非最小相位雷达通道均衡算法研究

在对雷达通道均衡的实验研究中发现,常用的基于傅里叶变换的算法往往效果不佳。原因是该算法获得的均衡器无法实现非最小相位。提出了一种雷达通道均衡算法,该算法通过对需要均衡的通道输出进行延迟,实现了可以获得非最小相位特性的基于傅里叶变换的均衡算法。通过仿真和实验,对该算法的性能进行了验证。结果表明,与原算法相比,新算法可以获得更好的幅度和相位一致性。

基于丢包和带宽限制网络化系统稳定性分析

基于数据包丢失和网络带宽限制研究了网络化系统稳定性问题.通信网络的特征通过数据包丢失、带宽和加性白噪声来体现.采用频域的方法得到了网络化系统稳定所需信噪比的最小(极限)值.该最小(极限)值说明了网络化系统稳定所需信噪比是由通信网络通道的丢包率、带宽、系统的不稳定极点的位置和非最小相位零点的位置决定.研究结果进一步揭示网络化系统稳定所需信噪比的最小(极限)值与系统本质特征(非最小相位零点的位置和不稳定极点的位置)和通信网络参数(数据包丢失和带宽)的关系.仿真结果说明该理论的正确性.

具有间隙非线性系统的控制加权自适应控制

本文对具有间隙的非线性系统提出一种可控制开环不稳定及非最小相位系统的控制加权自适应算法,并给出了稳定性收敛性定理及其证明,仿真结果表明,该算法可明显地改善系统的控制性能。

非最小相位系统的终端滑模控制

在重新定义系统输出方法的基础上,提出一种终端滑模控制策略,解决了非最小相位系统难以控制的问题。首先,重新定义系统的输出,通过输入输出线性化,得到系统的输入输出子系统。然后,设计终端滑模控制策略,使输入输出子系统在有限时间收敛到零,并根据系统性能指标要求选择适当的输出定义参数,使零动态子系统在原点附近渐近稳定,从而保证原系统的渐近稳定。仿真结果验证了提出方法的有效性。

非最小相位系统跟踪控制综述

非最小相位系统是指包含不稳定零动态的系统.经典的跟踪控制理论,特别是非线性系统跟踪控制理论,是以最小相位系统为基础建立的,不能直接用于非最小相位系统.研究非最小相位系统跟踪控制理论,是对经典控制理论的扩展和补充,具有重要的意义.本文对目前非最小相位系统跟踪控制领域取得的成果进行综述.首先梳理各种非最小相位系统跟踪控制方法的基本思想,并按照近似跟踪和精确跟踪进行归类,建立非最小相位系统跟踪控制的基本框架.然后围绕该框架对各种方法进行详细介绍.接着讨论非最小相位系统的跟踪性能限制.最后总结现有研究存在的一些问题及对今后的发展方向进行展望.本文的目的在于使控制工作者对非最小相位系统的跟踪控制有一个较为清晰的认识.

具有扰动输入的不确定性非线性系统的输出调节极限性能

本文研究了一类具有扰动输入的不确定性非线性系统的输出调节问题,给出了该类系统在最差的不确定性参数和扰动输入情况下系统输出调节的极限性能.所讨论的非线性系统是可镇定非最小相位系统,并且该系统的零动态由"鲁棒输入对状态稳定(robust input-to-state stable)部分"和"不稳定但可镇定部分"组成.假设系统的不确定性参数和扰动输入分别以非线性函数和仿射形式同时出现在系统零动态的鲁棒输入对状态稳定部分和系统的可线性化部分,而且其可线性化部分的不确定性具有下三角形结构形式.该系统输出调节问题的性能以其输出信号能量作为度量.对于上述非线性系统,在最差的不确定性参数和扰动输入情况下,输出调节问题的极限性能只取决于镇定其零动态"不稳定部分"所需的最小能量.

非最小相位FIR系统的自适应辨识

提出了一种基于线性代数方程组约束和梯度法的非最小相位ＦＩＲ系统的自适应辨识算法．选用的线性方程组具有列满秩的系数矩阵，保证了系统参数的唯一可识别性．由于只采用高阶累量，故能够抑制任何高斯有色噪声的影响．重点讨论了梯度法中步长的选择，提出了收敛速度最快的变步长．

基于VTOL飞行器的滑模控制器设计

垂直起降(Vertical takeoff and landing,VTOL)飞行器是具有3个自由度、2个控制输入的非线性欠驱动控制系统,为了解决严重耦合的VTOL欠驱动系统的输出跟踪问题,首先将VTOL动力学模型解耦成一个最小相位系统和一个非最小相位系统,然后分别针对这两个解耦子系统设计滑模控制器,并通过Lyapunov理论证明系统的稳定性,最后仿真结果表明所设计的滑模控制器实现了对轨迹的无稳态误差跟踪,具有较好的鲁棒性,能够为此类欠驱动系统的输出跟踪问题提供设计参考。

DC/DC变换器的一种神经网络控制方法

为了消除Buck-Boost变换器为代表的DC/DC(直流/直流)变换器最小相位性质的影响,对其输出电压进行控制,分析模型特性.采用非线性反馈控制电流内环,用RBF(径向基函数)神经网络设计了神经网络控制器控制输出电压外环.分析了系统的稳定性.仿真结果表明,提出的控制器动、静态性能很好,对变换器中元件参数的变化和负载电阻的扰动有较好的鲁棒性.

