输出反馈控制器和输出观测器的设计方法

作者提出一个输出反馈配置特征值的新方法。对具有m个输入和r个输出的n阶线性动态系统，特征值的配置问题可以看成是如何找到一个由线性代数方程描述的简单系统来表示(n-m)阶状态反馈控制。将输出反馈配置n个特征值的问题看成由n-m阶系统的状态反馈配置n-m个特征值，输出反馈的设计就很简单了。     

特征结构配置在飞行控制系统设计中的应用

本文研究了输出反馈的特征结构配置方法在飞行控制系统设计中的应用，对于n阶m个输入，r个输出的线性可控、可观测系统，该方法可精确配置max（m,r）个特征值，而其余未配置的开环特征值会发生变化，对系统稳定性有一定影响，为了便于工程实现，讨论了有约束的输出反馈特征结构配置，推导了模型跟踪的前馈增益算式，最后举例说明了该方法在直接力控制制设计中的应用。     

一类参数不确定系统的输出反馈自适应镇定

研究了一类n阶参数不确定线性系统的输出反馈自适应镇定控制设计问题. 通过引入一个3n阶动态补偿器, 给出了输出反馈自适应镇定控制器的显示表达. 并应用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了闭环系统的稳定性. 即闭环系统的原始状态是渐近收敛于零的, 而其他所有的信号是一致有界稳定的. 仿真试验进一步说明了理论方法的正确性.     

一类参数不确定系统的输出反馈自适应镇定

研究了一类n阶参数不确定线性系统的输出反馈自适应镇定控制设计问题．通过引入一个3n阶动态补偿器，给出了输出反馈自适应镇定控制器的显示表达．并应用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了闭环系统的稳定性．即闭环系统的原始状态是渐近收敛于零的，而其他所有的信号是一致有界稳定的．仿真试验进一步说明了理论方法的正确性．     

广义系统输出反馈镇定与零点配置

研究了线性时不变广义系统的输出反馈镇定与零点配置问题。首先从状态空间角度出发,利用双互质分解方法得到输出反馈镇定控制器的参数化形式。然后从频域角度,在保证广义闭环系统容许的条件下,研究闭环系统的零点配置问题,给出了系统具有不同零点的配置方法。最后通过数值算例证明了所提方法的有效性。     

对称循环组合系统的输出调节

研究了对称循环组合系统输出调节问题,结果表明,对称循环组合系统的状态反馈输出调节问题和误差反馈输出调节问题的可解性可以通过考察若干个低阶线性矩阵方程的可解性来判断。     

次同步谐振输出反馈的最优励磁控制

通过分析提出了一种SSR(Subsychronous Resonance)励磁控制器的实用设计方法,通过直接优化输出反馈增益泛函的某一特定性能指标求取最优输出反馈参数.根据SSR系统的特点,给出输出反馈信息的选择原则,用一种有效的降阶方法将一24阶SSR模型降至15阶,设计了5个信号用于反馈的最优励磁控制器.特征值分析与计算机仿真结果表明,采用该方法设计的最优输出反馈励磁控制器对于大范围的串联电容补偿度,均能提供恰当的阻尼抑制SSR的全部振荡模式,从而使得多机系统SSR励磁控制器的设计问题得到较好的解决。     

输出反馈鲁棒极点配置的一种新方法

提出了一种新的输出反馈极点配置方法。这种方法不仅能配置闭环系统的特征值,而且能部分地配置特征结构。     

条形区域极点配置静态输出反馈可靠控制

针对线性系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的条形区域极点配置的静态输出反馈可靠控制问题。首先,在执行器无故障的前提下,给出使极点能够配置在条形区域内的充分条件,进而得出系统的静态输出反馈可靠控制率。然后,基于执行器故障,重新设计静态输出反馈可靠控制器,利用求解线性矩阵不等式的方法,完成静态输出反馈可靠控制器的设计。由可靠控制器构成的闭环系统,使得当执行器发生故障时,也可使闭环系统的所有极点保持在条形区域内。最后,通过数值仿真验证了其结果的有效性和可行性。     

一种非线性姿态控制律的设计

根据姿态系统的任务要求人为地选定-输出变量,然后应用微分几何方法,将这一输出变量的零阶及一阶Lie导数作为新的状态变量,并给出基于这两个新的状态变量的非线性状态反馈控制律.这样通过非线性状态变换和非线性状态反馈,将飞行器原来的6阶非线性姿态模型部分精确线性化为二阶线性系统.对降阶后的二阶模型使用简单的极点配置方法,并由此确定非线性状态反馈中的反馈系数,从而最终得到非线性姿态控制律.将文中的方法应用于某型飞行器的姿态控制中,仿真结果表明控制效果良好.     

