一类不确定切换模糊系统的记忆保成本控制

针对一类具有状态时滞和不确定性的切换模糊系统,提出了该类系统的记忆保成本控制问题。利用引入系统过去的状态信息,构造有记忆状态反馈控制器,以消除系统时滞对于系统稳定性产生的不良影响。在保证成本函数指标小于某个上界及允许的不确定性条件下,结合多Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理方法得到最终的充分条件,保证闭环系统能够渐近稳定;且得到满足设计的切换律的记忆状态反馈控制器增益。最后通过Simulink仿真验证了所提方法的正确性。

随机时滞系统的记忆状态反馈非脆弱H_∞控制

基于Lyapunov泛函方法,结合线性矩阵不等式(LMI),研究了一类随机时滞系统的非脆弱镇定和H∞控制问题.时滞不仅存在于系统的状态,而且存在于系统的控制输入.在2种不同的控制器增益扰动下,通过求解LMI,设计了随机时滞系统的记忆状态反馈非脆弱H∞控制器.最后,通过数值仿真说明了方法的有效性和结论的正确性.

非线性状态误差反馈控制律──NLSEF

给出一种独立于对象数学描述的新型状态误差反馈控制律──ＮＬＳＥＦ方案，跟踪－微分器能够很好地估计出不确定对象的“扩张状态”，从而为实现“状态反馈”和“模型，外扰补偿”提供了可能性。这种”模型补偿”实质上等价于非线性系统的“反馈线性化”。在这个方案中不必为消除外扰引起的稳态误差而采用“积分器”，大量计算机仿真实验表明，本文给出的控制律──ＮＬＳＥＦ具有很好的“适应性”和很强的“鲁棒性”。

区间变时滞不确定线性系统带记忆H_∞状态反馈控制

一类存在范数有界不确定性的线性时变时滞系统,其时变时滞仅给出时滞变化的上下界,而对时滞变化率未作任何约束.对于这类区间时变时滞系统,给出了一种新型的Lyapunov-Krasovskii泛函讨论其稳定性,通过分割平均时滞的方法减小保守性,得到以线性矩阵不等式(LMI)形式给出的稳定性判据.最后分析并给出了一种带记忆的H_∞状态反馈控制器,数值实例表明了本文方法的有效性.

具记忆状态反馈的输入受限时滞系统模型预测控制器

针对一类具有输入约束的离散线性不确定时滞系统,提出了一种具有记忆状态反馈的模型预测控制器.首先,定义时滞系统的鲁棒性能指标,在考虑时滞状态影响的条件下设计了包含时滞状态的记忆状态反馈控制律,在线优化时将当前控制量作为独立优化变量,与其它作为反馈控制的时域控制序列分开处理,以降低算法保守性,提高可行性.然后,给出了基于线性矩阵不等式凸优化的控制策略以及系统稳定的充分条件.最后,通过仿真实验验证了该控制算法的有效性.

离散广义线性时滞系统的有记忆状态反馈H_∞容错控制

研究离散广义线性时滞系统在有记忆状态反馈作用下的H∞容错控制问题。针对执行器故障情形,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了故障发生时闭环广义系统容许且H∞性能指标满足给定上界的充分条件;同时,给出了有记忆状态反馈容错控制器的设计方法。数值例子表明了所提出方法的有效性。

基于非线性状态误差反馈控制律的解耦控制器设计

从非线性状态误差反馈控制律的基本思想出发,给出了NLSEF解耦控制器的设计方法,并对控制量的变化率、控制量的正确实现等工程问题进行了讨论。

带有控制结构约束的次优状态反馈律的研究

研究了带有约束机制的次优状态反馈律,主要对终端时间tf=∞系统建立次优状态反馈的数学模型。通过简单控制结构约束的引入,消除状态变量不完全可测所造成的障碍,从而得到了带控制结构约束的次优必要条件及改进后的迭代算法。

不确定时滞广义线性系统的有记忆状态反馈鲁棒H_∞控制

研究了不确定时滞连续广义线性系统在有记忆状态反馈作用下的鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式方法,给出闭环广义系统对于所有容许不确定性都容许并且H∞性能指标满足给定上界的充分条件。同时,给出有记忆状态反馈控制器的设计方法。数值例子表明了所提出方法的有效性。

一类不确定线性系统的混杂状态反馈保成本控制

研究一类不确定线性系统的混杂状态反馈保成本控制问题.系统矩阵和输入矩阵中含有时变不确定性.假设存在有限个备选的控制增益已知的控制器,并且任何单一的状态反馈控制器都不能镇定系统.基于单Lyapunov函数的方法,给出了混杂状态反馈保成本控制的充分条件及切换律的设计方案.当切换系统的控制增益未知时,利用多Lyapunov函数法,给出混杂状态反馈保成本控制的充分条件,并通过仿真验证了该方法的有效性.

一类不确定离散系统的混杂状态反馈二次稳定保成本控制

针对一类不确定离散系统,对二次稳定保成本控制问题进行了研究.假设存在有限个备选的控制增益已知的控制器,利用公共Lyapunov函数技术,得到了在任意切换下混杂状态反馈二次稳定保成本控制的充分条件.基于单Lyapunov函数的方法,通过在这有限个控制器之间切换给出了混杂状态反馈二次稳定保成本控制的充分条件及切换律的设计方案.最后用仿真验证了这一方法的有效性.

