基于几何QSR-耗散性和线性静态输出反馈控制器的非线性随机离散系统的几何镇定

本文研究了非线性随机离散系统的几何镇定问题。 首先,引入了非线性随机离散系统的几何随机增量QSR耗散的概念,并给出了该概念的线性矩阵不等式(LMI)表示形式;其次,基于几何随机 增量QSR耗散性和线性静态输出反馈控制器,提出了该系统的概率意义下的几何均方增量稳定的 充要条件。 最后,通过进行数值模拟,展示了所得结论的有效性。

面向悬浮光力系统的集成化反馈控制器研究

悬浮光力系统具有高灵敏度、高稳定性和低耗散等特点,有望发展成为新型高性能力学传感器。针对目前悬浮光力系统存在的反馈控制器兼容性差、软硬件成本高、集成度低等问题,提出了一种兼容多种反馈控制模式的软硬件设计方案,并研制了一套高度集成的反馈控制器,在160 mm×170 mm×42 mm的尺寸上集成了六通道模数/数模转换器、滤波器、现场可编程门阵列+微处理器(FPGA+ARM)等功能模块,并且开发了基于数字锁相环和比例积分微分(PID)控制器的控制算法,最终在同一套硬件系统上实现了跨尺度微粒的运动信息采集和反馈控制,以及数十赫兹至亚兆赫兹的感知带宽。实验结果表明,该集成反馈控制器能够实现超高真空(10-6 Pa量级)下亚微米及微米尺度微粒的稳定悬浮和运动控制。在扩展系统感知带宽的同时减小了整体体积,为悬浮光力传感技术的器件化奠定了基础。

基于降维状态观测器的网络化广义系统状态反馈控制器设计

针对具有时延和数据包丢失的网络化广义系统,设计了n-l维状态观测器。在此基础上,基于Lyapunov稳定性定理设计了状态反馈控制器,应用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)工具箱得到了控制器参数的求解方法,使得系统经状态反馈后是正则、稳定、无脉冲。最后的数值算例验证了本文方法的有效性和正确性。

一类中立型奇异马尔科夫跳变系统的状态反馈控制器问题研究

在本文中,我们研究了一类中立型奇异马尔科夫跳变系统的状态反馈控制器问题。在所研究的系统中,奇异矩阵E_(r(t))与系统的模态有关。另外,所研究的系统含有中立型时滞。利用线性矩阵不等式方法和李雅普诺夫泛函方法,我们给出了一个使得所研究系统容许的充分条件。此外,我们给出了状态反馈控制器的一种设计方法。最后,我们用一个例子来验证了所得的结论。

一种带有动态输出反馈控制器的网络控制系统的Markov跳变模型

对于网络控制系统(Networked control systems,NCS)中的随机延迟时变有界,其上界大于一个采样周期的情况,建立了带有动态输出反馈控制器的连续时间系统模型.以此为基础,应用连续时间系统模型离散化与增广状态空间方法,建立了受控于有限状态Markov链的离散时间跳变系统模型.在该系统的稳定性控制器设计中,给出了一种求内点法的初始可行解的方法,从而解决了所建模型的可解性问题.理论分析和车载倒立摆上的仿真计算表明,由上述模型与改进算法所给出的动态输出反馈控制器能使系统稳定.

电液主动悬架滤波输出反馈控制器的设计及仿真实现

基于 1/ 2车辆模型和非线性电液作动器 ,提出并详细设计了主动悬架滤波输出反馈控制器。整个主动悬架系统分解为内、外两个回路 ,外回路采用滤波输出反馈控制 ,大幅度衰减了车辆在高低频范围内的起伏和俯仰运动 ,提高了车辆的乘坐舒适性。内回路基于非线性作动器模型 ,采用传统的PI控制器 ,较好地跟踪输出了控制系统需要的作用力。此外 ,还对作动系统的摩擦力进行了详细建模。频域和时域仿真结果演示了主动悬架的良好性能并验证了结论。

网简化技术在Petri网反馈控制器设计中的应用

针对基于Petri网离散事件系统库所标识不等式约束反馈控制器的设计问题,提出一项新型网简化技术——标识总量保持网简化技术,并利用此项技术把所有约束库所融合为一个与它们标识总量相等的库所,使控制器的设计更为简单,尤其是对规模较大的系统,其优势更加明显.借助一个应用实例,将该控制器设计方法与Moody等人提出的控制器设计方法作比较,表明所提出的控制器设计方法更简单、更有效.

基于遗传算法的混合H_2/H_∞状态反馈控制器

提出了应用遗传算法设计混合H2/H∞状态反馈控制器的一种方法.通过遗传算法对H∞控制器进行H2性能优化,从而设计出鲁棒性强并满足系统性能要求的混合H2/H∞状态反馈控制器.该方法采用实数编码、排序选择与最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子和实值变异的变异算子,并在适应度函数中添加惩罚约束.对国产某型飞机进行仿真,结果表明得到的混合H2/H∞状态反馈控制器具有良好的H∞性能和H2性能.

