带有推进器故障的船舶动力定位系统的鲁棒滑模容错控制

由于海洋工作环境具有复杂性和不可预测性,船舶动力定位系统的可靠性一直备受关注.针对带有推进器故障的船舶动力定位系统的鲁棒容错控制问题展开研究.首先,建立更一般且统一的推进器故障模型,该模型能全面描述推进器失效、卡死、中断3种故障情形;然后,设计一种不依赖故障检测模块(FDI)和故障信息上下界的自适应滑模控制器, 其中自适应机制用于在线估计故障信息和未知外部扰动的上界,基于李雅普诺夫稳定性理论和滑模控制理论,所设计的自适应滑模控制器能保证船舶动力定位系统在有推进器故障发生和海洋环境外部有界扰动存在情况下的所有信号一致有界;最后,在一艘过驱动船舶模型上进行仿真,其结果验证了所设计方法的有效性.     

一类线性切换系统的事件触发输出调节问题

通过设计事件触发状态反馈控制器,研究一类线性切换系统的输出调节问题.相比于时间触发控制,事件触发控制可显著地降低控制任务执行的次数.由于事件触发时刻与切换时刻的相互混合,导致切换系统控制器的设计十分困难.本文通过给出事件触发机制、状态反馈控制器和满足平均驻留时间的切换信号联合设计的方案,得到系统输出调节问题可解的充分条件.非共同坐标变换突破原有各子系统的调节器方程组具有共同解的限制.此外,为了避免Zeno现象,给出相邻事件触发间隔时间存在一个正下界.最后,应用切换RLC电路系统进行仿真验证结论的有效性.     

量化参数不匹配的线性系统监督滑模控制设计

在量化控制系统中,量化器灵敏度参数的不匹配现象会造成系统的性能下降,严重时甚至会导致系统不稳定。另一方面,量化器灵敏度参数的不匹配现象也会增加控制设计的复杂性与难度。针对量化器灵敏度参数不匹配的不确定线性系统,研究监督策略下的量化反馈滑模镇定控制问题。应用监督控制策略,提出的鲁棒量化反馈滑模控制法能够有效消除量化灵敏度参数不匹配与模型不确定性带来的影响,进而确保系统轨迹能渐近收敛到原点。经过Matlab仿真实验验证了该方法的有效性与优越性。