基于线性二次型的单神经元PID最优控制器设计及仿真

讨论了线性二次型最优控制理论在神经网络PID控制系统中的应用.将二次型性能指标引入单神经元PID控制器中,设计出单神经元自适应PID最优控制器,从而实现了PID参数在线自适应寻优.给出了完整的设计过程和学习算法,分析了其稳定性.最后,运用MATLAB仿真实现证明了该方法的可行性、有效性,并得到了较为理想的控制效果.     

线性离散状态空间的最优l_∞控制器设计

基于开环零点 ,利用状态反馈性质 ,导出求取满足最优l∞ 误差序列的一个插值条件 .由最优误差序列得到闭环系统的马尔可夫参数 ,从而求取最优闭环极点 ,然后 ,应用一般的极点配置方法解出最优反馈矩阵 .仿真分析验证了本文的结果     

线性系统状态反馈规范型设计及可视化仿真

本文针对线性系统的状态反馈设计问题．给出了能控规范Ⅰ型的设计方法，该方法通过对系统进行能控规范Ⅰ型线性变换，在能控规范Ⅰ型坐标系中确定反馈增益矩阵来实现的。采用此方法可根据用户要求的任意的配置极点对系统进行设计。本文根据此算法编写了便于仿真实现的MATLAB通用程序，且给出了此程序的解算流程图。最后对实例进行仿真．仿真结果说明了该方法的使用性和方便性。     

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。     

线性二次型指标下的最优输出反馈问题

本文研究了线性二次型指标下的最优输出反馈问题。根据系统参数,在二次型指标中适当选择状态加权矩阵Q可以将LQ问题的状态反馈解表成输出反馈的形式。文中给出了这种输出反馈解存在的充分性条件。     

基于状态反馈的预测二次稳定系统设计

基于广义预测的状态空间形式,提出了一种新的鲁棒预测控制设计方法—预测二次稳定控制器。利用Riccati方程给出了最优控制律,并在理论上给出了严格的证明。这种控制算法可以保证控制系统的稳定性。与广义预测控制方法进行比较,仿真结果表明该鲁棒预测控制方法是有效的,其控制性能明显优于常规的广义预测控制。     

一种线性不确定系统状态反馈镇定控制器的设计方法

讨论线性不确定系统的镇定问题,得出了相应的状态反馈律的设计方法。该系统的参数不确定性是结构性的且值有界,其不确定性的描述更具实际意义。在不稳定性存在的情况下,所设计的控制器与Ｍｅｈｄｉ提出的控制器同样具有某种最优性,且其保守性低于文献〖１〗给出的结果。     

状态反馈鲁棒解耦控制器的设计

本文基于状态反馈解耦理论，提出一种状态反馈鲁棒解耦控制器的设计方法。将该方法应用于串联多关节机器人控制，有效地解决了机器人控制中存在的复杂的变量耦合问题。     

线性离散状态空间的最优l∞控制器设计

基于开环零点,利用状态态反馈性质,导出求取满足最优l∞误差序列的一个插值条件,由最优误差序列得到闭环系统的马尔可夫参数,从而求取最优闭环极点,然后,应用一般的极点配置方法解出最优反馈矩阵,仿真分析验证了本文的结果。     

二次型最优的有限拍内模控制器设计

针对生产中常见的时滞系统采用2自由度内模控制结构,使用计算机离散控制理论以及最优控制理论,提出了一种综合考虑控制能量及跟踪误差二次型最优的有限拍内模控制器设计方法;从而可以有效地保证系统在有限个采样周期内以较小能量实现良好的跟踪性能,提高控制的精度;然后使用Matlab仿真工具,选用一时滞系统实例进行最优有限拍控制器设计并在simulink下进行系统仿真,结果表明该设计方法可行,控制性能好,且控制器设计简单,调节参数少,具有良好的应用前景。     

一种状态反馈的最佳控制设计法

针对状态反馈控制设计法存在的问题,论文提出一种以时间加权的误差积分(ITE)为最优准则,并采用遗传算法寻找最佳状态反馈增益与参考输入增益,以获得系统最佳动态性能并克服了静差,这为状态反馈控制设计提供了一种新思路。仿真实验证明,文中提出的方法是有效的。     

扰动下线性二次型反馈调节器的鲁棒性与灵敏度

本文考虑定常线性系统的两类扰动,利用二次型反馈词节器分别得到其鲁棒性与灵敏度的结果。     

纯滞后系统的状态反馈优化设计方法

针对纯滞后对象,提出一种串级双环状态反馈控制方式,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括：采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种优化的期望闭环系统,作为串级系统内外环的参考模型;根据串级内、外环不同结构分别采用开环和闭环校正,并引入状态观测器,大幅度地减少状态的检测数量;同时采用内外环系统的协调设计,拉开内外环回路的操作频率,有利于提高系统的鲁棒性。通过工业过程中的纯滞后对象进行仿真实验,证实本方法相当有效,系统动态性能和抗干扰能力明显增强。     

基于状态反馈的纯滞后对象的鲁棒优化控制

纯滞后对象是一类很难控制的对象;针对纯滞后对象,提出一种状态反馈优化控制方法;系统的设计方法包括：用高阶分时模型来逼近纯滞后环爷;以新型高阶Butlerworth最优传递函数为目标函数来设计状态反馈增益阵和状态观测器;仿真结果表明该方法设汁的系统具有较高的鲁棒性和抗扰性能。     

基于有限时间输出反馈的线性扩张状态观测器

为快速、准确地观测系统中的未知扰动及状态, 提出一种有限时间线性扩张状态观测器(Finite-time linear extended state observer, FT-LESO), 它具有期望的收敛性能且结构简单、易于设计. 假设系统的状态无法量测, 观测器设计问题转化为扰动下的输出反馈控制问题. 针对该问题, 提出一种扰动下的有限时间线性输出反馈控制方法, 得到控制器参数与闭环系统状态向量2-范数间的解析关系. 在此基础上, 提出有限时间线性扩张状态观测器, 得到观测器参数与观测误差收敛速度及稳态观测误差间的解析关系, 给出一充分条件保证观测误差有限时间有界、且能以不低于指数收敛的速度收敛到给定范围内, 为观测器参数设计提供理论依据. 通过数值仿真验证提出的观测器, 仿真结果与理论分析相符, 提出的观测器是有效的.     

线性系统的动态输出反馈最优扰动抑制

首先通过求解Riccati方程和Sylvester方程,推导出前馈反馈最优扰动抑制控制律．然后构建了能同时预估状态和扰动的降维观测器,解决了前馈控制的物理不可实现问题．进而结合降维观测器和前馈反馈最优控制律,提出了一种动态输出反馈扰动抑制控制器的设计算法．最后通过仿真实例表明本文提出的控制算法的可行性．     

具非对称状态和控制约束的离散系统状态反馈设计

利用正不变集的概念,讨论了具有非对称状态和控制约束的线性状态反馈控制器的设计;建立了LCRP可解的代数条件,并化为线性规划问题来求解;最后讨论了分段线性反馈阵的可行性及计算。     

基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性。为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统。加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化。设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态。从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能。实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6Mbps和0.8Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势。