网络化控制系统的时延观测器设计及其状态反馈控制

研究了一种网络化控制系统,其输出时延和控制时延均大于采样周期,且控制时延服从已知随机分布.基于现今值观测器原理,采用设置缓冲区和带有时戳的传感数据传输方法,给出了一种具有时延补偿功能的时延观测器,并证明了在系统可观的条件下可实现观测器极点的任意配置.之后,基于该观测器设计了状态反馈控制系统,并证明了复合系统的分离性原理.通过仿真验证了所提方法的有效性.     

基于状态观测器的H∞控制系统设计

研究基于状态观测器的Ｈ∞控制器的设计原理,提出了基于观测器的Ｈ∞控制器的设计方法,并证明基于全维观测器组成的闭环系统具有与纯状态反馈的Ｈ∞控制器一样的传递函数,而在引入降维观测器时,则降低了闭环系统的Ｈ∞性能指标。最后用实例说明了理论结果和算法的有效性。     

具有传输延迟的网络控制系统中状态观测器的设计

随着控制系统规模的日益扩大,很多控制系统采用现场总线等技术构成一个控制网 络,这样系统中的很多信息如传感器信号、控制器信号等都通过网络进行传输．由于网络中 通讯带宽的限制、信息的碰撞等原因,不可避免地使信息的传输存在着延迟．本文针对这种 情况,设计了一种能够处理时变延迟的状态观测器,并根据网络负载的不同变化情况,提出 了两种不同的控制策略．通过对一伺服控制系统的实验研究,证实了所提状态观测器和控制 策略的有效性．     

关于双线性系统状态观测器及其反馈控制的稳定性

本文首先讨论了一类有界输入双线性系统状态观测器的渐近稳定性,然后给出了采用稳定的状态反馈法则,利用观测器状态进行反馈控制时,闭环系统是渐近稳定的一个充分条件。     

带有输出传输时延的网络化控制系统基于观测器的FDI设计

将网络控制系统(NCS)看成一个具有输出时延的采样控制系统, 并建立了其数学模型. 接着构造了一个故障观测器, 产生了系统故障的指示器残差. 然后在此基础上介绍了一种故障检测和分离 (FDI)的方法, 总结了FDI观测器的设计算法. 最后, 一个实例证明了此方法的可行性.     

具有输出延迟的网络化控制系统稳定性分析

将网络化控制系统看成一个具有输出时延的采样控制系统,运用具有时延的输出信号设计了一种新的观测器和相应的控制器,从而得到含有时滞的闭环网络化控制系统和使该闭环系统稳定的充分条件。最后给出了求解观测器增益和控制器增益的锥补线性化方法,仿真实例说明了所提方法的有效性。     

一类基于观测器状态反馈镇定的网络化控制系统

本文研究仅仅在传感器与控制器之间存在网络的网络化控制系统的观测器以及控制器的设计问题．考虑系统同时存在随机时滞和数据包丢失的情况，通过求解线性矩阵不等式，设计出了保证网络化控制系统渐近稳定的观测器以及控制器．最后给出一个实例说明了此设计方法是有效的．     

一类双线性系统状态观测器的设计

本文对S.hara所提出的双线性系统的状态观测器类型进一步进行研究。分析双线性系统的标准形式的状态观测器存在的充要定理的相容性问题，推导出一类双线性系统状态观测器存在的更加形式直观易于计算的充分条件，由此给出该类状态观测器具体设计方法，并对典型的系统输入进行仿真计算。     

具有状态观测器的鲁棒重复控制系统设计

针对一类时变不确定系统,研究基于状态观测器的鲁棒重复控制系统设计问题.通过状态观测器重构系统状态,利用重构状态进行状态反馈.基丁2维系统稳定性理论,应川线性矩阵不等式(LMI)方法,推导出了重复控制系统存在状态观测器和重复控制器的一个LMI条件,并用LMI的町行解给出了状态观测器和重复控制器参数的具体形式.最后用数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

球载平台控制系统状态观测器设计

所论球载空间高能天文望远镜平台为七阶系统,为实现最优控制,最好用七个传感器对各状态变量进行测量,为了简化系统结构,该系统只用了两个传感器,其他参量用现代控制中的状态观测器的方法即通过软件的方法实现状态估计。该文给出了系统的状态空间模型、状态观测器的设计方法及估计结果。     

状态量化的非线性网络化系统的H-infinity控制

鉴于网络数字通信的特点,研究非线性网络化系统的状态量化反馈H<,∞>控制问题.首先.同时考虑到网络的诱导时延、数据丢包和信号量化,建立闭环系统的采样模型:然后,结合区问时滞分割法,将其转化为状态中附加两个时滞变量的分段连续模糊系统;再利用时滞系统方法和对数壁化器的扇形界格式,对闭环模糊系统进行了H<,∞>性能分析和H<...     

