一类增长率依赖输出的非线性系统的输出反馈输出跟踪控制

研究一类增长率依赖输出非线性系统的输出反馈输出跟踪控制问题.利用系统结构特点,构造出系统实现输出跟踪时内部状态的渐近轨迹.通过建立状态与渐近轨迹偏差的动态方程,将输出跟踪问题转化为偏差系统的镇定问题,然后通过设计偏差系统的输出反馈镇定控制器给出输出反馈输出跟踪控制器.最后以仿真实例验证本文结论.     

一阶伪线性系统的模型参考输出跟踪控制

针对伪线性系统的模型参考输出跟踪问题,设计伪线性系统的模型参考跟踪策略.控制器分为两部分,其一为反馈镇定控制器,保证闭环系统是渐近稳定的;另一为前馈补偿控制器,通过求解基于控制器存在条件建立的方程组得到控制器的参量矩阵,使得闭环系统的输出渐近跟踪参考系统的输出,且当系统中存在时变系数时方法仍是有效的,控制器中保有部分自由度可以进一步利用,以提高具体控制任务所需的系统性能.数值仿真验证了所提出方法的有效性.     

非线性相似组合系统的鲁棒输出跟踪控制*

研究一类具有相似结构的非线性不确定组合系统的分散输出跟踪控制问题,利用的相似结构,提出一种设计具有相似结构的分散滑模控制器的方法,所设计的控制器,对于所有允许的不确定性,均使系统输出渐近跟踪所给定的参考输出。     

一种推广的组合非线性输出反馈控制

针对多变量饱和线性系统的时变参考输入跟踪问题,研究了一种组合非线性输出反馈控制器的设计方法.基于原始的组合非线性反馈理论,构造了全阶和降阶输出反馈控制器.控制器由线性输出反馈项和非线性反馈项组成,使得闭环系统在包含于吸引域的不变集内渐近稳定.除了能够跟踪时变参考输入外,系统还具有良好的动态性能.仿真结果说明了所开发控制器的有效性.     

一类非线性时变系统的鲁棒输出跟踪控制

研究一类具有非匹配不确定性的非线性时变系统的鲁棒状态反馈输出跟踪控制器设计问题。通过引入非线性时变系统的相对阶将系统输入输出线性化,然后设计出一种基于标称系统和不确定性上界的连接型鲁棒输出跟踪控制器,利用该方案设计的控制器可保证整个闭环系统是一致有界稳定的,且闭环输出可以渐近跟踪期望的轨迹。     

一类非线性系统的加速度规划输出跟踪动态控制

针对一类严格反馈形式的非线性二阶多输入多输出系统,提出一种带有加速度规划的输出跟踪动态控制策略.引入一个代替时间变量的路径参数用以规划路径跟踪时的加速度,回避了设计内环加速度控制回路的常规方法,简化了控制器的设计过程.对二阶系统的控制项求导进行系统扩维,基于新的增广系统,设计了使系统输出收敛于期望路径的反馈线性化动态控制律.再对加速度跟踪误差基于梯度法设计更新律使其渐近收敛于零,最后通过调节期望加速度实现定常速度控制.理论分析表明,误差闭环系统一致渐近稳定,速度误差有界.动力定位船舶循迹控制仿真结果表明了所提出控制器的有效性.     

基于观测器的受扰多项式系统H∞输出跟踪控制

考虑一类受到外部扰动影响的多项式系统在状态不完全可测情况下的H_∞输出跟踪控制问题.首先,综合前馈-反馈复合控制思想,设计基于观测器的输出跟踪控制器,其中反馈镇定控制器用于保证闭环系统稳定,前馈补偿控制器用以实现对参考模型输出信号的跟踪;然后,提出具有输出反馈结构的跟踪控制方法,其优势在于实现了分离原则,可单独设计观测器和控制器,降低计算复杂度;接着,利用依赖全状态的齐次多项式Lyapunov函数导出使得闭环系统渐近稳定且满足H_∞跟踪性能的充分条件,借助多项式平方和凸优化技术可直接求得相应的观测器和控制器;最后,通过数值仿真实例验证所提出设计方法的有效性和优越性.     

一类非线性时滞输出反馈系统的自适应控制

针对一类参数化非线性时滞输出反馈系统,提出了一种无记忆自适应跟踪控制器的设计方案.采用时滞滤波器估计系统状态,用Domination处理非线性时滞项,应用Backstepping技术设计控制器和参数自适应律.放宽了对时滞项的要求.通过构建一个Lyapunov＿Krasoviskii泛函,证明了闭环系统的稳定性,实现了对目标轨线的渐近跟踪,保证了所有信号一致有界.实例仿真说明了该方案的可行性.     

