of a saturating integrator block connected to a linear compensator output, delivering a signal to the actuator input inside all its bounds. Considering that the plant is submitted to L ₂ bounded disturbances, linear matrix inequality conditions are proposed in order to ensure both external and internal stability of the closed loop system.     

执行器故障时变系统的PID迭代容错控制

对存在执行器故障的连续线性时变系统，给出了PID型迭代学习容错控制律的收敛条件。对连续时变故障系统设计了一种PID迭代学习容错控制律，在[λ]范数意义下给出了故障系统PID型迭代容错控制器收敛的充要条件；基于Schur补原理和不等式变换，将容错控制器收敛条件转换成线性矩阵不等式，当迭代学习收敛速度设定时，基于线性矩阵不等式能快速确定最优迭代控制增益，避免了迭代控制增益设置的盲目性。旋转控制系统的数值仿真，验证了PID迭代容错控制器优良的容错性能和跟踪性能。     

Guaranteed cost PID control for uncertain discrete‐time stochastic systems with additive gain perturbations

This paper investigates a novel design method for robust nonfragile proportional‐integral‐derivative (PID) control that is based on the guaranteed cost control (GCC) problem for a class of uncertain discrete‐time stochastic systems with additive gain perturbations. On the basis of linear matrix inequality (LMI), a class of fixed PID controller parameters is obtained, and some sufficient conditions for the existence of the GCC are derived. Although the additive gain perturbations are included in the feedback systems, both the stability of closed‐loop systems and adequate cost bound are attained. As a sequel, decentralized GCC PID for a class of discrete‐time uncertain large‐scale stochastic systems is also considered. Finally, the numerical results demonstrate the efficiency of the proposed controller synthesis. Copyright © 2010 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

输入受限不确定离散系统的灰色滑模控制

对于输入受限离散系统,首先构造出输入受限条件的等效约束矩阵,然后基于线性矩阵不等式给出了满足输入受限条件的切换函数时变参数的构造方法.采用离散趋近控制,结合李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法提出了滑动模态渐近稳定的充分条件,对不确定部分建立灰色估计模型,证明了闭环系统的稳定性.理论和仿真表明,不仅利用到基于等效控制的滑模控制器构造简单、易于实现等优点,而且满足输入受限条件,克服了传统基于等效控制的滑模控制器瞬时输出量过大的缺点,有效地消除了系统抖振和不确定因素的影响.     

执行器受限下离散网络控制系统容错控制

随着自动控制、计算机科学以及通讯技术等飞速发展,近十年来网络控制系统(NCSs)已经在工业控制、航空航天以及物联网等领域得到广泛的应用。针对离散时间网络控制系统存在执行器饱和与故障的情况,充分考虑网络诱导时延和参数不确定等影响,提出了一种容错控制设计方法,将被控系统转化为一类存在扇形有界不确定性和非线性项的闭环控制系统,利用Lyapunov稳定性理论和时延上界信息进行泛函构造并利用Jenson不等式放大技术估计泛函差分更紧上界,得到确保闭环系统渐近稳定的充分性条件,再基于线性矩阵不等式(LMI)技术得到控制器增益设计方案,最后利用对比仿真验证了方法的有效性并且能降低保守性。