一类非自衡系统的简化模型鲁棒预测控制

预测控制是基于模型的控制，从模型着手来提高预测控制系统的鲁棒性不失为一种简单易行的办法，鉴于脉冲响应模型具有简单易得，鲁棒性强的特点，利用阶梯化脉冲响应模型来作为预测控制系统的预测模型，对一类非自衡对象进行鲁棒预测控制器的设计，用这种阶弹化脉冲响应模型来拟和实际脉冲响应模型的办法，不仅减少了模型的参数，而且由于这种简化模型与对象响应的细节无关，进一步提高了模型的鲁棒性能，通过仿真研究，证明了本文设计的两种鲁棒预测控制器（单步鲁棒预测控制器和扩展时域鲁棒预测控制器）对对象模型失配和干扰有较强的性能鲁棒性和稳定鲁棒性，该模型的参数少，控制器设计简单，为实现自适应预测控制提供了基础。     

积分时滞对象的一种内模PID鲁棒控制方法

针对工业系统中常见的具有积分和时滞特性的过程对象,基于内模控制原理,将IMC-PID(internal model control-proportional integral derivative)控制器参数整定与鲁棒控制相结合,设计一种IMC-PID控制器参数的鲁棒整定方法。通过一阶环节逼近积分环节,采用泰勒公式逼近时滞项,推导得到IMC-PID控制器参数的设计公式。并基于鲁棒性能指标给出了简单的参数整定解析表达式,实现IMC-PID控制器的鲁棒整定。仿真结果表明,基于鲁棒性能指标的IMC-PID控制方法克服了常规方法中参数整定的盲目性,可使系统同时获得良好的动态响应性能和鲁棒性。     

具有模型不确定性的单值MAC鲁棒稳定性分析

给出基于脉冲响应模型下的单值模型算法控制(SMAC).采用一系列可能对象的脉冲响应来描述模型的不确定性,分析了SMAC闭环系统的鲁棒性,推导得出了几个鲁棒稳定性条件.这些结果有利于预测控制的设计和分析.     

一种新的鲁棒自适应广义预测控制算法及鲁棒性分析

针对对象的不确定性干扰，提出一种新的鲁棒参数自适应算法，证明了这种算法具有自适应验后误差和对象参数估值的值渐近小性质；根据确定性等价原理，将这种鲁棒参数自适应算法和鲁棒广义预测控制律相结合，提出了一种鲁棒自适应广义预测控制方案，并建立了相应的鲁棒稳定性定理。     

船舶航向非线性系统的H_∞鲁棒控制与仿真

针对船舶航向非线性控制系统的数学模型,在考虑船舶操舵伺服机构特性的情况下,基于状态反馈线性化方法,采用闭环增益成形算法设计出了船舶航向鲁棒控制器。利用Matlab/Simulink工具箱进行仿真,结果表明,所设计的鲁棒控制器与采用极点配置法设计的鲁棒镇定控制器相比,具有较好的控制性能,对风浪干扰也具有很强的鲁棒性。     

基于鲁棒PID的电液位置伺服控制器的设计研究

针对电液位置伺服系统存在的参数不确定性的特性,提出了一种利用灵敏度函数来确定鲁棒PID控制器参数的整定方法。这种方法通过对系统开环传递函数奈奎斯特曲线与临界稳定点（-1,j0）点之间距离最大化,来确定各个PID参数。与基于幅值与相角裕度确定的PID控制器进行比较,仿真结果显示,使用灵敏度函数整定出的鲁棒PID控制器,在输入阶跃响应时,控制系统有良好的动态响应性能和鲁棒稳定性能。     

不确定时滞过程Smith预估鲁棒H∞控制器的设计

以不确定大时滞过程的研究对象，对常规的Smith预估控制系统进行变形，然后用灵敏度最小原则设计H∞控制器，实现了对不确定大时滞过程的鲁棒性控制。理论分析和仿真结果表明，这种新型控制方法能消除大时滞带来的不良影响，且鲁棒性强，能够有效抑制干扰和模型不确定性，只有一个可调参数就能有效协调系统的鲁棒性能和标称性能。     