一类非最小相位非线性系统的自适应控制

针对一类非最小相位的非线性系统，通过引入一个近似系统，提出了一种简单的间接自适应控制方法，并分析了采用该方法后系统输出的跟踪性能，给出了输出跟踪误差的上限。该方法可克服现有的非线性自适应控制方法只能控制最小相位的非线性系统并且容易产生过度控制的缺点。

高阶统计量在系统理论中的应用

高价统计量是研究非高斯过程、非最小相位系统和非线性系统的有力工具，近年来引起了国内外学者的普遍关注．本文就高阶统计量在系统理论中的应用现状进行简要的综述．

一种多变量隐式极点配置自校正控制器及其应用

本文提出了一种极点配置自校正控制器.该控制器不仅能控制开环不稳定或非最小相位系统,而且能控制具有任意、未知或变化传输延时结构的多变量系统.该控制器采用隐式方式来实现即利用输入输出数据直接辨识控制器的参数.这样不仅避免在线解矩阵方程,而且增加算法的鲁棒性.仿真和实时控制多变量电加热系统的结果表明该控制器具有好的控制性能.

ARMA信号的鲁棒自适应去卷滤波器

对于通过已知线性系统被观测的未知ARMA信号,本文用现代时间序列分析方法提出了一种新的鲁棒自适应去卷滤波器。它可处理非平稳ARMA信号及不稳定和非最小相位系统。其特点是,未知ARMA信号的自回归(AR)参数可单独通过ARMA新息模型的在线辨识得到,且由于AR参数估计误差所引起的未建模动态被用虚拟噪声补偿技术加以补偿,因而它对于模型误差是鲁棒的。仿真例子说明了其有效性。

零点配置与一类非线性广义系统的状态反馈控制

针对状态空间实现为非最小相位的非线性广义系统的控制问题,提出一种非线性广义系统的状态空间实现算法,构建了一个等价于原输出函数的综合输出函数,能任意配置状态空间实现的传输零点,使该状态空间实现为最小相位的.所构建的最小相位输出函数能直接用于构造状态反馈控制器,实现对非线性广义系统状态反馈控制.将所得结论应用于Logistic增长的SIR传染病模型,仿真结果表明了所提方法的有效性和可行性.

非线性辅助内模控制（NAIMC）系统研究

本文提出了一种新的非线性内模控制结构，它能适应当非线性过程包含非最小相位和／或纯滞后特性时的控制器设计，这种新方法被用于化学反应器的控制，并通过数值仿真说明了其在伺服性、抗干扰能力和鲁棒性等方面的特点。

多通道网络化系统跟踪性能极限

本文基于白噪声和编码影响研究多通道网络化系统跟踪性能极限.网络化系统的跟踪性能指标是通过跟踪误差的能量来定义的,采用谱分解技术和范数矩阵理论得到多通道网络化系统跟踪性能极限的下界表达式.研究结果显示了对象的固有特性(非最小相位零点、零点方向、不稳定极点和极点方向)和多通道的编码器及白噪声决定网络化系统跟踪性能极限;同时也说明了多通道网络是如何影响系统跟踪性能极限.仿真结果验证了该结论的正确性.

一种带有模型误差反馈的鲁棒自校正控制器

本文提出一种新的带有模型误差反馈的自校正控制算法，并且证明了：在有界外部扰动及由模型阶次不匹配产生未建模动态存在的条件下，不论系统是否为最小相位，本文算法都能保证闭环系统是鲁棒稳定的，而且平均跟随误差趋于零．仿真结果验证了此算法的有效性．

基于倒谱的非最小相位FIR系统自适应辨识

本文介绍了一种在高阶谱一维切片的基础上利用倒谱进行非最小相位FIR系统自适应辨识的算法。这一算法具有计算量小，不需要预先假定系统阶次的特点，而且能够自适应地分别辨识出非最小相位FIR系统的最小相位部分和最大相位部分的冲激响应，同时，系统阶次可以在自适应过程中确定。另外由于本算法利用观测信号的高阶级计量进行系统辨识，所以很好地抑制了高斯有色噪声对辨识结果的影响。数值仿真结果证明了本算法的有效性。

弹性机器人的LQG/LTR控制

ＬＱＧ／ＬＴＲ（线性二次高斯／环路传递恢复）设计方法仅适合于最小相位系统。本文对单臂弹性机器人系统（非最小相位系统），进行适当的处理和对方法进行改进后，仍采用ＬＱＧ／ＬＴＲ方法设计控制器，得到的闭环系统有较强的鲁棒性。