含传感器增益故障的不确定离散时滞系统静态输出反馈鲁棒H_∞容错控制

针对一类含有不确定参数的离散时滞系统,研究了当传感器发生增益故障情况下的静态输出反馈鲁棒H∞容错控制器设计问题.系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,传感器元件具有部分增益故障.根据Lya-punov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了含有时滞记忆和无时滞记忆静态输出反馈鲁棒容错镇定控制器以及静态输出反馈H∞容错控制器的存在条件.通过求解一组线性矩阵不等式可以得到使得闭环系统渐近稳定并且H∞范数小于给定界γ的鲁棒容错控制器.最后通过仿真示例说明本文提出设计方法的正确性.

传感器失效下不确定离散时滞系统的静态输出反馈鲁棒可靠保成本控制

针对一类参数不确定离散时滞系统,研究了当传感器发生增益故障情况下的静态输出反馈保成本可靠控制器设计问题。系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,传感器元件具有部分输出增益故障。根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了含有时滞记忆和无时滞静态输出反馈保成本鲁棒可靠控制律的存在条件。通过求解由一组线性矩阵不等式所表示的凸优化问题可以得到使得闭环保成本上界最小的鲁棒可靠控制器。最后通过仿真示例说明所提出方法的正确性。

基于事件驱动离散时不变系统的无线传感器网络节能输出反馈控制机制

针对无线传感器网络节能输出控制过程中,受到网络系统时滞性的影响,导致节能控制输出与期望输出之间存在较大控制误差的问题,提出利用事件驱动离散时不变系统研究无线传感器网络节能输出反馈控制机制。根据无线传感器系统的组成结构,针对反馈关联大系统进行建模,通过对系统的时滞项进行状态约束,并结合模糊控制调节规则构造网络节能输出反馈控制函数,以此为基础,通过设计驱动条件和时不变系统的状态空间模型,完成网络节能输出反馈控制机制的研究。仿真对比实验结果表明,所提控制机制的控制输出与期望输出之间的控制相对误差更小,节能效果较好。

基于等价输入干扰的不确定离散时间系统预见重复控制

针对一类具有外部干扰的不确定线性离散系统,提出一种基于等价输入干扰(equi-valent input disturbance,EID)补偿的预见重复控制设计方法。首先,为了在提高系统跟踪精度的同时对外部干扰进行主动抑制,提出一种前向通道包含预见和重复控制器、反馈通道包含EID补偿的多自由度系统结构。然后,利用T阶差分算子,获得包含目标信号预见信息、重复控制器输出以及重构干扰的增广离散系统。于是,设计控制器的问题,变成了离散系统在二次性能指标下的稳定性问题。进一步,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理技巧,得到系统稳定性条件,进而获得控制器参数化方法。最后,数值仿真验证了所提方法的有效性。

时域离散系统的可控度及其在传感器/作动器配置中的应用

本文研究了受控结构的时域离散化模型;提出了受控结构模态可控度的一种度量方法,并研究了它与采样周期的关系;首次提出了输出可控度的概念,并将它运用于作动器与传感器位置的最优选择,得出当作动器/传感器对位配置在某一最优位置时,输出可控度可取极值这一结论。文末的例子说明了该方法的应用。

传感器失效不确定时滞系统指数稳定H∞可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒H∞可靠控制器设计问题。通过状态变换,将原系统的鲁棒可靠指数稳定问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠稳定问题,根据Lyapunov稳定性理论,推导出系统存在指数稳定可靠控制器应满足的矩阵不等式和系统具有H∞性能指标应满足的矩阵不等式,并将其转化为两个线性矩阵不等式,给出了状态反馈控制器的设计方法。该方法设计的指数稳定鲁棒H∞可靠控制器,使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及一个预先指定传感器子集中任意传感器失效都能够保持鲁棒指数稳定,并使系统具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该控制器设计方法的有效性。

