基于等价输入干扰的不确定离散时间系统预见重复控制

针对一类具有外部干扰的不确定线性离散系统,提出一种基于等价输入干扰(equi-valent input disturbance,EID)补偿的预见重复控制设计方法。首先,为了在提高系统跟踪精度的同时对外部干扰进行主动抑制,提出一种前向通道包含预见和重复控制器、反馈通道包含EID补偿的多自由度系统结构。然后,利用T阶差分算子,获得包含目标信号预见信息、重复控制器输出以及重构干扰的增广离散系统。于是,设计控制器的问题,变成了离散系统在二次性能指标下的稳定性问题。进一步,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理技巧,得到系统稳定性条件,进而获得控制器参数化方法。最后,数值仿真验证了所提方法的有效性。

一种控制输入约束下的不确定离散系统非脆弱保性能控制器设计

【目的】针对考虑扰动及摄动情况下的控制输入约束的不确定离散系统,提出了非脆弱保性能的控制方法。【方法】首先,以最小化目标函数为性能指标、控制输入饱和范围为约束条件,从而推导出约束状态下的非脆弱保性能控制律。其次,使用李雅普诺夫方程来构造非线性矩阵不等式。再次,结合Schur补定理和布谷鸟群智能优化算法对不等式进行求解,得到控制输入约束下的非脆弱保性能控制律的参数。最后,通过Quanser三自由度陀螺仪平台进行试验验证。【结果】试验结果表明,本研究所提出方法的稳态误差浮动不超过0.07、跟踪误差不超过0.15。【结论】该方法在面对扰动及摄动情况时具有更高的鲁棒性,对提升三自由度陀螺仪的稳定性及控制精度具有重要意义。

不确定时延离散网络系统的变结构保成本控制

针对一类带有不确定性和状态时延的网络系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用变结构控制方法,研究了系统的保成本控制问题。首先,通过引入恰当的离散型时延补偿器,利用线性矩阵不等式方法设计了带有补偿器的新型滑模流形,并证明了滑模流形的稳定性。在此基础上,得到了系统变结构保成本控制设计方法和最大成本值求解方法。所得条件可以利用MATLAB进行求解,并能方便求解出最大成本值。最后,通过两个数值算例验证了所提方法的可行性和有效性。

离散时间多智能体系统鲁棒包含控制

主要研究具有外部干扰的离散时间多智能体系统的鲁棒包含控制.构建离散时间干扰观测器,提出基于输出反馈的包含控制协议;通过求解离散时间的代数黎卡提(Riccati)方程,得到包含控制增益;之后再运用Lyapunov稳定性理论,给出收敛分析,并得到相应的包含条件;最后,利用数值模拟来验证所得到的理论结果.

离散时间平均场随机系统的滚动时域控制

研究了一类离散时间平均场随机时变系统的滚动时域控制(RHC)镇定问题。定义一个新的条件期望型的性能指标;通过利用随机极值原理,得到RHC控制器。基于最优性能指标的单调非增性,得到了使平均场随机系统在RHC控制器下均方镇定的条件,即当2个耦合的Lyapunov型不等式被满足时,由RHC策略控制的系统是均方镇定的。通过数值算例得到在RHC控制器下,其状态轨迹满足渐近均方镇定的条件,即平均场随机系统是渐近均方镇定的,验证了该结论的有效性。

连铸结晶器内部结构对结晶效果的影响分析

文章深入研究了连铸结晶器内部结构对金属结晶效果的影响。通过系统分析结晶器的基本组成、内部结构设计与分类,以及结晶过程关键步骤与参数,确定了影响因素。重点讨论了内部结构参数、冷却系统与水分布、温度控制对结晶效果的作用。在优化与效果改进方面,提出了结构设计方法、效果改进策略,并深入研究了内部结构与连铸工艺的关联性。通过实验证实改进效果,为提高金属材料质量和生产效率提供了技术支持。该研究对冶金工业具有实际应用价值,为相关领域提供了理论指导和实践参考。

基于事件驱动离散时不变系统的无线传感器网络节能输出反馈控制机制

针对无线传感器网络节能输出控制过程中,受到网络系统时滞性的影响,导致节能控制输出与期望输出之间存在较大控制误差的问题,提出利用事件驱动离散时不变系统研究无线传感器网络节能输出反馈控制机制。根据无线传感器系统的组成结构,针对反馈关联大系统进行建模,通过对系统的时滞项进行状态约束,并结合模糊控制调节规则构造网络节能输出反馈控制函数,以此为基础,通过设计驱动条件和时不变系统的状态空间模型,完成网络节能输出反馈控制机制的研究。仿真对比实验结果表明,所提控制机制的控制输出与期望输出之间的控制相对误差更小,节能效果较好。

转移概率部分未知的离散时间Markov跳变系统Nash微分博弈

考虑到转移概率矩阵元素无法完全获悉,如何在转移概率部分未知的情境下研究离散时间Markov跳变系统Nash微分博弈是有待解决的问题之一,这一问题可以为转移概率部分未知的Markov跳变系统Nash微分博弈理论在管理问题上的应用提供理论支撑。基于此,本文首先研究单人博弈情形,即ε-次优控制问题,借助自由连接权矩阵和配方法,得到了ε-次优控制策略存在的充分性条件,并给出了成本函数上界的显式表达;然后延伸至双人博弈进行分析,得到了ε-次优Nash均衡策略存在的条件等价于求解双线性矩阵不等式和矩阵不等式的优化问题,并通过启发式算法求解优化问题得到ε-次优Nash均衡策略;最后通过数值算例证明了主要结论的有效性。

