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。     

基于神经网络的一类非线性系统自适应输出跟踪

针对一类未知非线性系统,提出了一种输出反馈控制方法.首先,在假设系统状态已 知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,证明了所设计的输出 反馈控制器可以获得状态反馈控制器的性能.     

非线性系统的模糊自适应输出反馈控制

针对一类未知非线性系统,考虑系统状态不完全可测的情况,利用Lyapunov综合方法设计了一种基于高增益观测器的模糊鲁棒自适应输出反馈控制器,并证明在一定条件下,所设计的输出反馈控制器能获得状态反馈控制器的性能。     

基于约束H∞输出反馈的四轮转向模型跟踪控制

以跟踪参考模型为控制策略,提出一种基于约束H_∞输出反馈控制的四轮转向（4WS）控制新方法．将前馈控制和反馈控制相结合,同时控制前、后轮转角,以实现实际车辆模型对参考模型的期望性能跟踪．兼顾抗干扰能力与执行机构输出饱和,将约束H_∞输出反馈控制应用于反馈控制器的设计．仿真实验表明所设计的4WS车辆系统可以很好地跟踪参考车辆模型,提高了车辆的操纵稳定性．     

含执行机构未知动态的液压伺服系统输出反馈控制

针对含有未知动态(如:执行机构、负载等)液压伺服系统,提出一种基于未知系统动态估计器的输出反馈控制方法.该方法不依赖于函数逼近器和传统反步控制设计,且无需难以测量的系统内部状态.首先,为避免反步控制和系统全部状态,引入等价变换,将含液压执行机构的伺服系统高阶严格反馈模型转化为Brunovsky标准型,进而运用高阶滑模微分器观测转化后的系统未知状态.控制器设计中引入描述收敛速率、最大超调量和稳态误差的性能函数,保证预设控制系统稳态和瞬态控制性能.为补偿系统集总未知动态影响,设计一种仅含一个调节参数并保证指数收敛的未知系统动态估计器.该输出反馈控制器可以实现对系统输出的精确跟踪控制.最后,通过数值仿真结果表明了所提出算法的有效性.     

一类模糊非线性系统自适应输出反馈控制

针对一类未知非线性系统,利用模糊逻辑系统、H∞控制和高增益观测器,提出了 一种模糊自适应输出反馈控制方法.证明了所设计的输出反馈控制器可以获得状态反馈控制 器的性能.仿真结果证明了所提出方法是有效的.     

一类模糊非线性系统的直接鲁棒自适应输出反馈控制

针对一类未知非线性系统,利用模糊逻辑系统、H^∞控制和高增益观测器,提出一种模糊直接鲁棒自适应输出反馈控制方法。证明了所设计的输出反馈控制方法不但能保证闭环控制系统稳定,而且可获得在状态反馈控制器下的性能。仿真结果进一步验证了所提出方法的有效性。     

基于观测器的输出反馈电子节气门控制器设计

针对电子节气门系统的状态变量不完全可测量, 设计了一个基于观测器的输出反馈电子节气门控制系统. 该系统由一个估计不可测量状态的降阶观测器和一个非线性状态反馈控制器组成. 同时在控制器中引入了跟踪误差的积分项以抑制跟踪静差. 将建模误差和观测器误差等不确定性看作外部扰动, 在输入到状态稳定性(Input to state stability, ISS)理论框架下分析了跟踪误差系统的鲁棒性, 并据此给出了选择控制器参数的指导性原则.仿真及实验结果表明, 基于观测器的输出反馈控制器能够很好地实现电子节气门的跟踪控制.     

严格反馈非线性系统的自适应神经网络输出反馈控制

基于非线性反馈函数,文章设计神经网络状态观测器,解决一类非线性系统的输出反馈控制问题.非线性反馈神经网络观测器在系统存在不确定性函数的情况下实时估计系统状态.利用所获得的状态信号,设计了自适应神经网络动态面控制器,同时保证了闭环系统的稳定性和所有信号的有界性.通过调节设计参数的取值能够达到期望的闭环跟踪性能.数值仿真表明,所设计的状态观测器不需要对原系统做状态变换,能够克服输出反馈滑模控制器带来的抖震问题.     

一类非线性系统的输出反馈半局鲁棒镇定

从半局镇定角度研究了一类非线性系统的输出反馈镇定问题,这类系统具有较强的非线性增长特征.利用高增益观测器,把非分离设计原则应用于输出反馈半局镇定控制器设计.在不需系统具有一个一致完全可观状态反馈控制器情况下,给出了输出反馈控制器的设计方法.对任意给定紧子集,所设计的反馈控制器使闭环系统是渐近稳定的且吸引域包含指定的紧子集.最后的仿真实例说明了设计方法的有效性.     

具有参数不确定性的非线性系统的鲁棒输出跟踪

研究具有非线性参数化的非线性系统的输出跟踪问题.采用时变状态反馈控制律, 指数镇定输出跟踪误差,并保证非线性系统的所有状态是有界的.为了实现时变状态反馈控 制律,设计高增益鲁棒观测器观测构造该控制律所需要的状态,使得整个闭环系统的输出能 渐近跟踪期望输出,且该闭环系统中所有信号都是有界的.     

