基于时变控制水位的供水管网优化调度

城市供水管网运行的优化调度对于实现系统节能降耗至关重要。针对传统方法寻优效果差、实用性不高的问题,引入基于水塔时变控制水位的调度规则,在含多水塔的供水管网内探究最经济的多泵站联合调度机制。选用分时水泵状态、固定水塔水位和时变水塔水位为决策变量,分别构建电费最低且水压冗余度最低的多目标优化调度模型,采用第二代非支配排序遗传算法求解。结果表明:基于时变控制水位的调度规则更具经济效益,至少节约4.93%的成本;与分时调度计划相比,优化求解更高效,在非固定时段内实现运行状态的灵活切换;相较于固定控制水位,采取更低的控制水位下界,能有效降低高峰电价时段的水塔蓄存量。

具有重叠非线性元素的时变控制系统的绝对稳定性

用“二次型加积分项”形式的Ｌｉａｐｕｎｏｖ函数研究具有重叠非线性元素的时变控制系统的绝对稳定性，给出了系统绝对稳定的充分条件．

梯度算法在转子时变控制中的应用

为了解决转子变刚度控制中因参数变化导致瞬态响应问题,采用梯度算法,计算出抑制转子瞬态响应所需的控制力.设计了时变系统的反馈控制和状态观测器,构造出转子系统控制模型,并对一特定转子系统进行了设计.系统仿真结果表明,该算法设计的反馈控制可有效地减小转子瞬态响应幅值.

一类非线性时变控制系统的部分镇定

研究了一类非线性连续时变控制系统的部分镇定问题.利用Lyapunov部分稳定性理论和M2矩阵的性质,构造出了几个镇定控制器,其中一些控制器仅与系统的部分状态变量有关,所构造的控制器可确保反馈后的闭环系统是部分渐近稳定的,所得结论推广了有关文献中的相应结果.

n阶线性时变控制系统的稳定性

本文应用系统的分析理论〔1 ,2〕。

超中立型非线性时变控制系统的稳定性(Ⅱ)

本文进一步讨论超中立型非线性时变控制系统在镇定理论中的等价性，选取线性时变控制系统的Ｒｉｃａｔｉ矩阵代数方程的对称正定解构造二次型正定Ｖ函数，应用Ｌｙｐｕｎｏｖ分解等价法，给出了控制函数和输出方程的状态向量均带有滞后的超中立型非线性时变控制系统一致渐近稳定的充分条件，同时，给出了较好的滞后界限和非线性项的估计公式。

欠驱动刚体航天器姿态稳定的时变控制方法

研究欠驱动刚体航天器姿态控制系统的稳定性问题。首先给出欠驱动刚体航天器的姿态动力学方程和用(w,z)参数描述的姿态运动学方程,根据所建系统模型的特点,设计相应的连续时变控制律,在控制律的设计中引入辅助变量v、v1和v2,利用平均方法对系统模型方程进行简化,基于退步控制设计v、v1和v2的控制律,利用两个轴角速度与失控轴角速度的交叉耦合关系对失控轴的姿态进行控制。数值仿真验证了所设计控制律的有效性。

一类时变控制系统的稳定性研究

利用Lyapunov函数法,讨论了非线性时变控制系统第一类标准型的绝对稳定性和第二类标准型、一般非线性时变控制系统及时变大系统的渐近稳定性,得到了时变控制系统平凡解绝对稳定、渐近稳定的一些充分性判据,这些判据只与系统自身的参数有关.

应用新型线性时变控制技术的导弹自动驾驶仪设计

在对导航自动驾驶仪的攻角和法向加速度跟踪的设计和模拟研究中使用了一个新近为线性时变（ＬＴＶ）系统开发的广义平均配置（ＥＭＡ）控制技术。此技术用于线性时变系统，它的基础是一种新的特征值原理，叫做串行Ｄ特征值（ＳＤ）。通过对复平面的左半部分广义平均分配这些时变ＳＤ特征值来取得闭环系统的稳定性，这种方法类似于线性非时变系统所使用的特征值（极点）分配。

Mecanum轮全向AGV增量线性时变模型预测控制器设计

针对工业用途中Mecanum轮驱动的全向AGV轨迹跟踪控制精度问题,设计了一种基于增量线性时变模型预测控制的轨迹跟踪控制器。先对AGV进行运动学分析并建立运动学模型,基于此,使用近似线性化和离散化处理,构建AGV的线性时变控制模型;采用仅含控制增量的优化目标函数求解,且在控制周期内考虑系统的控制量极限约束与控制增量约束,并引进松弛因子,防止控制量跳变和无最优解发生;施加求得控制增量序列的首个元素作用于控制系统;重复循环,实现控制器对Mecanum轮全向AGV的精准控制。不同工况下的仿真和实验结果表明,该控制器能够有效提高全向AGV的轨迹跟踪控制精度,同时保证了轨迹跟踪的实时性与稳定性。

充液挠性航天器时变滑模控制及振动抑制

针对存在外界未知干扰、参数不确定问题的刚-液-柔多体耦合航天器姿态控制进行了研究.将液体燃料的晃动等效为球摆模型,挠性附件假设为欧拉-伯努利梁,建立了多体耦合航天器动力学方程.首先,设计了积分滑模干扰观测器,使其能够在有限的时间范围内对控制系统的集总扰动实现准确估计;其次,以此干扰观测器为基础,设计了一种时变滑模控制方法,该控制运用双曲正切函数;最后,结合光滑整形技术,设计出零振动指令光滑器,从而抑制液体晃动和挠性附件振动.数值仿真结果表明:本文所设计的控制方案具有可行性和有效性,多模态充液挠性航天器在姿态机动过程中所引起的残余振动可以得到有效抑制.