非线性时变系统基于状态观测器的输出跟踪

研究了一类仿射非射线时变系统基于状态观测器的输出反馈跟踪问题。首先,设计出该系统的状态观测器,然后,给出了一种用估计状态实现渐近跟踪期望信号的控制器设计方案,并证明了相应闭环系统的指数稳定性,其中系统的控制器和观测器可以分离独立进行设计。最后,给出了数值仿真研究,结果表明了该方法的有效性。     

基于Razumikhin方法的时变时滞非线性系统的输出反馈镇定

针对一类时变时滞非线性系统,采用Razumikhin方法研究其输出反馈控制问题.利用时滞系统的Razumikhin定理和反推设计方法,通过设计有效的观测器和选取适当的Lyapunov函数,构造系统的输出反馈控制器.所设计的控制器能够保证闭环系统的平衡点是全局渐近稳定的,所给出的方法无需考虑时滞导数的限制,改进了以前所得结果.仿真示例验证了所设计输出反馈控制器的有效性.     

一类非线性系统的间接自适应输出反馈模糊控制

针对一类未知非线性系统,提出一种输出反馈控制方法。首先在假设系统状态已知的情况下设计状态反馈控制器,实现跟踪性能。然后在系统状态不完全可测的情况下,通过设计高增益观测器对系统的状态进行估计,实现输出反馈控制器设计。最后证明所设计的输出反馈控制器可获得状态反馈控制器所取得的最大最小问题的跟踪性能。     

非线性组合系统的鲁棒分散输出跟踪

研究一类具有结构不确定性的非线性相似组合系统的鲁棒分散输出跟踪控制问题。对于系统中的非匹配不确定性,利用参数摄动法设计出分散滑模控制器,使得跟踪误差收敛到零点的小邻域内。该邻域的半径可表示为设计参数的K类函数,并使系统的状态保持有界。仿真例子进一步验证了所提出设计方法的有效性。     

Output tracking of stochastic nonlinear systems with unstable linearization

This paper studies the output tracking problem for a class of stochastic nonlinear systems whose linearization parts may have unstable modes via output‐feedback control. This is in contrast with most of the existing results where only state‐feedback control is considered. On the basis of the homogeneous domination technique, an output tracking controller is designed. It is shown that the expectation of tracking error can be made arbitrarily small while all the states of the closed‐loop system remain to be bounded in probability. Finally, a simulation example is given to illustrate the effectiveness of the tracking controller.     

Output tracking control of switched nonlinear systems with multiple time-varying delays

In this paper, the output tracking control problem for a class of switched nonlinear systems with multiple time-varying delays is studied based on equivalent-input-disturbance (EID) approach. More precisely, with the use of suitable Lyapunov-Krasovskii functional together with average dwell-time technique, an output feedback tracking controller is designed which makes that the states of resulting system can asymptotically track the desired trajectory. Further, the EID estimator is implemented to reject both matched and unmatched disturbances effectively without requiring any prior knowledge of the disturbances. Simulation results are presented to illustrate the effectiveness and potential of the developed EID-based output tracking control design technique. The results reveal the fact that the tracking controller based on EID provides a better tracking performance than the feedback controller based on sliding mode technique.     

非线性系统的自适应实用输出跟踪控制

研究了一类具有不可控不稳定线性化和线性化参数的非线性系统的全局自适应实用输 出跟踪控制问题,这类系统既不具有反馈线性化性质,对输入也没有仿射特性.因为这类系统的 线性化系统具有不可控模式且该模式在右半平面内有根,所以全局渐近输出跟踪是不可能的(甚 至是局部的).应用修正的自适应增加幂积分方法,设计了一种光滑状态反馈控制器,保证闭环系 统所有信号全局一致最终有界,且使跟踪误差进入零的小邻域内.仿真结果表明该控制器是可行 的并且是有效的.     

Output feedback stabilization for delayed large‐scale stochastic systems with markovian jumping parameters

This paper deals with the problem of decentralized output feedback stabilization for a class of large‐scale stochastic time‐delay systems with Markovian jumping parameters. Attention is focused on the design of a decentralized dynamic output feedback controller, which is also with Markovian jumping parameters, such that the closed‐loop system is exponentially mean‐square stable. A sufficient condition for the solvability of this problem is proposed in terms of linear matrix inequalities. Copyright © 2009 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

非线性大系统的分散输出反馈半全局鲁棒镇定

从半全局镇定角度研究非线性大系统的分散输出反馈鲁棒镇定问题．对一类满足新型增长条件的非线性大系统, 给出了分散输出反馈半全局鲁棒镇定控制器的设计方法．对任意给定状态空间的紧子集, 可经此方法设计分散输出反馈控制器, 使受控大系统在原点是渐近稳定的同时吸引域包含指定的紧子集．