不确定多时滞系统的无记忆鲁棒H_∞控制器的设计

本文研究具有时变参数不确定性的多时滞系统的鲁棒H∞控制问题。基于Riccati方程处理方法,提出了一种使得对所有允许的不确定性,闭环系统二次稳定且具有给定干扰衰减度的无记忆线性定常状态反馈控制律的设计方法。     

一类基于模糊逻辑系统的非线性不确定系统的自适应控制

利用模糊逻辑系统分析和研究了一类非线性不确定系统的自适应控制问题。控制器和自适应律的构成直接利用了系统的数学结构信息和模糊逻辑系统的对不确定性的输出信息，在较弱的假设条件下，这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界。最后对水箱组合系统的仿真实例说明了本所采用的方法是比较有效的。     

一类非线性不确定时滞系统的模糊跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下，一类非线性不确定时变时滞系统的日。跟踪控制的设计问题．首先利用T-S时滞模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模，在不确定性满足增益有界条件下，通过LMI（Linear Matrix Inequalities）方法的计算，即可得到基于模糊模型的模糊H∞跟踪控制律．基于Lyapunov稳定原理，证明了在此控制律作用下，不仅保证了闭环系统稳定，而且满足日。跟踪性能指标．最后利用提出的控制方案设计了空天飞行器高超声速飞行纵向通道的控制系统，并进行了仿真验证．仿真结果表明了控制方案的有效性．     

一类不确定奇异系统的鲁棒H∞控制

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能，研究了一类具有范数有界参数不确定性的奇异系统的鲁棒H∞控制问题．控制目标是设计一个状态反馈控制器，使得闭环系统对所有允许的不确定性是正则、无脉冲、稳定且具干扰衰减度．通过引入一个变换矩阵，给出了该问题的一个新的充分必要条件，并且设计方法归结为求一个严格线性矩阵不等式的可行性问题．同时给出了当干扰衰减度未知时的最小干扰衰减度的最优化解决方法．仿真实例表明，所设计的控制器使闭环系统具有良好的响应特性．     

一类非线性不确定时滞系统的模糊跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下,一类非线性不确定时变时滞系统的H_∞跟踪控制的设计问题.首先利用T-S时滞模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模,在不确定性满足增益有界条件下,通过LMI(Linear Matrix Inequalities)方法的计算,即可得到基于模糊模型的模糊H_∞跟踪控制律.基于Lyapunov稳定原理,证明了在此控制律作用下,不仅保证了闭环系统稳定,而且满足H_∞跟踪性能指标.最后利用提出的控制方案设计了空天飞行器高超声速飞行纵向通道的控制系统,并进行了仿真验证.仿真结果表明了控制方案的有效性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应跟踪控制

针对一类带有符号未知不确定虚拟控制增益函数的不确定非线性受扰动系统，提出一种鲁棒自适应控制算法．该算法将Nussbaum增益技术融入backstepping设计方法之中，不仅能够保证闭环系统的信号是全局一致最终有界的，使得跟踪误差收敛到零的一个较小邻域；而且，闭环系统的控制性能可以通过适当的选择设计参数而得到保证．另外，该算法还能克服在现存文献中普遍存在的控制器奇异值问题．计算机仿真结果验证了控制器的有效性和良好性能．文章突出的贡献是拓宽了backstepping设计方法的应用范围，同时提供了一种系统化高、实用性强的设计方法．     

一类不确定非线性系统基于Backstepping的自适应跟踪控制

研究了一类非匹配不确定性非线性系统自适应跟踪问题,在假设系统模型不确定参数未知时,结合Backstepping的递推方法和鲁棒控制技术,经过多步递推设计了输出反馈控制器和参数自适应控制律.通过控制参数调节,对存在非匹配不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪.基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅使系统的输出跟踪给定的期望输出,而且使得系统对于所允许的不确定系统状态全局一致有界.与经典反演设计相比,本方案允许非参数化不确定性,增强了控制系统的鲁棒性.最后的仿真算例验证所设计控制方法的有效性.     

不确定滞后扳手劲竞赛系统的优化控制

对于网络化控制系统,不确定的时延使得控制系统稳定性和动态性能急剧下降.本文基于Lyapunov函数和线性矩阵不等式,导出了闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件.以扳手劲竞赛控制系统为实验平台,并应用socket技术,建设优化控制器,经抗外部扰动仿真及实验证明,本文的策略有效可行,能够很好地提高网络控制系统的动态性能.     

一种多变量不确定系统的H_∞鲁棒解耦控制器设计方法

研究了一种综合考虑闭环动态稳定性、干扰抑制性及鲁棒解耦性的 H∞ 鲁棒控制器的设计问题。定义了鲁棒解耦的概念 ,给出了存在结构不确定性情况下控制器满足鲁棒性和鲁棒解耦的充要条件和递推算法。仿真实例表明 ,用这种设计方法得到的控制器能满足鲁棒解耦性、闭环系统稳定性及抗干扰性能的要求     

控制方向未知的非线性系统有限时间跟踪控制

研究了一类具有输入死区以及控制方向未知的严格反馈非线性系统有限时间输出反馈跟踪控制问题. 首先,通过坐标变换,将所研究的控制方向未知的非线性系统转化为控制增益已知的等效系统. 然后,设计了一个模糊状态观测器来逼近不可测的状态,引入Nussbaum函数来解决控制方向未知的困难. 基于模糊状态观测器,通过反步法利用变换后的系统间接得到原系统的控制器. 此外,该控制器可以保证跟踪误差在有限时间内收敛于原点的一个小邻域,且闭环系统中的所有信号都保持有界. 最后,通过一个仿真算例验证了该控制方法的可行性和有效性.     

