状态反馈控制系统的容错控制器设计

针对传感器失效的线性连续系统 ,利用 Riccati方程、L yapunov稳定性定理和广义逆理论 ,给出具有传感器完整性控制器的设计方法。所设计的状态反馈控制器在系统正常时 ,能使闭环极点配置在指定的圆形区域内 ;在一定条件下 ,仍能使传感器故障系统具有渐近稳定性。仿真结果表明了该方法的有效性。

增量式函数观测器的概念及其状态反馈控制系统的应用

Luenberger 提出的状态观测器理论可以解决在确定性条件下受控线性系统的状态重构问题,然而,物理世界中一切实际的系统都具有不同程度的非线性。该文采用Hammerstein 模型描述一类非线性系统,明确提出增量式函数观测器的概念,从基本定义出发,通过数学分析,证明 Luenberger 函数观测器、全维状态观测器和增量式状态观测器均为增量式函数观测器的特例。由于增量式函数观测器的数学定义是建立在非线性受控系统的基础上,因此,观测器的应用便可扩展到非线性控制领域。理论分析表明,在选择同样的观测器参数的前提下,增量式观测器的鲁棒性要优于鲁棒 Luenberger 观测器。在 3 座火力发电厂的 6台 300MW 以上容量单元机组工程应用的实践已证明,基于增量式观测器的状态反馈控制与 PID 控制相结合,能实现对大滞后复杂受控对象的高质量控制,具有很强的稳定鲁棒性,其控制算法简单实用,且便于推广。

基于IFO-KΔx的非线性状态反馈控制系统的几个设计概念

采用Hammerstein模型描述非线性系统时,可以应用增量式函数观测器IFO-K△x设计状态反馈控制系统,数学分析已证明,在不同的前提条件下,Luenberger函数观测器、全维状念观测器和增量式状态观测器均为增量式函数观测器的特例。该文从基于增量式函数观测器的状态反馈控制律作用下的非线性受控系统的闭环系统入手,导出几个重要概念,从而证明基于Hammerstein模型的非线性系统,应用增量式函数观测器设计状态反馈控制系统时,其控制器和观测 器可以独立地设计,即分离原理适用于该文所述之非线性控制系统,为IFO-K△x在热控领域的工程应用奠定理论基础。

具有有界控制输入的状态反馈控制系统闭环稳定性

本文基于李雅普诺夫定理,给出了具有有界控制输入的离散时间系统和连续时间控制系统的闭环渐近稳定性判据。利用不考虑控制约束时闭环系统李雅普诺夫矩阵方程解,得出了当控制输入有界时,线性状态反馈控制系统为渐近稳定的充分条件。这些判据具有简单的形式,并且易于计算。

非连续状态反馈控制系统反馈最大允许时间间隔

提出了一种求解状态反馈的最大允许时间间隔的方法.控制系统采用状态反馈控制,分析了状态反馈时间间隔τ、控制器的输入状态与对象实时状态之间的关系,得到了定量的关系式并给出了证明过程.在此基础上用广义李亚普诺夫稳定性理论方法分析反馈的时间间隔必须满足的条件,并证明了在该条件下系统一定保持渐近稳定.基于此条件得到了求解最大允许时间间隔的方法.实例表明该方法求得的最大时间间隔的保守性较小,并且求解过程也比较简单.

汽温过程状态反馈控制及参数整定

本文介绍了火电厂汽温过程状态变量反馈控制系统的结构和特点,并讨论其有关参数的整定方法。国外应用经验表明状态变量反馈控制系统可有效地提高汽温控制质量,对机组安全、经济运行大有益处。

害虫综合防治建模驱动“半连续动力系统理论”兴起

以害虫综合防治数学建型为启迪,对生物数学研究的一些相关问题开展了一系列的研究.从实际问题出发,我们分别建立了"常微分方程模型"以及对应的"周期脉冲控制模型";随着害虫综合防治常态化管理和环境污染常态化防治的兴起,我们建立了"状态脉冲反馈控制系统"模型,简称"半连续动力系统"模型,提出了"半连续动力系统"相关的概念,创建了其基本理论,并且作了系统性的研究,例如:半连续动力系统的周期解以及周期解的稳定性、同宿轨和同宿分支、异宿轨和异宿分支以及"双边控制系统"等概念及其判定定理的研究;进一步将"半连续动力系统"相应的理论和方法应用于生物数学其他方面的一些相关问题的研究.本文以数学模型为载体,归纳总结了近十多年来对生物数学的研究历程,指出了当前研究中尚待解决的问题.