时滞相关滑模L2-L∞控制非线性不确定系统

针对一类非线性不确定时滞系统,依据变结构控制理论,设计了时滞相关滑模控制器使系统状态到达并保持在预先设计的比例-积分型滑模面上。在此基础上设计了无记忆L2-L∞状态反馈控制器,应用线性矩阵不等式方法,给出了系统滑动模态鲁棒渐近稳定且具有L2-L∞扰动衰减水平γ的时滞相关充分条件。应用锥补线性化方法将非凸可行性求解问题转化为受线性矩阵不等式约束的序列最小化问题。结合数值实例,通过时滞相关滑模控制器使系统状态稳定在给定的滑模面,应用Matlab中的LMI（Linear Matrix Inequation）工具箱求解得到了状态反馈控制器,并应用该状态反馈控制器使系统滑动模态鲁棒渐近稳定,且具有L2-L∞扰动衰减水平γ,证实了该方案的可行性。     

一类时滞LPV系统的鲁棒H∞滤波

在鲁棒H∞滤波理论的基础上,研究了一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续时间系统的鲁棒全阶H∞滤波问题.该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集上变化的时变参数的确定函数.通过引入一个附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的李雅普诺夫函数之间的耦合,从而提出了更易于系统分析与综合的依赖于参数的H∞性能新准则.在此基础上,采用参数线性矩阵不等式方法推导了此类系统鲁棒全阶H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一个凸优化的求解问题.所设计的滤波器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,滤波误差系统的H∞性能指标小于一定值.最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.文中所得结果可以推广到具有多重时滞的线性参数变化系统.     

无陀螺惯性测量组合静动态解耦方法

无陀螺惯性测量技术是利用加速度计代替传统的陀螺,构成无陀螺惯性测量组合(NGIMU)实现制导.NGIMU系统在运行时,不可避免地存在静态和动态耦合误差.基于NGIMU9加速度计配置方案,根据耦合定义,提出了应用静动态解耦方法对NGIMU解耦.该方法克服了静态解耦和动态解耦分别进行带来的处理复杂性,简化了后续处理系统.最后进行了系统3个方向角速度运算的仿真验证,结果表明,系统经静动态解耦后导航精度得到了有效提高.     

时滞离散LPV系统的鲁棒故障检测与分离

研究了一类具有时变时滞的离散线性参数变化系统的故障检测与分离问题,基于依赖于时变参数的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波问题.所设计的滤波器能保证残差信号和故障信号之间的误差最小,且残差信号对控制输入、外界扰动信号具有鲁棒性.应用线性矩阵不等式技术得到了此类系统鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件.数值仿真表明所提方法是可行的.     

时滞不确定系统的广义H2控制

研究了一类同时具有时变状态时滞和凸多面体不确定性的连续时间系统的广义H2控制问题，采用线性矩阵不等式技术推导了此类不确定系统的鲁棒L2－L∞状态反馈控制器存在的充分条件，并将控制器的设计转化为一个凸优化的求解问题，所设计的控制器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号，闭环系统的L2－L∞性能指标小于一定值，数值仿真验证了所提出方法的可行性。     

一种微小型无人飞行器系统的建模与仿真

建立了微小型无人飞行器的数学模型,并利用小扰动原理对此非线性强耦合系统进行了线性化处理,由于传统的PID控制是建立在线性化模型的基础上的,无人机的飞行有各种不确定性,这便需要一种鲁棒性强的控制算法.采用了H2/Hinf控制算法,得到了较好的仿真结果,验证了这种算法在无人机中应用的优越性.     

船舶电站柴油机双脉冲H∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性.为了抑制负荷的扰动, 提高柴油机双脉冲调速器的动态精度, 本文将H_∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_∞控制问题.建立了采用双脉冲${\rm H}_\infty$调速器的柴油机调速系统的数学模型,针对外部干扰和模型的不确定性, 双脉冲H_∞调速器的设计可以归结为混合 灵敏度问题.计算机仿真实验结果表明, 本文设计的双脉冲H_∞调速器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效提高系统的动态 精度和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统频率的稳定性.     

免疫调节增益的单神经元PID控制器

针对单神经元PID控制中学习速度较慢,动态响应时间长等问题,提出了免疫调节增益的单神经元PID控制器.将T细胞免疫调节机理与单神经元PID控制算法相结合,以提高单神经元PID控制器的学习速度,缩短动态响应时间,改善单神经元PID控制器的性能.仿真研究了免疫调节增益的单神经元PID控制器的定值跟踪性能和抗干扰性能以及直流电机伺服控制性能.仿真实验结果表明,这种新的控制算法学习速度快,动态响应时间短,具有较强的自适应性和鲁棒性,其控制性能优于单神经元PID控制.     

大延时网络化控制系统保性能控制

针对事件驱动方式下的大延时网络化控制系统控制性能下降的情况,建立了时钟驱动方式的网络化控制系统模型,提出了一种基于状态预估的保性能控制设计方法.基于李亚普诺夫稳定性理论,设计了大延时时钟驱动方式的保性能控制器,使得系统在大延时的情况下仍能保证稳定并具有一定的控制性能,仿真算例验证了这种控制器的可行性.     

时滞不确定随机系统基于参数依赖Lyapunov函数的稳定条件

针对一类具有凸多面体参数不确定性的时滞随机系统, 研究了其鲁棒稳定性问题. 通过引入适当的加权矩阵变量来寻找Leibniz-Newton公式各项之间的关系, 从而直接地处理系统中的时滞状态项, 避免了常规的应用Leibniz-Newton公式来进行模型变换的间接方法所带来的较大保守性. 采用参数依赖Lyapunov函数方法, 推导了此类系统鲁棒稳定的时滞相关的充分条件. 本文所得条件为线性矩阵不等式形式, 便于借助于内点算法进行求解. 仿真实例证明了本文所提出的稳定条件具有较低的保守性.