一种有效的随动跟踪方法

针对视频监控系统,提出了一种离散化像机运动的随动跟踪方法,解决了像机运动时对目标检测带来的困难,并弥补了由于单个摄像机拍摄范围的局限性。文中针对像机监控场景,离散化像机转动,建立索引表;通过多帧差分和自适应背景方法提取运动对象,并结合K alm an滤波器和多帧预测思想实现了对特定目标的鲁棒跟踪;综合利用目标的信息、索引表和云台实现了对特定目标的随动跟踪。实验结果表明,该算法对于复杂场景中运动目标的检测和跟踪具有较好的鲁棒性和实时性;对特定目标的随动跟踪具有良好的实时性和稳健性。     

未知频偏下直扩信号的扩频序列估计

针对未知频偏下的直扩信号, 通过将载频吸收至扩频波形中, 提出了一种有效的基于协方差矩阵子空间分解的扩频序列估计算法. 通过信号子空间分解, 提高了含有未知频偏信息的扩频波形估计的信噪比, 从而降低了载频估计难度. 在随机信号模型条件下, 还推导了扩频波形估计器的克拉美劳界. 在低信噪比条件下, 仿真验证了该算法的有效性.     

基于视觉特性的物体边界跟踪法

本文提出了一个物体边界跟踪的新方法,它在一般的四方向跟踪法的基础上,引进了人眼的视觉特性概念,以期使计算机检测的边界结果与人工目检结果相一致。实验表明,该方法取得了良好的效果,并且有一定的实用价值。     

数字调频信号解调的新方法

提出了一种估计强背景噪声中的已知频率信号的新方法,然后将该方法应用于数字调频信号的解调。这种新的解高方法只需要知道载波信号的频率而不需要其相位信息就可以完成数字调频信号的解调。计算机仿真表明该方法具有比非相干解调更强的抗噪声能力,并且具有相当强的抗相位起伏的能力。因此,该解调方法具有良好的工程应用前景。     

未知位移分组法求解对称结构

本文提出了一种将对称结构的对称位置处对应的位移分组后利用结构的对称性求解结构的方法,它对于求解超静定次数较多而结点独立位移未知量较少的对称结构尤为方便。     

一类伪抛物型方程未知源项的存在唯一性

讨论了一类伪抛物型方程未知源项的存在性和唯一性问题。首先在假定未知源项函数已知的条件下,通过引入Reimann函数求得了反问题的形式解,然后利用附加条件导出未知函数满足的积分方程式,最终应用积分方程理论给出了该反问题未知源项函数存在性和唯一性的证明。     

一种新的基于频域的相关跟踪算法

提出了一种定位精度高、运算量小的实时相关跟踪算法．算法通过对目标进行差分尺度空间滤波,提取目标的区域特征,增强了相关匹配峰值强度和抗干扰性;其次,将大规模的相关匹配运算由时域转换到频域进行,从而保证了相关跟踪的实时性;利用加权的目标边缘质心和形心的偏差量后向抑制模板更新时的漂移量,从而减弱模板更新时的模板漂移现象,保证了复杂场景下的目标跟踪．实验表明,算法能够适应在低对比度、复杂场景下的目标跟踪,同时对跟踪过程中摄像头抖动也不敏感．仿真结果表明,该算法运算耗时低,配准峰值强．     

Trajectory Tracking Strategy for Gliding Hypersonic Vehicle with Aileron Stuck at an Unknown Angle

A nonlinear robust trajectory tracking strategy for a gliding hypersonic vehicle with an aileron stuck at an unknown position is presented in this paper. First, the components of translational motion dynamics perpendicular to the velocity are derived, and then a guidance law based on a time-varying sliding mode method is used to realize trajectory tracking. Furthermore, the rotational equations of motion are separated into an actuated subsystem and an unactuated subsystem. And an adaptive time-varying sliding mode attitude controller is proposed based on the actuated subsystem to track the command attitude and the tracking performance and robustness are therefore enhanced. The proposed guidance law and attitude controller make the hypersonic vehicle fly along the reference trajectory even when the aileron is stuck at an unknown angle. Finally, a hypersonic benchmark platform is used to demonstrate the effectiveness of the proposed strategy.     

结构损伤识别的参数反演方法研究

研究了未知输入条件下非线性参数系统的识别问题,通过引入广义逆,直接得出系统参数的极小范数最小二乘解,改进了全量补偿算法,提高了计算效率,使未知输入条件下系统参数反演理论进一步完善。该方法不仅能识别损伤程度,而且能确定损伤位置,思路清晰,易于编程。数值算例验证了该方法的参数识别精度,具有广泛的工程应用背景。