抗漂移的状态反馈控制器设计及在数控系统中的应用

针对大部分抗漂移设计不能保证存在驱动饱和的开环稳定系统的闭环渐近稳定性的问题，在系统的量测噪声和外部扰动已经通过其他办法消除的条件下，设计了一种抗漂移的状态反馈控制器．该控制器将参考轨迹也加入到控制器设计中，极大地简化了控制器的参数设计并扩大了输入信号的范围．基于Lyapunov稳定性理论，证明了全系统的渐近稳定性及对参考输入的渐近跟踪性．将之用于数控系统控制器的设计中，仿真结果表明：无论饱和发生与否，该控制器不但可以保证系统的闭环稳定性，而且可以抑制由于驱动饱和的存在而导致的跟踪性能的恶化，使得系统能够快速准确地跟踪参考输入．

基于Matlab语言定量反馈控制器的分析与设计

对定量反馈理论 (QFT)的基本原理进行了介绍和利用Matlab语言工具箱进行设计的基本方法。Matlab通用QFT工具箱为用户进行QFT控制器的设计提供了有利的工具。文章就以典型二阶系统为例进行QFT控制器的设计 ,仿真结果表明定量反馈理论在不确定系统设计中有着经典控制理论无法替代的性能。

前置反硝化的碳源投加前馈—反馈控制器

为了实现对外投碳源量的在线控制,通过ASM1模型的推导建立了外碳源投加的前馈—反馈(feedforward-feedback)控制器,模拟表明该控制器可在大大降低出水硝酸盐氮和总氮浓度的同时尽可能地降低外碳源投量。

状态滞后线性系统的H_∞ 状态反馈控制器(英文)

利用LMI(线性矩阵不等式 )的方法 ,首先给出了一般的状态滞后自治系统内稳定且具有H∞ 范数界的一个充分条件 .并由此得到了一般的状态滞后系统H∞ 问题有解的一个充分条件 ,通过解LMI可以获得控制器的解 .最后举例说明方法的正确性 .

磁悬浮系统PI状态反馈控制器设计

首先对磁悬浮控制系统的数学模型进行分析，经过合理的线性化，建立了系统的状态空间模型，在此基础上进行了ＰＩ状态反馈控制器的设计。对控制器数字仿真的结果表明，ＰＩ状态反馈设计方法能够得到动备性能优良、稳态无差的控制器，并且悬浮位置输出可直接由参考输入端给定。

快速路系统反馈控制器设计及算法

为了提高快速路系统的利用效率,设计了一个反馈控制器,提出了反馈控制器的迭代求解算法,控制器能实时跟踪车辆的密度,并与所期望的密度进行比较,把误差反馈给车辆,通过给车辆发布恰当的速度命令来控制车辆运行,使实际车辆密度收敛于期望密度。仿真计算结果表明:算法取4次迭代时的车辆密度与运行速度最大相对误差为0.32%,平均耗时为0.32 s,因此,设计的控制器使交通流运行趋于平稳,减少了车辆延误,从而提高了系统利用效率。

网络化控制系统连续动态输出反馈控制器设计

研究一类网络化控制系统的连续动态输出反馈控制器的设计问题.假设网络化控制系统的被控对象为一个定常时滞系统,其网络诱导时滞是随机的且小于一个采样周期的情况下,将此类网络化控制系统模型化为一个混合系统.然后采用李亚普诺夫函数、线性矩阵不等式的方法推导出了该网络化控制系统渐近稳定的充分条件.根据此充分条件,给定一个等式约束,然后通过求解一组线性矩阵不等式,获得了连续动态输出反馈镇定控制器.最后给出一个具体的数值和仿真实例说明了此设计方法是有效的.

线性广义时滞系统的H_∞输出反馈控制器

本文首先给出了广义时滞系统稳定的一个充分条件 ,接着讨论了线性广义时滞系统的H∞ 输出反馈控制 ,给出了控制器存在的充分条件 ,同时利用线性矩阵不等式(LMI)的方法 ,给出控制器的设计 。

单纯形法设计l^1最优反馈控制器

本文进一步讨论了离散系统l^1优化设计问题,证明了l^1优化设计问题的最优解和一个标准线性规划问题的最优解相同,直接利用单纯形法就可得出l^1最优控制器。文中给出了算例,该算例表明了l^1最优控制器的非唯一性。

时变时滞不确定性系统的状态反馈控制器设计

研究一类不确定性动态系统．这类系统具有多重时变状态时滞和多重时变控制输入时滞，其不确定性满足范数有界条件．采用黎卡提方程方法，得到了这类不确定性时滞系统可状态反馈镇定的充分条件．通过解一个特定的黎卡提不等式，即可得到镇定已知系统的控制器．

一种设计状态反馈控制器的改进方法

针对Butterworth最优闭环传递函数随着阶数增大,鲁棒性降低的问题,本文提出一种改进的Butterworth最优闭环传递函数,并以此设计状态反馈控制器.仿真试验表明,采用改进的Butterworth最优闭环传递函数设计的状态反馈系统的性能得到明显改善.

基于LMI方法的T-S模糊系统的H_∞输出反馈控制器设计

研究了一类 T- S模糊系统的 H∞ 控制问题 ,给出了 T- S模糊系统一个新的 H∞ 输出反馈控制器设计方法。该方法充分考虑了模糊子系统间的相互作用。 H∞ 输出反馈控制器可通过求解一组线性矩阵不等式获得。最后通过数值仿真例子 。