车联网环境下电子节气门全局快速滑模控制

车联网是目前汽车电子领域的研究热点,而车车通信是实现车联网的重要技术手段。为了提高车车通信过程中汽车电子节气门的控制性能,提出了基于Luenberger观测器的电子节气门全局快速滑模控制。具体来讲,首先,基于电子节气门的非线性模型,设计了Luenberger滑模观测器,以实现对节气门开度变化的在线估计;其次,以节气门开度误差为输入,通过李雅普诺夫稳定性理论设计了全局快速滑模控制器与外部扰动自适应律,以确保系统的稳定性和鲁棒性。最后,对提出的控制方法进行仿真验证,并与现有方法进行对比分析,仿真结果证明了所提出控制方法的有效性。

一种新型滑模控制器的设计及其应用

针对非线性不确定系统的控制,设计了一种新的基于高阶积分的滑模控制器。这种控制器集成了积分和高阶滑模控制的优点,具有抑制抖振、实用于非最小相位系统和有较强的鲁棒性特点,并且为了进一步减少控制抖振问题引入了饱和函数对控制器进行改进。在系统的不确定性和干扰鲁棒控制方面,提出的滑模控制器能够使系统稳定工作;只需要满足干扰有界的条件,其稳定性利用李雅普诺夫方法得到了验证。最后通过在干扰环境下在无人机的轨迹跟踪上仿真研究,验证了提出的滑模算法的有效性。

基于Backstepping理论的直线牵引电机无速度传感器控制

在动态边端效应的作用下,直线牵引电机参数会发生显著地变化,导致无速度传感器控制性能恶化。该文以中低速磁悬浮列车直线电机为研究对象,利用backstepping控制理论和MRAS相结合的速度辨识方案实现高性能直线电机无速度传感器矢量控制。首先,给出以定子电流、转子磁链为状态变量的直线电机状态空间模型;然后,在状态空间模型的基础上引入附加状态变量,改写直线电机状态方程;利用backstepping控制理论设计含有校正项的直线电机观测器模型,并以观测器模型作为可调模型,以电机实际模型作为参考模型,建立速度辨识的模型参考自适应系统,并采用李雅普洛夫稳定性理论得到速度辨识算法。最后,对该方案进行仿真及硬件在环测试,结果验证了该方案的可行性。

一类多时延异质多智能体系统的一致性

针对一类具有多变时延的一阶与二阶异构多智能体系统,研究了一致性问题。首先在异质系统中设计了一致性控制算法,通过将一阶、二阶系统重排和模型变换,使原系统分解成多个简单子系统;其次,利用李雅普洛夫稳定理论,分别在固定有向拓扑结构和切换有向拓扑结构下,以线性矩阵不等式的形式给出了系统达到平均一致的充分条件;再次,通过求解一组可行的线性矩阵不等式,得到了多时延的一个容许上界;然后讨论了时延导数和控制增益对时延容许上界的影响,得出了时延上界与时延导数和控制增益分别成正相关及反相关,时延导数未知时的时延上界相对较小的结论;最后的仿真结果表明了理论结果的有效性。

多时滞马尔科夫跳变系统能量峰值控制方法研究

针对马尔科夫跳变系统中存在的多时滞现象,基于李雅普洛夫稳定理论研究了该类系统的能量峰值稳定性分析与控制器设计,首先通过构建李雅普洛夫弱无穷算子,得到系统在弱无穷算子下的系统稳定充分条件。其次,将所得系统稳定充分条件推广至了系统满足能量峰值稳定的控制器求解方法。最后,通过实例说明了相关理论的有效性。相关定理均采用了线性矩阵不等式描述,可以方便地通过Matlab线性矩阵不等式工具箱进行求解。

随机扰动下Lorenz混沌系统的自适应同步与参数识别

本论文研究了具有随机扰动和未知参数的Lorenz混沌系统,其中随机扰动是一维标准Wiener随机过程.基于随机李雅普洛夫稳定性理论、It(伊藤)公式以及自适应控制方法,本文分别通过设置三个和两个控制器,从理论上提出了两个均方渐近自适应同步标准,这些标准简单易行,不仅能使得随机扰动下的驱动系统和响应系统达到均方渐近同步,而且能同时识别出系统中的未知参数.最后的Matlab数值模拟验证了提出的理论结果的正确性和有效性.