非线性不确定性系统的变结构控制策略研究

针对具有匹配和失配不确定性因素的非线性单变量时变系统，研究了一种新的变结构控制律的设计方法，提出了完全基于对象标称模型不确定性因素上下界的逻辑极值控制律形式，以保证变结构控制系统浙近稳定或最终有界。     

非匹配不确定非线性系统的反演变结构控制

讨论一类非匹配不确定的非线性系统的输出跟踪问题。结合反演(Backstepping)设计方法和变结构控制，提出了反演变结构控制策略。对存在非匹配不确定性和未知干扰的系统，设计的反演变结构控制器实现鲁棒输出跟踪，闭环系统在有限时间进入滑动模态。仿真算例证实理论结果。     

一类含有非线性项的不确定系统的有限时间输出跟踪控制

讨论了一类含有非线性项的不确定系统的有限时间输出跟踪控制问题．首先,采用变结构控制理论,给含有非线性项的不确定系统设计了滑模控制率,使辅助系统状态在有限时间到达切换面并维持在切换面上运动;其次,给出了辅助系统有限时间稳定的充分条件,使系统输出有限时间跟踪参考模型输出信号．最后,通过数值算例演示了该方法的可行性及有效性．     

多变量系统的全程滑态变结构模型跟踪控制

研究了多变量系统的变结构模型参考设计问题，针对同时具有参数摄动和外界干扰的多变量系统提出了一种全程滑态变结构模型跟踪控制方案，使得误差系统从一开始就处于滑动模态上，改善了跟踪误差的瞬态性能和鲁棒性，仿真结果表明了该方法的有效性。     

一类可解耦MIMO系统的模型跟随变结构控制

结合线性多变量系统解耦理论与变结构控制的优点，采用鲁棒控制系统理论中的二自由度结构法的设计思想，提出了一种对于可解耦多输入多输出线性系统的模型跟随变结构控制方法，对于一类满足解耦条件的多输入输出跟踪系统，分两步进行设计，首先对被控对象标称模型进行解耦和稳定化极点配置，将得到的控制表达式作为最终控制律的第一部分，其次，以前一部分设计构成的闭环系统模型作为参考模型建立模型跟随偏差系统，并求出变结构控制律，作为最终控制的律的第二部分，从而使被控系统在存在内部模型参数摄动和外部干扰的情况下，仍然具有优良的动态性能，利用Lyapunov方法证明了所设计的模型跟随编差系统是稳定的，最后，通过仿真实例，表明了所提出的方法是正确的。     

多变量系统的全程滑态结构模型跟踪控制

研究了多变量系统的变结构模型参考设计问题，针对同时具有参数摄动和外界干扰的多变量系统提出了一种全程滑态变结构模型跟踪控制方案，使得误差系统从一开始就处于滑动模态上，改善了跟踪误差的瞬态性能和鲁棒性，仿真结果表明了该方法的有效性。     

非匹配条件下不确定非线性系统的变结构控制

研究不确定非线性系统的输出跟踪问题。针对系统中的未建模动态和广义的不确定性,基于李亚普诺夫稳定性理论提出了一种变结构控制方案,它不要求系统的不确定性满足匹配条件,仅要求已知不确定性的有界约束。从理论上证明了闭环跟踪系统全局渐近稳定,系统信号保持有界,仿真实例证实了理论结果。     

空间站的分散模型参考变结构自适应控制

采用分散模型参考变结构自适应控制方法设计空间站的控制器。将描述空间站数字模型转化为相互关联的子系统模型，在建立了系统参考模型的基础上，设计了可以保证空间站在受到强烈动态干扰时仍能稳定运行的分散控制系统。所设计的控制律形式简单，提高了控制算法的实时性。数字仿真表明了该控制方法的有效性。     

一类不确定线性组合系统的变结构分散镇定

研究了具有参数摄动、外界干扰等不确定因素影响的线性大系统的分散控制问题。考虑到子系统间关联项的重要作用,在子系统间关联项可知的情况下,提出一种新的考虑问题的思路。将已知的关联作用矩阵作为标称系统的参数矩阵,在假设系统不确定性有界且满足一定匹配条件的前提下,给出一种变结构分散控制算法,实现了大系统的全局渐近稳定。该控制律设计简单,并保证了闭环系统较好的动态性能和较强的鲁棒性。     

改进参考轨迹的滑模预测控制在磁悬浮轴承的应用

研究了不确定离散时间系统的滑模预测变结构控制器的设计问题,针对常规滑模变结构控制方法在电磁轴承控制当中引起的抖动问题,提出了一种能有效削弱系统抖振并保证系统渐近稳定的幂指数趋近律,将该趋近律作为滑模参考轨迹,以不确定系统的名义模型作为滑模预测模型,将预测控制中滚动优化、反馈校正的思想引入离散准滑模变结构控制系统的设计,实现了滚动优化求解.建立电磁轴承动力学模型,并对其进行了仿真,结果表明:该方案可以有效减弱抖动对系统的不利影响,实现了转子的快速调整和稳定悬浮,其跟踪性能快速精确,同时对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

非线性互联系统的H∞网络控制

研究了有未知干扰的互联系统的鼠。网络控制。考虑到网络控制时滞和数据包丢失的问题,使用T-S模糊模型对互联系统进行建模。基于LMI方法,根据李亚普诺夫稳定性理论和互联系统的分散控制理论,提出使该瓦联系统渐进稳定的充分条件,并且满足H∞性能指标。最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性。     

The iterative linear matrix inequality suboptimal design of decentralized ∞ control

An approach is proposed to design decentralized state feedback _∞ suboptimal controllers for LTI interconnected large scale systems. The parametrization theorem of decentralized robust state feedback controllers is developed in two steps and the design condition for the feedback gain is in the form of matrix inequalities. An iterative solution algorithm based on linear matrix inequality (LMI) techniques is proposed to obtain the decentralized feedback gain. The given examples are taken to show the application and the convergence of the algorithm. Project supported by the National Natural Science Foundation of China Synopsis of the first author Xie Yongfang, Doctoral student, born in 1972, majoring in _∞ control theory and its application, modem robust control, decentralized control.     

