输入受限系统的滚动时域预测控制

针对输入受限系统 ,提出滚动时域预测控制方法 ,用线性矩阵不等式和不变椭圆集处理输入受限问题 ,给出稳定性和可行性条件 ,并用半正定规划求解控制律 .

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.

离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制

针对离散输入受限系统,分别设计静态和动态的增益调度事件触发和自触发控制算法.首先设计一种基于离散参量Lyapunov方程的静态增益调度事件触发控制算法,该算法通过事件触发机制更新控制增益,使得在增大闭环系统收敛速率的同时节约通讯资源.为了避免对采样状态和测量误差的连续监测,设计了相应的静态增益调度自触发控制算法;同时,为进一步增大触发间隔,分别设计相关的动态增益调度事件触发和自触发控制算法.不仅建立设计参数与最小触发间隔之间的关系,还给出可以避免triviality现象发生的条件;最后,将所提出算法应用于航天器交会系统控制器的设计,并直接在原始非线性模型上进行仿真,仿真结果验证了所设计算法的有效性.

一类输入有约束线性系统的数据驱动PID控制器设计

针对一类输入受限的线性系统,提出具有适应输入约束和抗积分饱和性能的数据驱动PID控制器改进设计方法。采用虚拟参考迭代整定法,应用递归最小二乘辨识算法在线计算PID参数。当输入有约束时,计算的控制器输出超过这个限制条件可能导致性能下降甚至出现稳定性问题,同时PID算法中的积分作用也可能出现饱和现象。改进的方法基于输入-输出观测数据和输入约束信息,在PID控制环节后串联一个类似抗积分饱和的环节,适应控制器输出过大需要限定的客观要求。通过控制器结构设计和仿真,演示了改进方法的有效性。