输入饱和下水面舰艇的时变编队控制

在多艘水面舰艇编队控制中,为了弥补较强的不确定性,并降低控制器对系统信号的测量负担,提出水面舰艇编队的时变控制设计方案。首先,通过引入光滑函数来处理饱和约束,同时通过构造含有时变增益的状态变换,将原系统的跟踪控制问题转化为一个新的时变系统的镇定问题。然后,结合向量反推控制设计方法,给出时变反馈控制器的显式形式,保证闭环系统所有信号都有界且所有跟随船以期望的时变编队队形渐近跟踪到领导船。最后,仿真算例验证理论结果的有效性。

基于精细积分理论与算法体系的时变最优控制方案工程应用

以航天器的编队飞行控制为工程背景,利用PIMCSD工具箱设计了航天器远/近程逼近的时变控制方案,并在飞行控制仿真平台上通过了验证。仿真结果表明,相对于传统的定常控制器方案,新的时变控制器方案可以在更短的控制时间内,以更少的燃料消耗,达到更高的终端控制精度,从而验证了控制方案的可行性、有效性和先进性。同时,提出的时变控制器简化实现方案不仅可以保持良好的性能指标,也便于工程设计和实现。这些工作为航天器编队控制系统的工程设计提供了有益的参考。

多组多滞后区间系数时变非线性关联控制系统的结构与关联鲁棒镇定（Ⅰ）

建立了多组多滞后区间系数时变非线性控制系统的结构概念，采用刘永清建立的鲁棒镇定的等价法，给出了具有扰动结构参数的多组多滞后区间系数时变非线性关联控制系统的结构与关联鲁棒镇定。

压电陶瓷执行器多模时变滑模逆补偿控制

针对压电陶瓷执行器的迟滞问题,设计多模时变滑模逆补偿控制器对压电陶瓷执行器进行控制。首先,利用Preisach逆模型对迟滞进行串级补偿。然后,针对补偿后的压电陶瓷执行器,设计滑模变结构控制。为了消除滑模控制的到达过程,采用带指数项的滑模面。为了消除系统的静态误差,同时也减小超调,设计一个普通时变滑模面和一个带积分项的时变滑模面,采用多模控制的思想对所设计的两个滑模控制进行切换。并且通过模糊控制方法确定两个滑模控制器的切换时刻。另外,用滑模面代替切换函数有效地消除了抖振。实验结果表明,所采用的多模时变滑模逆补偿控制,消除了滑模控制的达到阶段和抖振,两个滑模控制平滑切换,克服了压电陶瓷执行器的迟滞非线性,提高了控制精确度,跟踪的平均绝对误差为0.0135μm。

基于多面体方法的时变约束系统控制算法

基于多面体方法的约束系统控制算法能有效地处理存在状态量和控制量凸约束的定常系统的控制问题,采用多面体方法对时变约束系统的稳定控制方法进行了研究.针对时变约束系统的模型参数是变化的特点,提出了一种约束系统的动态控制算法.仿真结果表明,该算法能保证约束时变系统的稳定性.

基于自适应扰动补偿的多电机时变滑模控制

针对多电机同步协调控制中存在的不确定性扰动问题,提出了一种将时变滑模控制和自适应补偿相结合的多电机同步协调控制的新方法。该方法利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段的鲁棒性控制,另外,采用自适应补偿的方法抑制了多电机系统存在的不确定扰动,并有效地减小了切换函数的增益值,同时,在切换函数设计中采用了指数趋近技术,显著地降低了滑膜控制器的抖振现象。然后,利用李雅普诺夫函数证明了该控制器全局稳定性和收敛性。最后,仿真结果表明该方法能够实现对多电机的同步协调控制,并在不确定性扰动存在的情况下保证较好的稳态特性和动态特性,满足较高的同步要求。

基于AD603的时变增益控制系统设计

时变增益控制是探地雷达信号处理中的一种常用方式。为了达到抵消土壤等介质对电磁波损耗的目的,采用了时域有限差分方法(FDTD)模拟电磁波在系统参数和介质条件确定的情况下在介质中的传播并获得其衰减曲线。采用了探地雷达接收系统自动增益的控制方法。设计了基于AD603的自动增益模块的电路。实验测试结果表明,所提到的方法及设计的电路能够满足预期的要求,抵消了介质的衰减。极大的增加接收机的灵敏度和动态范围,抑制接收机过饱和的产生,达到了保护接收机和提高探地雷达性能的作用。

双线性开关网络的时变滑模控制方法及其在硬开关变换器中的应用

通过在滑模面的设计中引入参数的变化，可得到双线性开关网络时变滑模控制的通用综合方法。对一大类双线性开关网络──硬开关变换器进行了设计及分析举例，并对Ｂｏｏｓｔ变换器的启动特性及瞬态响应特性作了具体仿真和结果分析。

下肢携行外骨骼系统时变学习控制研究

为了提高智能携行系统的控制速度和精度,针对人体个体的差异,根据未加入学习控制阶段的人体行走步态判断出穿戴者的步态特征,结合人体行走的生物力学模型,对骨骼服加入时变学习控制,充分利用了人体行走的重复运动特征,设计了迭代学习控制器,仿真结果说明了此方法的有效性。