H-infinity control for networked control systems （NCS） with time-varying delays

1Introduction Ina networkedcontrol system(NCS),a communicationnetwork connects sensors,actuators and controllers.AnNCS has many advantages over the point_to_pointcommunication of traditional control systems:fast and easymaintenance,low cost,greater flexibility,etc.Therefore,NCSs are increasingly being usedfor industrial control in avariety of fields[1,2].On the other hand,control loopsonthe communication network are closedin an NCS.Thetime delays that occur when information is transmitte…     

H-infinity control for networked control systems (NCS) with time-varying delays

This paper discusses H-infin it y state feedback control for a networked control system with time-varying delays.Based on the free-weighing matri x method,a delay-dependent stability criterion satisfying a prescribed H-infini ty norm bound is presented for an NCS with unknown,time-varying and bounded del ays.And then,the criterion is transformed into suffici ent conditions based on linear matrix inequalities f or H-infinity control.The conditions thus obtained a re also used to design an H-infinity state feed back controller.This design method is further extend ed to solve the design problem of robust H-infin ity state feedback control.A numerical example demo nstrates the validity of the method.     

时滞系统的状态预测观测器及预测控制器设计

研究基于状态空间模型的时滞控制系统的状态预测观测器及最优预测控制器的设计问题。针对控制项含有时滞的系统，设计一种全维状态预测观测器，并将其用于时滞控制系统的最优状态预测反馈控制。通过该状态预测观测器可将闭环系统的时滞项移至系统闭环结构之外，从而使其优化控制规律完全可按无时滞系统进行设计。所给出的性能指标计算公式表明，该预测控制器关于二次型性能指标是次优的。     

Modelling and control of networked control systems with both network-induced delay and packet-dropout

A new switched linear system model is proposed to describe the networked control system (NCS) with both network-induced delay and packet-dropout. A sufficient condition is derived for the exponential stability of the closed-loop NCS, and the obtained condition establishes the quantitative relation between the packet-dropout rate and the stability of the NCS. Design procedures for the state feedback stabilising controllers are also presented by using the augmenting technique. An illustrative example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于广义扩张状态观测器的干扰不匹配离散系统状态反馈控制

针对一类干扰不匹配的线性离散时间系统, 研究基于广义扩张状态观测器的稳定化状态反馈控制器设计问题. 在经典的自抗扰控制器中, 扩张状态观测器主要针对干扰匹配的积分串联型系统. 然而, 在许多实际系统中往往存在干扰不匹配的情况, 例如存在采样抖动的离散时间控制系统. 针对这一问题, 基于一类存在不匹配干扰的离散时间系统, 提出广义扩张状态观测器和相应的稳定化状态反馈控制器设计方法. 最后通过永磁同步电机调速控制仿真实例验证了所设计的观测器和控制器的有效性.

     

有时延和丢包的网络控制系统的补偿策略

由于网络控制系统中网络诱导时延和数据包丢失等问题的存在,使得网络控制系统控制性能下降甚至导致系统地不稳定。同时在实际应用中,一些系统的状态是不可测量的。针对上述问题,设计了状态观测器,利用测量输出进行了状态重构,并利用状态观测器对丢包进行了补偿。最后应用指数稳定定理分析了整个系统的闭环稳定性,给出了状态控制率的求解方法,并对一直流电机进行了仿真,仿真实验结果表明,该方法能有效地补偿网络控制系统的性能,保证了在时延和有数据包丢失的情况下网络控制系统的稳定性。     

State feedback control of networked systems with uncertain plant

This article, considers the problem of state feedback control of networked systems with an uncertain plant. The signals for feedback periodically switch between the plant state and the state of a model of the plant according to whether the plant state is available from the communication network or not. The model is used to generate control signals when the plant state is not available from the network. A sufficient condition for the robust exponential stability of the closed-loop system is derived in terms of the network dwell time and the system parameters. Examples are also worked out to demonstrate numerical procedures for designing state feedback controller of the system based on the obtained results. Simulations show the feasibility and efficiency of the proposed methods.     

一类基于观测器的网络控制系统鲁棒控制器设计

研究一类基于状态观测器的网络控制系统鲁棒稳定性和鲁棒控制器设计问题.考虑传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动以及小于等于一个采样周期的不确定时延,建立了基于状态观测器的网络控制系统增广模型.利用线性矩阵不等式方法推导出该系统鲁棒稳定的条件,进一步给出了鲁棒控制律和状态观测器设计方法.数值仿真算例证明了分析方法和结果的有效性.