一类不确定非线性系统的状态参考自适应滑模控制

针对一类非匹配不确定非线性系统。基于状态参考自适应控制算法和滑模控制策略。提出了状态参考自适应反演滑模控制方案，实现了不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪。与现有的控制器设计相比，大大降低了控制系统阶次，允许系统存在非参数化的不确定性和未知扰动，增强了控制系统鲁棒性。仿真算例证明了理论研究成果的正确性和鲁棒性。     

低轨对地凝视卫星鲁棒姿态控制器设计

针对低轨道对地凝视小卫星的姿态控制问题,设计了一种鲁棒控制器.首先推导了基于误差四元数和误差角速度的运动学和动力学方程;设计了对地凝视小卫星的鲁棒姿态控制器,并通过Lyapunov方法证明了该控制器的全局稳定性,该控制器由PD控制部分和一个附加部分构成,形式简单,对外界干扰和模型不确定性具有良好的鲁棒性;仿真结果表明,...     

船舶减摇鳍闭环成形滤波L2增益鲁棒控制

针对船舶横摇运动存在不确定参数摄动,模型误差和海浪强外界干扰等问题,提出了一种基于闭环成形滤波方法的船舶减摇鳍L_2增益鲁棒控制器设计方案。通过闭环成形滤波器的引入对系统模型的不确定参数摄动进行有效补偿控制。同时外界干扰也通过L_2增益鲁棒控制器设计方法进行了抑制,Lyapunov函数的引入更是在整个控制器设计过程中保证了控制器设计的稳定性。最后通过对育鲲轮在规则波与多向不规则波下的仿真对比实验结果表明:该减摇鳍控制方案具有结构简单,参数物理明确,易于实现,鲁棒性强和控制性能良好等优点,可在充分考虑系统鲁棒性和控制性能的条件下简化船舶减摇鳍控制器设计方案和控制器结构。     

具有鲁棒结构的多变量协调控制系统

本文从线性模型跟随控制和Davison的鲁棒伺服控制的基本概念出发,提出了一种具有鲁棒结构的多变量模型参考协调控制系统。当某些子过程的模型与参考模型相互不匹配、或子系统的参数产生摄动时,本文提出的协调控制系统仍具有满意的动态特性和渐近协调性,表现了极强的鲁棒性。对于某类干扰作用,系统具有很强的抗扰能力。     

无辨识自适应算法的大滞后对象的控制方法

在实际工业生产中 ,由于对象纯滞后的存在 ,降低了控制系统的稳定性 ,使控制品质下降 ,对控制系统极为不利。对大滞后对象 ,Smith预估控制是一种重要方法 ,但常规Smith预估控制对模型的误差 (包括时间延迟的估计误差 )十分敏感 ,不适用于具有时变时延参数的系统。因此 ,常规Smith预估控制策略难以广泛用于工业控制 ,但该方法仍然得到了控制界的广泛认可。无辨识自适应控制是Marsik和Strejc提出的一种无需辨识系统参数的自适应控制算法 ,该算法简单、鲁棒性强 ,只需在线检测过程的实际输出及期望输出便可形成具有较好动态性能指标的自适应控制系统 ,但是该方法不能解决大滞后问题。借鉴无辨识自适应控制的思想和神经网络强的函数逼近能力 ,首先用一个神经网络来构成被控对象的Smith预估模型 ,然后利用无辨识自适应控制算法设计了一种适用于大滞后对象的控制器 ,两者结合 ,提出了一种简单、实用、鲁棒性强的大滞后对象控制的新方法     

基于混沌系统反同步辨识系统所有参数

基于李亚普诺夫稳定性理论,从反同步角度研究了混沌和超混沌系统参数识别问题.参数观测器和控制器可以解析得到,所有控制器简单且容易在实验中实现.以Lorenz系统和超混沌Chen系统为例,数值模拟表明该方法可以精确的识别它们所有参数,且该方法具有很强的鲁棒性,并具有一定的普适性.     

