含三阶不稳定极点的饱和受限系统的可控区域描述

该文对含三个不稳定极点（有两个复极点和一个实极点）的饱和受限系统的可控区域描述问题进行了研究．利用极端控制方法给出了实、复极点实部相同情况下的可控区域描述，并引入了等价性的概念，给出了实、复极点实部不同情况下的可控区域描述．根据分离定理．利用笛卡尔积，解决了含三阶不稳定极点的一大类饱和受限系统的可控区域描述问题．

基于丢包和带宽限制网络化系统稳定性分析

基于数据包丢失和网络带宽限制研究了网络化系统稳定性问题.通信网络的特征通过数据包丢失、带宽和加性白噪声来体现.采用频域的方法得到了网络化系统稳定所需信噪比的最小(极限)值.该最小(极限)值说明了网络化系统稳定所需信噪比是由通信网络通道的丢包率、带宽、系统的不稳定极点的位置和非最小相位零点的位置决定.研究结果进一步揭示网络化系统稳定所需信噪比的最小(极限)值与系统本质特征(非最小相位零点的位置和不稳定极点的位置)和通信网络参数(数据包丢失和带宽)的关系.仿真结果说明该理论的正确性.

基于丢包和编码影响的网络时滞系统稳定性分析

基于数据包丢失和网络编码影响研究了网络时滞系统稳定性问题。通信网络的特征通过数据包丢失、编码来体现。通过频域方法得到信噪比最小(极限)值使网络时滞系统稳定。该最小(极限)值说明了网络时滞系统稳定所需信噪比是由通信网络通道的丢包率、编码、系统不稳定极点和非最小相位零点决定,仿真结果说明该理论的正确性。

基于滤波约分法的不稳定连续系统辨识

针对不稳定系统难以辨识的问题,提出一种适用于不稳定连续系统辨识的滤波约分法。该方法利用动态约分技术将不稳定系统转化为稳定系统,避免了直接利用输出误差模型辨识时的失效问题。为克服传统辨识优化方法的非线性搜索能力不足缺陷,应用了粒子群优化(PSO)算法在参数空间进行高效并行地搜索来获得模型的最佳参数值。仿真实例的验证结果表明,与直接法相比滤波约分法对不稳定系统的辨识具有较高的模型辨识精度,但滤波器参数的选择需在恰当的范围内。

多通道网络化系统跟踪性能极限

本文基于白噪声和编码影响研究多通道网络化系统跟踪性能极限.网络化系统的跟踪性能指标是通过跟踪误差的能量来定义的,采用谱分解技术和范数矩阵理论得到多通道网络化系统跟踪性能极限的下界表达式.研究结果显示了对象的固有特性(非最小相位零点、零点方向、不稳定极点和极点方向)和多通道的编码器及白噪声决定网络化系统跟踪性能极限;同时也说明了多通道网络是如何影响系统跟踪性能极限.仿真结果验证了该结论的正确性.

多变量离散系统随机信号跟踪性能极限

研究线性时不变、多变量、离散系统对随机信号的跟踪性能极限问题,所考虑的随机参考输入信号为布朗运动序列.研究结果表明此类系统的跟踪性能极限完全由被控对象的结构特征和参考输入的统计特征决定,其中,结构特征指被控对象的非最小相位零点和不稳定极点的位置和方向.作为特殊情形,本文给出了参考输入为一致随机信号以及被控对象仅含有单个非最小相位零点和单个不稳定极点时系统跟踪性能极限问题的解.最后,给出了两自由度补偿器跟踪系统对随机信号的跟踪性能极限.

