基于观测器的非线性时变时滞系统自适应重复控制

针对一类未知时变时滞非线性系统,提出一种基于观测器的重复控制方案．采用线性矩阵不等式设计非线性观测器,所设计的控制律含有ＰＩＤ 反馈项,常值参数自适应律是微分 差分型的,时变参数学习律是差分型的．在假设未知时变时滞、时变参数和参考输出的周期有已知的最小公倍数下,通过构造一个Ｌｙaｐｕｎｏｖ-Ｋｒａｓｏｖｓｋｉｉ型复合能量函数,证明了所有闭环信号有界且输出跟踪误差收敛．仿真实例表明了算法的有效性．

     

时变大滞后过程的仿人智能模糊控制

目前大滞后过程的控制问题仍然是公认的难题,并且许多被控过程都具有时变特性,即参数或结构随时间和环境的变化而改变,这更加大了控制的难度。通过深入分析仿人智能控制和模糊控制的优缺点,充分利用模糊控制不需要被控对象的数学模型、抗干扰能力强、鲁棒性好,和仿人智能控制抗滞后性强的优点,各取所长,提出了一种适合于时变大滞后过程的仿人智能模糊控制方案,并指出了其设计思路和步骤。仿真结果证明了该方案具有较好的动静态响应特性和较强的鲁棒性,为解决时变大滞后过程的控制问题提供了一种可行的方法。     

广义时变系统的鲁棒H2/H∞滤波

研究一类广义时变系统的鲁棒H2/H∞滤波器的设计问题。 利用具有参数依赖的Lyapunov函数,结合线性矩阵不等式分别给出了使滤波误差系统容许且满足H∞性能约束的充分条件、使滤波误差系统容许且满足H2性能约束的充分条件以及使滤波误差系统容许且满足H2/H∞性能指标的充分条件。 基于该具有参数依赖Lyapunov函数的鲁棒H2/H∞性能准则推导出鲁棒H2/H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计问题转化为线性矩阵不等式约束优化问题。 最后通过数值算例表明该方法的有效性。     

基于精细积分理论与算法体系的时变最优控制方案工程应用

以航天器的编队飞行控制为工程背景,利用PIMCSD工具箱设计了航天器远/近程逼近的时变控制方案,并在飞行控制仿真平台上通过了验证.仿真结果表明,相对于传统的定常控制器方案,新的时变控制器方案可以在更短的控制时间内,以更少的燃料消耗,达到更高的终端控制精度,从而验证了控制方案的可行性、有效性和先进性.同时,提出的时变控制器简化实现方案不仅可以保持良好的性能指标,也便于工程设计和实现.这些工作为航天器编队控制系统的工程设计提供了有益的参考.     

具有时变时滞耦合的二阶多主体系统的编队控制

多主体系统的编队控制是一类重要的网络协同控制问题.研究了在有向连接拓扑结构下,具有时变时滞耦合的二阶多主体系统的编队控制问题.通过一种多层领导机制的框架建模,得到了时不变编队、时变编队和时变轨迹追踪3种编队问题的充分性条件,并证明了各种预期队列是以指数的收敛速度形成的.数值仿真进一步验证了理论结果的正确性,为该理论在实际中应用起到指导作用.     

离散线性时变系统鲁棒稳定性分析

运用矩阵范数方法和分析技巧，研究离散线性时变系统在结构扰动和外加扰动情形下的鲁棒稳定性问题，获得了一组新的充分性定理和便于应用的代数判据。     

基于双曲正切函数的二阶时变参数扩张状态观测器

当传统扩张状态观测器(ESO)的状态初值与系统的状态初值相差较大时,普遍存在微分峰值现象.为了消除这种现象,本文给出了用双曲正切非线性函数构造ESO的一般形式,并且用Lyapunov函数证明了二阶ESO的误差系统为渐近稳定.然后又利用双曲正切函数自身的饱和特性,设计出一种时变ESO,可以实现微分峰值的有效抑制.最后,把这种ESO的仿真结果与经典ESO的仿真结果进行对比,表明这里提出的ESO能够有效抑制微分峰值现象,并可以获得系统状态变量和非线性扰动的精确估计.     

关于鞅超收敛定理与遗忘因子最小二乘算法的收敛性分析

鞅超收敛定理是研究随机时变系统辨识算法有界收敛性的一个有效数学工具,它是鞅收益是在随机时变系统中的推广。文「１」用它证明了遗忘因子最小二乘算法参数估计误差的有界收敛性,但是文「１」假设系统的理各态遍历的,且协方差阵是用它的数学期望代替的,所得到的结果是近似的。而本文精确地给出了协方差阵的上下界,改进了文「１」的结果。     

未知时变区域内的移动传感器网络控制

针对时变区域内信息分布状态的估计问题,旨在通过动态控制传感器网络在目标区域内的采样位置,利用不同采样位置上的采样信息,实时动态地估计目标区域内的信息分布状态.具体地,首先设计出一种基于传感器采样变化幅度的动态采样机制,以减少测量信息中的冗余信息.然后将曲面拟合方法与卡尔曼滤波方法相结合,提出一种面向时变区域的动态信息分...     

基于电磁模态分析的埋地电缆高频电气参数计算研究

为了研究高频下埋地电缆的串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵,建立埋地电缆的有限元仿真模型,利用电磁模态分析研究大地位移电流以及邻近效应对高频下地下电缆电气参数的影响,并将计算结果应用于时域仿真,观察其对电磁暂态过程的影响。结果表明：在高频下,传统解析法与电磁模态法计算得到的串联阻抗与并联导纳矩阵存在显著差异,而基于时变电磁场的有限元法则可以很好的弥补这一缺陷;将两种方法的计算结果应用于时域暂态仿真,可以发现对于主频率较高的激励,分别输入两种方法得到的串联阻抗和并联导纳矩阵,在电缆末端得到的输出波形存在差异。结合本文的理论及仿真研究,在计算高频下地下电缆的串联阻抗和并联导纳矩阵时,传统的解析方法忽略邻近效应和位移电流的方法是不可靠的,建议采用在时变电磁场中采用有限元法计算串联阻抗及并联导纳矩阵参数。