切换广义被控对象网络控制系统状态反馈镇定

针对切换广义被控对象的网络控制系统,根据网络的时延特性,结合被控对象为广义切换系统的特点,在传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,网络诱导时延小于一个采样周期时进行系统建模,然后通过构造李雅普诺夫函数和多李雅普诺夫函数的方法研究了系统的稳定性,并设计了保证时延切换广义网络控制系统渐近稳定的鲁棒状态反馈控制器.

切换网络攻击下异构多区域电力系统的负荷频率控制

为应对可再生能源大量并网和网络传输安全问题,研究了异构多区域电力系统HMAPSs(heterogeneous multi-area power systems)在切换网络攻击下的的负荷频率控制。首先,提出了一种带有能量受限的具有非周期拒绝服务DoS(denial of service)攻击和随机虚假数据注入FDI(false data injection)攻击在时间域上切换的切换网络攻击模型。接着,设计了一种基于确认ACK(acknowledgement)机制的弹性事件触发方案。进一步,通过Lyapunov稳定性理论和切换系统方法,导出了切换网络攻击下HMAPSs的均方指数稳定性判据。最后,仿真实验结果验证了所提方法的有效性。

非线性时滞系统双阶段神经网络的改进广义预测控制

针对一类工业控制系统中存在的非线性、大时滞等情况,提出一种基于双阶段神经网络的改进隐式广义预测控制方法。首先,设计了一种基于快速回归算法和蝙蝠算法的双阶段神经网络模型,用于对非线性时滞系统进行建模,避免非线性系统下的模型失配问题;其次,采用比例积分(proportional integration, PI)结构优化广义预测控制目标函数设计,提高隐式广义预测控制性能;同时,改进控制增量选取策略,利用所预测的未来控制增量修正当前时刻控制增量;最后,将所设计的预测模型和预测控制方法应用于一个数值案例和锅炉燃烧系统,验证了所提控制策略的有效性。

具有不确定时延切换广义网络系统稳定性分析

研究了一类正则且无脉冲的切换广义网络控制系统的状态反馈稳定性分析问题.针对系统中的不确定传输时延,假设传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,且不确定传输时延小于采样周期,切换广义网络控制系统被建模为异步动态系统,利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式的方法,给出一个充分条件,得到状态反馈控制器.当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是稳定的.理论研究和仿真实例证实了理论结果的有效性.

基于LMI的不确定时滞切换广义系统的保成本控制

研究了一类具有状态时滞不确定性的切换广义系统在任意切换策略下的二次稳定保成本控制问题。利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)技术,给出了状态反馈保成本控制器存在的充分条件,使得所研究的时滞不确定切换广义系统是可行的,并满足相应的性能指标。进一步将保成本控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题。数值仿真算例说明了该方法的有效性。

基于广义系统的网络控制系统的分析与建模

对具有分布时延、动态输出反馈控制器且被控对象为广义系统的多输入多输出网络控制系统,在传感器和控制器时钟驱动、异步采样,执行器事件驱动情况下的运行特性进行了分析·在分析的基础上建立了正则、无脉冲广义系统对象的多输入多输出网络控制系统数学模型·通过电力系统中一个呈现广义系统模型的控制实例,说明了建模方法的有效性·为被控对象呈现广义系统模型的网络控制系统的性能分析和设计给出了有益的尝试·

神经网络广义逆系统控制

提出适合于高阶非线性系统线性化解耦的广义逆系统 .它与被控系统复合后 ,不但能实现原系统的线性化和解耦 ,而且通过合理地设计逆系统 ,可使伪线性复合系统的极点在复平面上任意配置 .进一步提出由静态神经网络和若干积分惯性等线性环节组成的神经网络广义逆系统 ,为模型未知且内部状态不易测量的高阶非线性系统的线性化解耦控制提供一条有效途径 。

网络控制系统中考虑动态延时的广义预测控制算法

基于网络控制系统的状态空间统一模型和对网络动态延时的预测,提出了一种预测步数可变的广义预测控制算法,并基于实际对象的数学模型进行了仿真验证.结果表明,所提算法可很好地适应延时波动,且具有较好的控制效果.

具有时延及数据包丢失的广义网络控制系统稳定性分析

对一类具有时延及数据包丢失的正则、无脉冲广义网络控制系统进行分析,其中传感器采用时钟驱动,控制器和执行器采用事件驱动.假设传输时延小于一个采样周期,数据包传输成功率一定,将广义网络控制系统进行建模为异步动态系统,同时利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法,给出系统稳定的充分条件.借助于Matlab LMI工具箱,可在判定系统稳定的同时,获得使系统稳定的状态反馈控制律.最后的仿真实例表明该方法的可行性.

具有时延的广义网络控制系统的鲁棒H_∞控制

针对被控对象是广义系统模型的网络控制系统,在传感器和执行器采用时间驱动、控制器采用事件驱动、网络诱导时延小于一个采样周期时,将系统建为具有不确定性及输入时滞的离散广义系统模型.应用Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,给出系统稳定的条件,同时设计满足系统稳定和H∞控制的状态反馈控制器,研究其鲁棒H∞控制问题.最后通过实例及仿真表明所提方法的有效性.