基于二维模型理论的离散观测器重复控制系统

为了克服传统设计方法在一维时域中忽视控制和学习这2种行为的差异所带来的保守性,提出了一种应用离散的观测器重复控制(RC)的设计方案,基于二维(2D)系统的理论,研究某些带有不确定性的线性系统.首先,建立了一种二维离散模型,既考虑用来描述在一个重复周期之内的控制行为,也考虑用来描述在周期之间发生的学习过程.然后,通过重建状态变量,将重复控制器的设计转化为反馈增益的设计问题.最后,通过线性矩阵不等式(LMI)获得其稳定性的条件,以及重复系统的增益系数.对比分析表明:该方案算法的适用性强,对鲁棒性与跟踪速度的改善显著.经过数据仿真,检测结果显示出仅需几个学习周期就可达到很高的控制精度,说明二维系统理论在重复控制设计与分析中具有广泛的应用前景.     

Compensation for secondary uncertainty in electro-hydraulic servo system by gain adaptive sliding mode variable structure control

Based on consideration of the differential relations between the immeasurable variables and measurable variables in electro-hydraulic servo system, adaptive dynamic recurrent fuzzy neural networks（ADRFNNs） were employed to identify the primary uncertainty and the mathematic model of the system was turned into an equivalent linear model with terms of secondary uncertainty. At the same time, gain adaptive sliding mode variable structure control（GASMVSC） was employed to synthesize the control effort. The results show that the unrealization problem caused by some system＇s immeasurable state variables in traditional fuzzy neural networks（TFNN） taking all state variables as its inputs is overcome. On the other hand, the identification by the ADRFNNs online with high accuracy and the adaptive function of the correction term＇s gain in the GASMVSC make the system possess strong robustness and improved steady accuracy, and the chattering phenomenon of the control effort is also suppressed effectively.     

大型柔性空间结构的分散鲁棒自适应控制

提出了大型柔性空间结构的分散鲁棒自适应控制方法。基本思想是采用反馈控制其不确定性，而反馈控制中反馈系数由不确定项的果未而采用自适应算法估计得到。对大型柔性空间结构ＭａｓｔＦｌｉｇｈｔＳｙｓｔｅｍ的仿真证实了方法有有效性。     

基于灰色系统理论的建设工程投资控制评价体系

控制建设项目投资规模是我国工程项目建设所面临的问题．如何提高建设项目投资控制的水平,有效提高投资效益是一个很迫切需要解决的问题．针对目前工程项目投资控制存在的问题,本文利用各地工程实例,对控制建设全过程投资的组成因素进行科学的分类,对这些组成因素进行识别、归纳,确定出影响投资的关键因素;并应用灰色系统理论的基本思想建立投资控制关联模型．以灰色关联度理论方法为基础,建立了投资控制动态分析和评价体系．通过此评价体系,对投资实施状态和未来投资加以监测,为决策者提供制定和控制下一个时期的投资依据．     

基于同步相量测量单元的观测线性化追踪目标 励磁控制策略

为了进一步改善电力系统的暂态稳定性,结合同步相量测量单元（PMU）和观测线性化追踪目标控制理论,推导出了基于同步坐标系和参考机坐标系的多机电力系统观测线性化追踪目标励磁控制规律。该控制策略利用PMU测量得到的系统实时运行状态量实现了状态方程线性化,从而可以对励磁控制器进行线性最优控制设计,避免了非线性系统局部线性化的不精确性和精确线性化时系统模型设计的复杂性,适合于在线应用。仿真结果表明,该控制策略较之非线性最优励磁控制能更好地提高电力系统的暂态稳定性。     

关联大系统的分散模型参考自适应控制

本文针对一类由相互关联的子系统组成的大规模互联系统,提出了一种新的分散鲁棒模型参考自适应控制方法。考虑各子系统存在有界扰动时的情况,为了增强系统的鲁棒性,改进了自适应控制结构;并且,采用大系统稳定性分析的分解－集结”方法,对整个关联大系统的全局稳定性进行了分析和证明。同有关文献相比较,本文的方法可用于参考模型输入和扰动为任意有界函数的情况。因而它更具有一般性和实用性。最后,利用MATLAB对一实际大系统进行了仿真。仿真结果表明,本文所提方案有效地增强了系统的鲁棒性、提高了系统性能     

互连电力系统自适应紧急控制 I：等值模型的多步递归最小二乘辨识

本文提出一种互连电力系统紧急状态等值模型的多步递归最小二乘辨识方法。只需要局部测量，该方法就能估计互连电力系统等值两机模型参数（惯性常数、阻尼系数、内电势、相对功角和相对角速度）和联络线电抗．换言之，在线估计紧急状态下互连电力系统的平衡点和系统状态是可能的．所估计的模型能用于各种紧急状态控制和别的方面．用一个四机系统的仿真计算证明了多步最小二乘辨识的有效性．     

非线性时滞关联大系统的分散控制

研究了一类带有时变时滞的双线性关联大系统的分散状态反馈控制问题.通过定义新型的Lyapunov函数,导出了闭环关联大系统时滞相关渐近稳定的充分条件.通过并行分布补偿算法(PDC)和求解线性矩阵不等式得到分散模糊控制器.理论证明和仿真例子都说明在所设计控制器的作用下,关联大系统是渐近稳定的.