比例积分输出反馈网络控制系统的稳定性

研究有数据包丢失的比例积分输出反馈网络控制系统的指数稳定性和控制器设计．将有时延和数据包丢失、无时延和有数据包丢失等情形的比例积分输出反馈网络控制系统建模为异步动态系统．基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法提出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和比例积分输出反馈控制器设计方法．通过数值算例说明指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的．     

中立型时滞系统的输出反馈镇定

考虑中立型时滞系统的输出反馈镇定问题,目的是设计动态输出反馈控制器使得闭环系统渐近稳定;利用线性矩阵不等式方法,得到了该问题有解的充分条件;当所给出的线性矩阵不等式有解时,给出了所期望的动态反馈控制器的显式表达式．最后,用一个算例表明了所提供的设计方法的有效性,同时给出其仿真曲线．     

一类带非线性扰动的广义系统输出反馈控制

研究了一类带有非线性扰动的广义系统输出反馈控制问题,目的是设计系统的输出反馈控制器。应用线性矩阵不等式方法,对一类输出矩阵给出了系统的输出反馈控制器存在的充分条件;并在这些条件可解时,给出了输出反馈控制器表达式。最后用仿真例子说明所给方法的有效性。     

一种求解静态输出反馈镇定控制器的直接算法

主要研究线性时不变系统的静态输出反馈镇定问题。求解静态输出反馈增益等价于求解两个耦合的线性矩阵不等式(LMI),这导致了需要求解一个非线性最优化问题。通过构造具有对角结构的Lyapunov矩阵,提出了一种基于LMI的静态输出反馈镇定的直接算法。该算法简洁明了,并克服了以往算法需要设定参数初值的缺点。数值实例证明了该方法的有效性和优越性。     

一类不确定系统的鲁棒输出反馈跟踪控制

文章讨论了线性不确定系统的鲁棒输出渐近跟踪控制问题，给出了基于Lyapunov方程正定解存在性的输出反馈跟踪控制器的设计方法。该方法所设计的控制器对系统中所有允许的不确定性均使其输出能渐近跟踪所给定的参考信号，并使系统状态保持有界。     

重复控制系统中低通滤波器与输出反馈控制器同时设计

针对具有时变范数有界不确定性的线性系统,为了有效地抑制周期性扰动和跟踪周期性参考输入信号,提出一种同时设计重复控制器中的低通滤波器和输出反馈控制器的方法。首先,将重复控制系统转化为时滞系统;采用 lyapunov稳定性理论得到该时滞系统的鲁棒稳定性条件。基于此条件,将设计低通滤波器和输出反馈控制器的问题转换成一个非线性矩阵不等式求解问题,利用线性矩阵不等式方法(LMI)、锥补线性化方法(CCL),通过所提出的迭代算法计算低通滤波器最大的剪切频率及其对应的输出反馈控制器参数。仿真示例验证了所提出方法的有效性。     

H2 Output Feedback Control for Airborne Dispenser Uncertain Generalized System

The problem of H2 output feedback control for generalized system with structural uncertainties is studied using linear matrix inequality approach. A sufficient condition Of linear matrix inequality is presented such that the closed-loop system is stable and satisfies H2 performance for all admissible uncertainties. Furthermore, the solution of the controller is given. An H2 output feedback controller is designed in the airborne dispenser pitch channel, and the simulation results show that the controller is effective.     

多包传输动态输出反馈网络控制系统指数稳定性

研究在传感器与控制器间的多包传输网络控制系统的指数稳定性和控制器设计问题.将有时延和有数据包丢失、无时延和有数据包丢失两情形的多包传输动态输出反馈网络控制系统建模为异步动态系统.基于异步动态系统理论,Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出多包传输网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法.数值例子说明指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的.     

不确定离散系统最优保价静态输出反馈控制

目的研究在状态空间模型中的状态及控制矩阵中含有范数有界参数不确定线性离散系统的最优保价静态输出反馈控制问题. 方法给出了系统二次代价指标的一个上界,并利用拉格朗日乘子法优化了该界. 结果与结论给出了保证闭环系统二次稳定且使得二次代价指标界达到最小的静态输出反馈控制器存在的充分条件. 并提供了一个求解输出反馈增益的数值算法.