基于神经网络广义逆的两电机变频系统内模控制

针对非线性强耦合的两电机变频系统,先利用动态BP神经网络逼近原系统的广义逆系统,然后再对复合后的伪线性系统提出了基于广义逆系统的内模控制方法,证明了闭环系统的鲁棒稳定性。最后基于S7?300PLC的平台,对系统设计做了相关的试验研究。结果表明,神经网络广义逆系统方法,不但能够很好地实现系统的解耦,而且还可以使伪线性化后的子系统开环稳定,引入的内模控制,又保证了系统的控制性能。

一类短时延的广义网络控制系统的鲁棒H_∞控制

基于正则、无脉冲和线性定常的广义系统,研究了一类网络控制系统的H∞控制问题.针对传感器和执行器节点由时钟驱动,控制器节点由事件驱动,网络总诱导时延小于一个采样周期及具有有限能量的外部扰动的网络控制系统,利用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式描述方法,推导出动态输出反馈H∞控制律存在的充分条件,并给出了相应的设计方法.通过仿真实例,说明了所用方法的有效性.

基于灰色广义预测控制的网络化控制系统丢包补偿

针对网络传输中存在的数据丢包问题,提出了将灰色广义预测控制引入到网络化控制系统的新思想.将网络化控制系统视为灰色系统,设计了一个控制器节点由事件—时间驱动、传感器节点和执行器节点由时间驱动的分布式模型.利用灰色广义预测控制在线计算量小的特点,结合队列机制,提出补偿策略.仿真结果表明补偿策略效果良好.

区间化时变时延的网络化切换系统建模与控制

研究了具有从传感器到控制器和控制器到执行器存在双边时变时延的网络控制系统指数稳定性的问题.首先将时延变化范围划分为多个等分区间,然后采用增广矩阵的方法建立了参数不确定的离散时间切换闭环系统模型.同时基于平均驻留时间分析方法,给出了系统满足指数稳定的条件,接着进一步的建立了时延区间划分个数与系统状态指数衰减率的定量关系.该方法有效降低了系统设计的保守性,一定程度上减少了系统状态收敛的时间.最后通过数值仿真验证了所提方法的有效性.

具有时延和丢包的网络化切换系统控制研究

针对一类带有从传感器到控制器和控制器到执行器的双边随机网络诱导时延和数据丢包的网络控制系统,首先采用增广矩阵的方法建立了参数不确定性的离散时间切换系统模型,然后基于模型依赖的平均驻留时间切换系统的分析方法,给出了系统状态满足指数稳定的条件,接着进一步的建立了系统状态指数衰减率和任意丢包率的定量关系。最后分别对开环稳定和不稳定的控制对象进行了数值仿真,其结果验证了所提方法的有效性。

网络控制系统时变采样周期的建模与切换控制

针对具有双边随机时延和丢包的网络控制系统,采用了主动时变采样周期的方法,利用事件和时间驱动相结合方式,传感器的采样周期可实时地跟随网络延时和丢包的变化而改变,克服了长时延和数据包错序的问题。然后将系统建立为统一的切换系统模型,结合基于平均驻留时间的方法,给出了系统状态满足指数稳定的条件,并且描述了其指数衰减率和丢包率之间的定量关系。最后通过数值例仿真验证了所提方法的有效性。

一类线性切换广义系统的保性能控制

针对一类线性切换广义系统,研究了其在任意切换策略下的保性能控制问题。结合一个二次型性能指标,利用单Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了状态反馈保性能控制器存在的一个充分条件,使得相应的闭环切换广义系统保持正则、稳定和无脉冲,且闭环性能指标值不超过某个确定上界。并进一步将保性能控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题,使得控制器的设计更加简便,易于操作。这个条件可以通过Matlab的LMI工具箱求解,适合在工程中应用。数值仿真例子说明了该方法的有效性。

汽门开度的神经网络广义逆系统控制

给出了一种基于神经网络广义逆系统的汽轮发电机汽门开度控制策略 ,在无需系统模型参数和状态反馈的情况下 ,可实现非线性系统的大范围线性化 ,从而实现非线性系统的线性化控制。对单机无穷大系统的仿真表明 ,应用该控制策略可显著地增强电力系统的暂态稳定性。

感应电机的新型神经网络广义逆系统解耦控制

针对感应电机这一多变量、强耦合系统,提出了一种新型神经网络广义逆系统解耦控制方法,给出了新型广义逆系统的存在性证明。它与感应电机复合,将转子磁链与转速的解耦成两个独立的伪线性子系统,并且可以随时通过调整反馈参数改变两个伪线性子系统的配置极点,为控制器的设计提供了便利。仿真结果表明,通过合理的选择配置极点和控制器参数,整个控制系统对电机参数变化和负载扰动有较强的鲁棒性和动态性能。

不确定时延广义网络控制系统的保性能控制

研究了正则且无脉冲的广义网络控制系统的保性能控制问题.针对传感器是时钟驱动,控制器和执行器是事件驱动,且网络的不确定时延小于一个采样周期的广义网络控制系统,利用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式,推导出系统状态反馈保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.最后通过数值仿真,给出了含有不确定性时延的广义网络控制系统的状态反馈保性能控制律,说明了该方法的有效性.