离散时间部分状态反馈模型参考自适应控制

本文针对线性不确定性系统, 给出了部分状态反馈直接模型参考自适应控制设计方案以及详细的系统稳 定性、输出跟踪性能分析. 控制器设计基于降维观测器和参数化方法. 此方案采用反馈控制, 反馈信号不仅仅依赖 全状态信息或者输出信号, 而是任意不超过系统维数的可测信号. 因此, 部分状态反馈控制是包含状态反馈、输出 反馈控制的新的控制方案, 缓解了状态反馈对状态信息的限制, 降低了输出反馈控制结构的复杂性. 通过引入辅助 信号, 本文证明了输出匹配条件的存在性、所有闭环系统信号的有界性以及渐近输出跟踪性能. 仿真结果验证了该 方案的有效性.     

具有方差和极点约束的不确定系统鲁棒H∞输出反馈控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续系统和二次矩阵不等式区域, 考虑系统具有方差和区域极点约束 的输出反馈控制器设计问题. 为此首先导出闭环系统区域稳定的充分必要条件. 然后用线性矩阵不等式方法给出输出反馈控制器存在的一个充分条件. 在此充分条件下闭环系统是鲁棒区域稳定的且具有H-infinity性能以及当干扰为白噪声信号时其稳态状态方差有限. 接下来用矩阵分解方法给出输出反馈控制器增益矩阵的求解过程. 最后通过一个仿真实例说明本文所提出的控制器设计方法的有效性.     

不确定广义模糊系统的鲁棒模糊H∞控制器设计

研究了不确定广义模糊系统鲁棒H∞状态反馈控制器和动态输出反馈控制器设计问题。在E确定其它系数矩阵均存在不确定性情况下，给出鲁棒模糊H∞状态反馈控制器和动态输出反馈控制器存在的充分条件。鲁棒H∞状态反馈控制律的设计可能通过求解线性矩阵不等式得到，而动态输出反馈鲁棒H∞控制器可通过定义新变量得到，所求控制器使闭环系统对所有的不确定性稳定且满足H∞性能指标γ。     

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.     

具有方差和极点约束的不确定系统鲁棒H∞输出反馈控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续系统和二次矩阵不等式区域,考虑系统具有方差和区域极点约束的输出反馈控制器设计问题．为此首先导出闭环系统区域稳定的充分必要条件．然后用线性矩阵不等式方法给出输出反馈控制器存在的一个充分条件．在此充分条件下闭环系统是鲁棒区域稳定的且具有H∞性能以及当干扰为白噪声信号时其稳态状态方差有限．接下来用矩阵分解方法给出输出反馈控制器增益矩阵的求解过程．最后通过一个仿真实例说明本文所提出的控制器设计方法的有效性．     

一类分布式系统的自适应跟踪和扰动抑制

研究直接自适应状态反馈控制策略解决一类有故障和摄动关联链接的分布式大系统渐进跟踪和扰动抑制问题. 根据特殊的分布式结构, 在所有关联故障因子, 关联通道摄动和子系统外部干扰的上界都未知下, 提出自适应率在线升级控制器参数. 基于自适应策略信息, 构造一类分布式状态反馈控制器自动补偿故障和摄动影响, 同时抑制外部扰动. 在关联通道有故障摄动和外部扰动情况下, 所提出的自适应鲁棒跟踪控制器可以保证所得自适应闭环大系统稳定, 及每个子系统渐进输出跟踪所对应参考信号. 最后由一个仿真例子评估所提技术的有效性.     

含摩擦非线性系统的自适应滑模控制

针对摩擦非线性的扰动抑制和输出反馈控制问题,提出一种高阶滑模扩张状态观测器(ESO),实时获得系统的状态信号.在此基础上,设计神经网络自适应权值调节律,以得到控制信号设计参数与输出跟踪性能之间的关系;同时,给出保证系统动态性能的观测器状态初值与自适应调节律参数初值的充要条件.最后,通过稳定性证明和仿真算例验证了所提出控制算法的有效性.     

基于预测型间接迭代学习的SCARA机器人轨迹跟踪控制

SCARA机器人是一个强耦合、多输入多输出的非线性系统,运行时较易受外界干扰的影响,而且传统比例-积分-微分(PID)反馈控制器的轨迹跟踪精度较低。针对上述问题,设计具有前馈作用的预测型迭代学习控制器(A-ILC)。利用运行批次在采样时刻t+Δ处的误差输出信息,优化调整下次运行在采样时刻t处双闭环PID反馈控制器的角度。仿真结果表明,与仅采用双闭环PID反馈控制器相比,采用所设计的控制器能明显减小机器人末端的轨迹跟踪误差。     

航天器全状态约束输出反馈控制

针对无角速度测量的刚性航天器姿态跟踪问题,提出一种全状态约束输出反馈控制方法.建立修正罗德里格参数描述的系统模型,提出能够适用于约束与非约束情况的改进型障碍李雅普诺夫函数(MBLF),拓展传统对数型障碍李雅普诺夫函数的适用范围.构造二阶辅助系统,将控制输入和饱和输入之间的差作为构造系统的输入,进而产生信号以补偿饱和的影响.设计状态观测器估计未知状态量,并结合反步法设计输出反馈控制律,保证系统全状态约束性能和姿态跟踪精度.通过李雅普诺夫稳定性分析证明姿态观测误差和跟踪误差能够达到一致最终有界.仿真结果验证所提方法的有效性.