基于LMI方法的参数不确定多传感器系统的集中式融合估计

研究了范数有界不确定描述模型和多胞形不确定描述模型所代表的一类参数不确定多传感器系统的集中融合估计问题。应用H∞理论详细地比较了基于不同模型的两种融合方法时域和频域功能,给出了集中鲁棒融合估计的理论结果。并应用MATLAB的LMI工具箱,分析了仿真计算结果。

传感器失效不确定时滞系统指数稳定可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定参数线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒可靠控制器设计问题。系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,时变时滞及其变化率有界,并假设故障传感器元件的输出为零。经过适当的状态变换,将原系统的指数稳定鲁棒可靠控制问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠控制问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式。为了便于数值求解,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式(LMI),并给出了可靠控制器的设计方法和步骤。利用该文方法设计的指数稳定鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及传感器失效都具有指定衰减度的渐近稳定性。数值算例说明了所提出设计方法的有效性。

带有传感器故障的不确定分数阶系统观测器设计

在考虑带有传感器故障和存在量测噪声的条件下,设计了不确定分数阶系统的状态观测器.通过利用增广矩阵和根据矩阵秩不变的性质,把不确定分数阶系统增广为广义分数阶不确定系统.根据线性矩阵不等式的分数阶系统稳定性判据,考虑分数阶次在1 <q <2的范围,给出误差动态系统渐近稳定的充分条件,得到传感器故障和量测噪声的准确估计.为了能在实际应用中得到更好的结果,将观测器改进为不带输出导数的形式.通过仿真算例验证了结果的有效性.

非线性时滞不确定系统传感器鲁棒故障诊断

提出了一种带有不确定性环节非线性时滞系统的传感器鲁棒故障诊断方案 ,非线性与系统输入和状态有关 ,不确定性包括系统状态和输出环节 ;通过设计观测器对系统状态和输出进行估计 ,得到鲁棒阈值产生方法 ;构建自适应跟踪器 ,若系统实际和估计输出偏差等于或大于阈值 ,开始跟踪故障 ;同时对该方案鲁棒性、灵敏度和稳定性进行详细分析 ;最后通过仿真实验验证了有效性。

一种控制输入约束下的不确定离散系统非脆弱保性能控制器设计

【目的】针对考虑扰动及摄动情况下的控制输入约束的不确定离散系统,提出了非脆弱保性能的控制方法。【方法】首先,以最小化目标函数为性能指标、控制输入饱和范围为约束条件,从而推导出约束状态下的非脆弱保性能控制律。其次,使用李雅普诺夫方程来构造非线性矩阵不等式。再次,结合Schur补定理和布谷鸟群智能优化算法对不等式进行求解,得到控制输入约束下的非脆弱保性能控制律的参数。最后,通过Quanser三自由度陀螺仪平台进行试验验证。【结果】试验结果表明,本研究所提出方法的稳态误差浮动不超过0.07、跟踪误差不超过0.15。【结论】该方法在面对扰动及摄动情况时具有更高的鲁棒性,对提升三自由度陀螺仪的稳定性及控制精度具有重要意义。

海洋环境自动观测系统湿度传感器误差测量与不确定度评定

为了使观测结果更加准确可靠,本文依据JJF1076-2001《湿度传感器校准规范》和JJG876-1994《船舶气象仪检定规程》,结合海洋环境监测站和海洋环境自动观测系统设备校准工作,论述了海洋自动化观测系统传感器误差测量不确定度评定对测量结果的重要性、方法以及评定过程。依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》,运用测量不确定度的评定与表示方法,对测量结果进行了不确定度评定。通过本方法对不确定度的评定,实现了湿度分量的量值溯源,具有准确度高、不确定度小、溯源途径清晰等特点,符合条件要求的测量结果,一般都可参照使用本不确定度的评定方法。