编解码和时延约束下的网络控制系统最优跟踪性能

本文研究了具有丢包、时延、编解码和双通道噪声的多输入多输出离散时间网络控制系统(NCSs)的最优跟踪性能.基于频域方法,使用二元随机过程来模拟数据包丢失,并假设信道噪声是加性高斯白噪声(AWGN),推导了在丢包、信道噪声、时延和编解码影响下的跟踪性能极限.采用单参数补偿器(SDOF),利用互质分解、Youla参数化等工具得到了编解码和时延约束下的网络控制系统最优跟踪性能的显式表达式.结果表明,跟踪性能与对象的固有特性(非最小相位零点与不稳定极点的位置和方向)、时延、丢包率和AWGN功率谱密度密切相关.

网络控制系统多参最优性能研究

针对网络控制系统最优性能问题,对最优控制器进行设计和分析。首先建立了具有时延和数据丢包的系统模型,然后考虑控制对象具有非最小相位(NMP)零点、不稳定极点的情形,采用互质分解、Youla参数化等方法,求出最优跟踪性能的表达式并给出完整证明。最后分别研究最优跟踪性能与NMP零点、不稳定极点、时延、数据丢包这些参数间的相互关系。仿真结果表明,考虑不同的参数耦合,跟踪性能变化不同。

非最小相位时滞系统新型Smith自抗扰控制及其鲁棒性

非最小相位对象是工业控制中的典型难题,尤其当不稳定极点或零点与时滞同时存在时,系统更难实现稳定控制.基于含不稳定极点的一阶时滞对象,通过引入两个比例反馈设计了新型Smith自抗扰控制器,分析了两个反馈的作用机理,并得到了系统模型误差的最大允许边界.当对象参数摄动时,运用仿真研究了系统的频域和时域特性,绘制了不同模型下的最大误差边界值与频率的关系.最后,通过蒙特卡罗试验验证了新型Smith自抗扰控制器的抗扰能力优于改进的Smith-PID控制器.

基于系统内部限制的二级倒立摆控制器

倒立摆装置被公认为自动控制理论中的典型试验设备.通过讨论分析开环系统的不稳定极点和零点给闭环系统带来的超调和下冲等一些必然属性,设计了二级倒立摆的控制器.该控制器能有效的减少系统输出的超调和下冲,并使系统有很好的鲁棒稳定性.实验结果表明该控制器可以对二级倒立摆进行有效的控制,说明了设计方法的有效性.

基于时延和噪声约束网络化系统性能极限

基于网络时延与噪声约束的网络化系统跟踪性能极限,在研究网络参数时主要考虑前向和反馈通道同时存在噪声和反馈通道存在时延的问题。网络化系统的跟踪性能极限表达式是通过采用谱分解技术并选择最优的单自由度控制器的方法来得到。结果表明网络化系统的跟踪性能极限与网络化系统的非最小相位零点、不稳定极点、网络诱导时延、网络噪声和输入信号有关。仿真结果验证了该方法的有效性。

网络化控制系统最优跟踪性能

在网络时延的影响下,针对单输入单输出网络化控制系统研究最优跟踪阶跃信号性能问题.系统的跟踪性能是通过对象的输出与参考信号之差的能量来衡量的,同时采用谱分解的技术来获得系统的跟踪误差的最优性能.结果表明网络化控制系统的最优跟踪性能由对象的非最小相位零点、不稳定极点和网络时延共同决定,网络时延越大系统的跟踪性能越坏.仿真结果验证了其有效性.

基于通信约束的网络化控制系统最优性能研究

基于通信约束,研究了单输入单输出网络化控制系统的最优跟踪性能问题.白噪声在前向通道和反馈通道的影响也同时被考虑,得到了一些新的结论:最优跟踪性能由给定对象的不稳定极点、通信编码方法和信道白噪声决定.该结论进一步说明通信编码方法和信道白噪声是如何限制网络化控制系统跟踪能力.如果不考虑通信的影响,控制系统的最优跟踪性能就与已有的结论相同.仿真结果验证了该结论的正确性.

最小一乘估计的几个性质

定义了最优极点和稳定极点2个概念,在非退化模型下讨论了它们与最小一乘估计间的等价关系,得出了稳定极点就是最优极点的结论,有利于找到求解最小一乘估计更简单的算法.