基于滞后-停留时间切换控制的输入受限系统

针对监督控制系统输入受限时的切换问题,利用小增益控制法为系统构造多个控制器,并提出一种新的切换逻辑.该切换逻辑可以避免切换系统出现频繁切换,还可以保证系统不会因滞后参数选取的不当而错失切换到最佳的控制器.文中利用积分输入-状态稳定性原理证明了该切换逻辑可以保证闭环系统的稳定性.最后对一组输入约束小增益控制系统进行计算机仿真验证,仿真结果表明了该切换逻辑的有效性.

基于模型切换策略的无刷直流电动机调速研究

提出了一类基于模型切换策略的无刷电机宽范围调速方法,根据电机特性给电机速度目标值定义高/低速运行区间,当电机在低速区运行时,采用积分分离PID控制策略;电机在高速区运行,采用增量式PID控制策略,结合预先设定的速度过渡区,通过滞后切换实现控制模型转换。实验表明,提出的模型切换控制策略在低速和高速运行区域均能实现无刷直流电动机精确速度闭环控制,且模型间切换控制过程稳定,实现了无刷直流电动机的宽范围调速。

基于海况分级的船舶动力定位切换控制

为了使动力定位船舶可以在变化海况下持续稳定运行,本文建立了基于切换规则的多控制器系统对动力定位船舶进行控制。为了保证各控制器之间可以平滑切换,提出了一种基于积分特性的滞后切换规则。根据切换规则来选择与实际系统最接近的控制器作为当前控制器。文中证明了该切换规则可以保证整个系统的稳定性。通过仿真验证了该方法的有效性。

一类非线性离散切换系统基于观测器的指数镇定

对一类离散非线性切换系统,考虑了基于观测器的指数镇定问题.借助微分中值定理(DMVT),将非线性切换系统转化为线性参数(LPV)切换系统.当状态变量不完全可获得时,基于多Lyapunov函数方法,给出系统在基于观测器的输出反馈控制器下指数镇定的充分条件.所设计的滞后切换规则能够避免产生滑动模态.并且将结果推广到系统方程含有不确定性的情况.最后,仿真例子说明了设计方法的有效性.

基于双层LPV模型的涡扇发动机切换控制

航空发动机飞行包线和参数变化范围大,要想保证整个参数区间存在一个单一的LPV控制器,往往需要牺牲一些区域的性能。针对上述问题,提出一种基于双层LPV模型的切换控制方法。首先通过发动机进口条件将飞行包线划分为几个局部重叠的子区域,分别建立各个子区域的双层LPV模型并求取对应的Lyapunov函数,进而根据所得的Lyapunov函数设计各子区域的控制器,并采用滞后切换策略和共同二次Lyapunov函数相结合的方式实现各子区域间的切换,解决控制器在切换时抖振问题的同时保证切换的稳定性,最后以某型涡扇发动机为对象进行仿真,结果表明所设计的控制器在全包线内有良好的控制效果。

在DWCS中的位置和方向辅助切换算法

DWCS(分布式无线通信系统)中的切换可分成两类:单天线切换和天线组切换。对选择固定虚拟小区大小方式的DWCS系统,天线组切换方式有较好的性能。为进一步提高切换的性能,一种位置和方向信息辅助的切换算法被提出,而且经过仿真研究其在不同定位精度下的性能,发现在20m以内精度下,该算法将能保持良好的稳定性,从而保证了其在DWCS中的可行性。

基于两阶段纯追踪模型的农用车辆路径跟踪算法研究

针对车辆自身加工、装配误差及轮胎侧滑等因素导致理论转向运动模型与实际转向运动模型不一致的情况,基于最小二乘法对车辆进行了转向运动模型辨识,得到了不同设定线速度下的转向运动模型。同时,为解决常规纯追踪算法计算得出的部分控制量无法使车辆转向系统作出响应,造成路径跟踪精度下降问题,提出了一种考虑横向偏差和横偏角的两阶段纯追踪算法,并针对两个阶段的切换提出了设置过渡区滞后切换策略。模拟环境S形路径跟踪实验表明,在行驶速度为0.6 m/s时,固定前视距离的纯追踪算法平均横向偏差为0.5238 m,两阶段纯追踪算法为0.3616 m,其跟踪精度提高30.9%,较固定前视距离的纯追踪算法具有更好的路径跟踪性能。采用滞后切换策略将两阶段的切换跳变率从2.18%减至1.16%,抑制效果提升46.8%。

基于区域划分的双模式盲均衡算法研究

改进常模算法(MCMA)克服了常模算法(CMA)对相位不敏感的缺点,但收敛性能仍然较差。本文研究了依据区域划分将MCMA和判决引导(DD)算法有机结合的双模式盲均衡算法:通过综合考虑信噪比和剩余码间干扰,研究了区域划分边界的确定;讨论了不同模式中步长的选取;并应用滞后切换策略克服这种算法中的稳态误差波动问题。仿真表明:此算法收敛速度快、稳态误差小,并能在去除码间干扰的同时纠正信道固有的相位旋转和一定范围的载波频率偏移,具有很好的实用性。

含有负载扰动系统的多控制器自适应控制

对一类含有负载扰动的离散时间线性系统研究了多控制器自适应控制问题.建立了能够改善扰动响应的二自由度极点配置控制器集合.证明了度量无关的滞后切换逻辑经有限次切换后可将镇定控制器锁定在控制回路中,保证输入输出序列有界,因而实现对负载扰动的抑制.算例仿真表明了该算法的有效性.

高超声速飞行器大包线切换LPV控制方法

高超声速飞行器飞行包线和参数变化范围大,气动参数存在较强不确定性,要求控制器能够适应大的飞行包线并具有较好的鲁棒性。针对上述问题,提出一种基于间隙度量的大包线滞后切换线性变参数(LPV)控制方法。依照时变参数将设计包线划分为若干子区域,将多胞理论和间隙度量引入控制器求解,提出了基于最优间隙度量的LPV控制方法,并利用此方法独立设计各子区域的LPV控制器,以改善控制器控制性能和鲁棒性能;利用基于重叠区域的滞后切换策略实现大包线内各子区域控制器的切换,以抑制切换面附近控制器的切换抖动,并证明了切换闭环系统的稳定性;最后以某型高超声速飞行器为对象设计了大包线滞后切换LPV控制器。仿真结果表明该方法可实现控制指令的精确跟踪,提高设计包线内LPV控制器的控制性能和鲁棒性能,并能保证切换系统的稳定性。