多变量对象的预测PI控制及其工业应用

针对强耦合、大时滞多变量系统．首先将系统进行动态解耦,消除系统之间的耦合,然后将解耦对象简化为互相独立的一阶滞后对象,最后运用单变量预测PI控制算法设计这些一阶滞后对象的控制器．这种控制器结构简单,可调参数少,参数调节方便、直观．仿真和实际应用表明：此类预测PI控制器具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能．     

带预测模型的神经网络PID控制器

在研究PID控制和神经网络的基础上提出了一种带预测模型的神经网络PID控制器,该控制器是一种3层前向神经网络,它适用于工业过程中觉的慢时变大时滞控制系统以及控制对象具体模型难以确定的控制系统,该系统能在调整PID控制器的3个参数Kp,Kd,Ki,再经PID调节器产生最优的控制作用于被控对象,采用该控制器对模型参数缓变的系统进行仿真,结果表明该器具有良好的自学能力,能获得较好的控制效果。     

Robustly stable model predictive control based on parallel support vector machines with linear kernel

Robustly stable multi-step-ahead model predictive control (MPC) based on parallel support vector machines (SVMs) with linear kernel was proposed. First, an analytical solution of optimal control laws of parallel SVMs based MPC was derived, and then the necessary and sufficient stability condition for MPC closed loop was given according to SVM model, and finally a method of judging the discrepancy between SVM model and the actual plant was presented, and consequently the constraint sets, which can guarantee that the stability condition is still robust for model/plant mismatch within some given bounds, were obtained by applying small-gain theorem. Simulation experiments show the proposed stability condition and robust constraint sets can provide a convenient way of adjusting controller parameters to ensure a closed-loop with larger stable margin.     

直线电机悬浮平台的μ-Η∞鲁棒控制

针对直线电机悬浮平台系统采用直接驱动方式易受参数变化、负载扰动、端部效应和齿槽效应等不确定性因素影响的问题,在系统模型反馈线性化的基础上,结合鲁棒控制器的设计方法和μ综合D-K迭代法,分别对悬浮平台系统的水平方向和竖直方向设计μ-Η_∞速度控制器.与速度控制器相比,该控制器具有更好的鲁棒性和快速性.仿真结果表明,采用了μ-Η_∞控制策略的系统对不确定性因素的影响有很好的抑制能力,实现了悬浮平台系统对定位精度、快速性和鲁棒性的要求.     

基于LMI的Delta算子不确定系统的鲁棒D稳定性分析与控制

研究在圆形区域极点约束下的Delta算子不确定系统的鲁棒稳定性和鲁棒控制问题．运用线性矩阵不等式,给出了Delta算子系统在区域极点约束下具有鲁棒稳定性的充要条件,在此基础上,得到了Delta算子系统状态反馈控制器存在的充要条件和解析表达式．所得结果将连续与离散系统的有关结果统一到Delta算子框架中．     

基于比例切换变结构控制的倒立摆系统研究

针对于倒立摆系统不稳定、建模存在误差且有干扰的非线性控制问题，研究了基于比例切换的变结构控制方法，建立了系统的数学模型，设计了控制系统的切换面和基于比例切换函数的滑模变结构控制器，经仿真后在实验系统上进行了物理实现。结果表明，该控制方法能有效抑制倒立摆系统参数摄动引起的扰动和外加干扰，能有效提高倒立摆控制系统的稳定性、控制精度和响应速度，系统鲁棒性强。     

基于无源性的发电机励磁和TCSC协调控制

发电机励磁系统以及可控串联电容补偿器（ thyristor-controlled series capacitor, TCSC ）对远距离输电系统的稳定性影响很大。本文利用无源性控制原理和变结构控制,得到一种直接针对多输入多输出的非线性模型的设计方法,并设计了发电机励磁和TCSC的协调控制器。由于在控制器的设计过程中没有用到任何线性化方法,因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性。仿真证实了其能有效地改善电力系统的稳定性,且对系统参数的变化具有强鲁棒性。