含时滞的参数不确定主动悬架离散系统鲁棒控制

针对主动悬架存在传输时滞和参数不确定性的控制问题,设计了含时滞的参数不确定鲁棒控制器。首先,运用线性分式变换方法推导出含时滞的参数不确定主动悬架状态空间方程,采用零阶保持器取值处理和双线性变换,建立主动悬架离散控制系统模型。其次,以车身垂向加速度为车辆悬架系统的最优化输出目标,采用Lyapunov泛函方法,推导出系统渐进稳定的鲁棒控制器充分条件,得到满足最优H∞性能指标约束的反馈控制律,再通过求解线性矩阵不等式获得控制器参数。最后,进行数值算例仿真,结果表明,相较于只考虑时滞的控制器,含时滞的参数不确定鲁棒控制器具有更好的控制效果和鲁棒性,且受采样周期与不确定参数的耦合影响较小。

基于离散特性的飞行器姿态智能控制方法研究及实验设计

针对飞行器姿态复合控制问题研究中直接力连续化处理导致的与实际工程特性差距较大问题,研究了体现直接力离散特性的控制系统构建方法及控制参数优化设计方法。首先,搭建了体现直接力离散特性的飞行器姿态复合控制系统框架及模型;然后针对复合控制问题的非线性、强耦合、多约束等复杂特性,采用PSO算法对控制律及控制分配参数进行多目标优化设计,构建了飞行器姿态智能控制系统;再通过数字仿真从控制算法、PSO算法参数、飞行器系统参数三个方面对智能控制问题研究方法进行了说明;最后,依托最新科研成果设计开发了飞行器姿态智能控制实验系统,为自动化专业本科生智能控制类课程实践教学及创新型人才培养提供了自主开放的实验研究平台。

离散时间系统变结构控制基于衰减控制的趋近律(英文)

讨论了利用离散趋近律设计离散时间系统的变结构控制问题 ,在衰减控制的基础上 ,提出了衰减变速趋近律和衰减幂次趋近律 .理论分析和仿真结果表明 ,本文所提的方法是有效的 ,既保证了闭环系统的渐进稳定性 ,又大大减少了系统的抖动现象 .

线性多变量离散系统全程滑模变结构控制

讨论线性多变量离散不确定系统滑模变结构控制问题。利用全程滑动模态的思想 ,通过构造切换函数 ,使系统的轨线一开始便落在切换面上 ,缩短了到达时间 ,增强了系统的鲁棒性 ;利用系统的摄动、干扰与采样时间的关系 ,改进了控制律的设计 ,使结论条件更符合物理意义。仿真实例说明了该方法的有效性。

基于趋近律方法的离散时间系统变结构控制

对变结构控制设计中的离散趋近律方法进行深入研究,提出了"理想趋近律"与"鲁棒趋近律"的概念.基于这些概念可以将离散趋近律区分为两类.研究了采用不同类型趋近律求取变结构控制时的异同及鲁棒性保证机理.澄清了使用趋近律方法设计变结构控制时存在的混乱和误解.

一种离散时间系统的变结构控制方法

针对离散时间系统 ,讨论了利用离散趋近律设计变结构控制问题 ,分析了趋近律系数造成系统颤振的原因 ,给出改进的离散趋近律 ,并利用它设计变结构控制 .仿真结果表明 ,该方法是可行的 ,减少了系统的颤振 。

不确定系统离散变结构控制及在位置伺服系统中的应用

研究有界不确定离散时间系统的变结构控制设计问题.对利用传统离散趋近律设计变结构控制器时出现的稳态抖振现象进行分析,提出一种能有效减弱抖振的控制策略,并将研究结果用于设计某位置伺服系统变结构控制器.理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以有效减弱抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和很强的鲁棒性.

不确定离散时间系统的变结构控制设计

讨论了利用离散趋近律设计不确定离散时间系统的变结构控制问题 ,分析了离散趋近律系数造成系统颤振的原因 ,给出了改进的离散趋近律 ,并利用它设计了变结构控制律 ,对不确定部分建立灰色估计模型 ,估计出参数值 .仿真结果表明该方法是可行的 。

不确定离散时间系统的变结构控制

常规变结构控制用于不确定系统 ,须利用不确定性界确保系统的鲁棒性 ,控制器过于保守且抖振变大 .本文把未知干扰和参数不确定性的影响等效为名义系统的外界干扰 ,利用时延技术对干扰进行在线估计 ,并将估计值引入到变结构控制中 ,从而抵消掉系统中的慢变不确定性 ,利用离散趋近律法 ,推出了准滑动模态的存在条件及其带宽 .该方法克服了以往控制方法中须已知不确定性界的限制 ,且不必满足匹配条件 ,用较低的控制增益保证了系统的鲁棒性 ,降低了准滑动模态带即削弱了抖振 .

离散时间系统的时变滑模变结构控制

本文针对离散时间系统,提出一种新的变结构控制方法。把时变滑平面引进离散时间系统,组成一种等效控制策略,使系统对参数摄动和外部干扰具有很强的鲁棒性,并且消除了系统的颤振现象,系统获得了满意的控制性能。仿真结果表明了这一方法的正确性和可行性。

基于衰减控制的离散时间系统的变结构控制

基于衰减控制,讨论了离散时间系统的变结构控制问题,提出了衰减指数控制和时变衰减幂次趋近律。理论分析表明该方法能够使系统抖动以指数幂次逐渐衰减,从而消除了稳态抖动,保证了闭环系统的渐近稳定。仿真结果表明该方法是有效的。

离散变结构控制系统的比例—等速—变速控制

提出离散变结构控制系统的变速趋近律和比例—等速—变速控制策略。以变速趋近律为到达条件 ,可产生扇形切换区 ,并可期待原点的稳定性。将变速趋近律和指数趋近律组合使用 ,可形成一种新的控制策略。它克服了两种趋近律的缺点 ,保留了其优点 ,使系统性能得以改善。