离散不确定系统分布式鲁棒融合滤波器设计

针对一类离散多传感器动态模型的不确定系统,将鲁棒滤波理论与数据融合技术相结合,基于参数依赖Lyapunov函数,研究该离散系统的鲁棒融合滤波器设计问题。在集中式鲁棒融合滤波器的基础上,探讨了分布式加权融合滤波器的设计方法,通过仿真实验比较了鲁棒融合滤波器的性能。结果表明,利用该分布式加权融合算法,不仅对于解决当系统模型中存在参数不确定性时的滤波问题有较好的鲁棒性能和较低的计算量,而且在多传感器系统中对于满足不同精度鲁棒融合滤波器的设计需要具有较大的灵活性。

智能张拉系统位移传感器示值误差校准方法及校准结果不确定度探讨

结合智能张拉系统在实际生产建设的应用,通过利用相关计量校准规范和相关国家技术标准,对其示值误差校准方法和测得值不确定度进行分析探讨以提高测得值可信度。

不确定车辆电子稳定控制系统传感器故障估计

针对车辆横摆角速度传感器故障问题,提出一种基于观测器的故障估计策略.首先,考虑由于轮胎侧偏刚度特性造成的不确定性以及系统中存在非线性干扰等因素,建立车辆四轮转向系统数学模型.然后,设计基于观测器的传感器故障估计策略,利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法求解观测器增益.最后,通过Carsim与Simulink联合仿真验证所设计的传感器故障诊断策略的有效性.结果表明:在传感器发生故障时,该诊断策略能够对系统状态以及传感器故障具有良好的估计效果,能够为车辆安全稳定系统提供关键信息,并且对于下一步的传感器故障容错控制提供技术支持.

不确定离散动态系统的保成本控制

不确定离散动态系统的保成本控制俞立（浙江工业大学信息工程学院杭州３１００３２）王景成褚健（浙江大学工业控制技术研究所杭州３１００２７）关键词离散系统，不确定性，保成本控制．１）浙江省自然科学基金资助项目．收稿日期１９９６－０７－２９１引言不确定系统的...

不确定离散时滞系统的动态输出反馈鲁棒保性能控制(英文)

研究不确定离散时滞系统的动态输出反馈保性能控制问题 ,通过引入动态输出反馈补偿器 ,采用线性矩阵不等式的方法 ,导出了系统存在保性能控制律的充分条件 .数值算例说明了其有效性 .

磁传感器阵列测量大电流实验系统

电力系统中现有的大电流测量设备往往存在体积大、测量范围窄、绝缘困难等缺陷,故提出了使用磁传感器阵列测量交直流大电流的思路,该测量方法具有体积小、成本低、非接触测量、交直流通用、可数字化输出等优点。为了分析在实际系统中影响该方法测量精度的若干因素,利用基于离散傅里叶变换(DFT)的多相大电流测量算法,设计了大电流实验测量装置,并使用该装置进行了一系列不同母排形状的测量实验,并对各测量环节产生的误差来源进行了理论分析。实验结果验证了本测量方法的有效性。

不确定系统离散变结构控制及在位置伺服系统中的应用

研究有界不确定离散时间系统的变结构控制设计问题.对利用传统离散趋近律设计变结构控制器时出现的稳态抖振现象进行分析,提出一种能有效减弱抖振的控制策略,并将研究结果用于设计某位置伺服系统变结构控制器.理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以有效减弱抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和很强的鲁棒性.

不确定离散时滞系统具有H_∞干扰抑制的保成本控制

针对一类用矩阵凸多面体形式表示的不确定线性离散时滞系统 ,提出一种通过无记忆状态反馈实现的具有 H∞ 干扰抑制的保成本控制。当对象存在不确定性以及外部干扰统计特性未知时 ,该控制器能保证闭环系统稳定和一定的线性二次型性能指标上界 ,同时具有 H∞ 范数下的干扰抑制作用。基于L yapunov稳定性理论 ,控制器设计可转化为线性矩阵不等式的可解性问题。数值仿真表明 。