随机分布系统状态记忆保性能控制的研究

对于连续随机分布控制中的保守性问题,采用平方根B样条逼近建立系统静态模型(输出概率密度函数模型),利用系统输入和输出概率密度函数权值之间的动态关系建立动态模型,提出状态记忆反馈保性能控制算法,并利用凸优化技术优化算法,通过计算机仿真验证,该算法能够实现系统输出概率密度函数追踪目标概率密度函数,并满足规定的性能指标。

不确定离散时滞系统的状态时滞反馈保性能控制器的设计

对一类同时具有状态时滞和输入时滞的不确定离散时滞系统,提出保性能状态时滞反馈控制律的设计问题。结合一个二次型性能指标,基于Lyapunov函数和线性矩阵不等式处理方法,推出状态时滞反馈保性能控制律存在的条件,并用线性矩阵不等式的可行解给出保性能控制律的构造方法。最后给出一个仿真例子证明该方法的有效性。

不确定线性时滞系统的一种混杂状态反馈保成本控制及优化设计方法

本文研究一类不确定线性时滞系统的混杂状态反馈保成本控制及优化设计问题.假设存在有限个备选的控制增益已知的控制器,并且其中任何单一的状态反馈控制器都不能镇定系统,基于单Lyapunov函数的方法,给出了混杂状态反馈保成本控制的充分条件及优化设计方案.当备选的控制增益未知时,利用多Lyapunov函数法,同样给出混杂状态反馈保成本控制的充分条件及相应的优化设计方法.最后用仿真验证了文中方法的有效性.

组合导航系统中反馈控制律的确定

对GPS／INS组合导航系统进行了研究，指出在组合导航系统中必须使用反馈校正，给出了确定反馈控制律的方法。文中给出了位置和速度组合的半实物仿真曲线，仿真结果表明，位置和速度组合能有效地提高系统的测速和定位精度。并指出了组合后不能明显姿态精度的原因。

不确定离散时滞系统的时滞无关鲁棒状态反馈控制

研究了一类同时具有状态时滞和输入时滞的离散不确定系统的鲁棒稳定性问题.利用Lyapunov方法,结合矩阵不等式性质,给出可设计系统状态反馈控制律的充分条件,且是时滞无关的.所得结果基于相应的线性矩阵不等式(LMI)的解,并用算例验证了结果的有效性.

基于状态重构的输出反馈鲁棒模型预测控制

采用基于线性矩阵不等式的离线输出反馈鲁棒预测算法对系统进行控制的方式,能减少在线运算量,保证系统的鲁棒性。由于系统的状态变量不完全可测,所以传统算法在线运算时对于控制律的选择只能通过状态估计器实现,往往不能实现系统控制的快速性和稳定性。在算法设计中,离线算法优化出一系列渐近稳定的不变椭圆集;在线算法将系统输出变量和状态估计器的状态变量进行状态重构,形成新的状态变量,并以此寻求系统的控制律。给出优化离线椭圆集的状态变量的选择原则和取值公式,对在线重构状态变量的可行性和控制稳定性进行理论证明。通过和传统控制算法的仿真比较,验证本算法的有效性,仿真结果表明采用该算法使系统的控制更为快速和稳定。

基于MIMO-ESO的高速飞行器自抗扰控制

针对高速飞行器无动力再入过程中具有强耦合、气动参数摄动及不确定性的非线性姿态模型,设计了高速飞行器MIMO-ESO自抗扰姿态控制器。考虑各通道间的耦合影响,结合自抗扰控制中的扩张状态观测器及非线性状态误差反馈律,将不确定性、耦合及参数摄动等干扰作为“总和干扰”,利用扩张状态观测器进行估计并动态反馈补偿,再利用非线性状态误差反馈律抑制补偿残差。仿真结果表明,MIMO-ESO自抗扰控制器能够克服干扰及气动参数大范围摄动的影响,在获取良好的动态品质和跟踪性能的同时,具有较强的鲁棒性,克服了实际工程中难以建立精确被控模型并获取参数摄动范围的困难,具有工程应用价值。

建筑结构基于模糊自适应调节趋近律的滑模控制研究

抖振问题是阻碍滑模控制应用的主要障碍之一。基于模糊控制的优点,采用一种模糊自适应调节趋近律的滑模控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究。给出了确定切换面的方法,推导了控制律的表达式。另外,考虑到实际中在大型的建筑结构中安装过多的传感器来进行主动控制研究是不切合实际的,还研究了有限状态输出反馈下该方法的适用性。以一个多层剪切型建筑结构模型为例来验证所提出控制方法的有效性,算例分析结果表明,所提出的控制方法能够有效地减小结构的地震峰值响应,同时达到了削弱控制系统抖振的目的。

基于自抗扰控制技术的鲁棒制导律设计

利用自抗扰控制技术,设计了一种对未知目标机动具有较强鲁棒性的制导律。运用扩张状态观测器对系统非线性部分、通道间耦合项以及目标机动加速度的总和进行估计,并实时给予动态补偿,实现了动态反馈线性化和解耦控制,然后设计了非线性反馈控制器。仿真结果表明,该制导律能有效抑制视线角速度的波动,保证导弹命中目标。