扰动鲁棒系统的控制器设计

该文研究一类扰动鲁棒系统的控制器设计问题，提出了一种新的设计方法，其基本思想是：通过状态反馈，使闭环系统配置预先指定的“鲁棒化”矩阵，从而使该系统具有所期望的鲁棒扰动抑制界。该文给出了该类控制器存在的充要条件及算法，并举例说明该设计方法具有直接、简单的特点。

时域鲁棒系统设计中[P]极小化方法的改进

讨论了在极点配置的约束下，使σ「Ｐ」极小化所涉的收敛速度和指标的适用范围问题。通无约束最速下降法与共轭梯度法相结合进行寻优，提高了收敛速度并扩大了垢适用范围，实例表明，寻优效果较好。

基于并联均流技术的鲁棒供电系统设计

大型船舶装备的供电能源种类较多,其供电网络架构采用能源供电通道与设备绑定的方式。当负载的用电功率超出供电通道额定功率时,会导致能源供电通道失效,设备无法正常工作,特别是大功率脉冲负载设备在特种工作模式下容易出现功率超限的情况。由于能源与相应设备绑定,其他供电通道无法为此设备供电。针对传统供电系统不能完全满足大功率脉冲负载设备供电需求的问题,提出一种基于并联均流技术的健壮供电网络设计构想,以便在不影响装备安全性的基础上有效解决供电与脉冲负载设备的匹配问题。

一个恒定Lyapunov指数谱鲁棒混沌系统及其微控制器实现

在基本Sprott-B混沌系统数学模型的基础上,引入一个控制参数进行系统改造,构建出一个恒定Lyapunov指数谱鲁棒混沌系统。通过相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等动力学工具对系统进行了仿真分析。研究结果表明,系统对唯一的控制参数保持恒定的Lyapunov指数谱,从而工作于鲁棒混沌状态,理论分析则揭示出控制参数对于系统的混沌振荡具有线性或非线性调幅作用。此外,在以改进的Euler算法进行离散化后,采用微控制器MSP430F249进行了实验验证,证明了系统的可实现性。

适用于PEMFC系统状态估计的鲁棒非线性观测器

针对质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)系统的强非线性及强耦合特性,提出一种适用于PEMFC系统过氧比OER(oxygen excess ratio)估计的鲁棒非线性系统观测器,解决PEMFC系统中难于利用传感器直接测量的状态变量(如供应管道中空气质量、阴极侧氧气以及氮气质量等)准确估计的问题。通过矩阵变换,利用微分中值定理将动态误差系统转化为线性变参数系统。基于李雅普诺夫稳定性理论和凸性原理,将观测器设计问题转化为线性矩阵不等式LMI(linear matrix inequality)可行性问题。仿真结果表明所设计的观测器具有良好的收敛特性。

新鲁棒超混沌系统及其离散化实现

提出一个具有三个平衡点的新四维超混沌系统,新系统包含3个系统参数和1个常数控制项,在典型参数下可呈现出一个两翼蝴蝶超混沌吸引子。相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等动力学分析结果表明,对于3个系统参数的改变,在一定范围内系统保持鲁棒超混沌状态,对于常数控制项的改变,系统存在周期1、周期3、准周期、混沌直至超混沌的复杂动力学演变过程。最后,采用四阶Runge-Kutta算法对系统进行了离散化实现,并基于微控制器完成了相应的实验验证。

飞机变结构鲁棒解耦控制系统设计与仿真研究

针对现代飞机在大飞行包线内飞行是一个复杂的具有不确定性的非线性模型的问题,首先采用非线性变结构鲁棒解耦控制方法为其设计了控制律,即在设计切换函数时,引入误差积分项以抑制变结构控制的抖动,并提出了一种将不连续控制变为近似连续控制的方法。然后用不同飞行条件下的空气动力参数变化来模拟系统的不确定性,并进行闭环系统数字仿真。结果表明,所设计的控制律不仅可实现对飞机滚转角、侧滑角、迎角等的渐近解耦控制,而且对系统不确定性具有较强的抑制作用。说明系统具有较好的解耦性和较强的鲁棒性。

一类具有一般不确定性非线性系统的ε-跟踪 I:输出反馈鲁棒自适应控制系统的设计

该文考虑一类具有一般不确定性和参数未知的非线性系统 ,首先设计出一个稳定的状态滤波器 ,从而获得状态的实时估计 ,然后依此设计出一种用于跟踪参考信号的输出反馈鲁棒自适应控制器。仿真结果表明 ,所设计的鲁棒自适应控制系统具有良好的跟踪性能 ,可以有效地解决ε 跟踪问题。

一类具有一般不确定性非线性系统的ε-跟踪 Ⅱ:输出反馈鲁棒自适应控制系统的分析

该文对文献 [1]所设计的输出反馈自适应控制系统进行鲁棒性分析 ;在较弱的条件下证明了该闭环系统的全局稳定性 ,还证明了输出跟踪的精度完全达到预定的要求 ,即解决了ε 跟踪问题。在仿真例子中显示出这种鲁棒自适应控制系统具有良好的跟踪性能 ,而且控制量在容许控制的范围之内。

面向新能源并网的电力系统鲁棒调度模式

为了应对大规模新能源并网下电力系统的多种随机因素,提出了一种基于"鲁棒调度计划"+"鲁棒运行区域"的多时间尺度滚动调度模式。首先,在分析传统多时间尺度调度模式存在问题的基础上,提出了一种改进的多时间尺度鲁棒调度模式。然后,阐述了鲁棒调度的基本实施过程,通过算例对实施过程进行模拟,并与传统调度模式进行对比说明了所提模式的优越性。最后,对实现多时间尺度鲁棒调度模式的关键技术进行探讨,为面向新能源并网的电力系统调度提供参考思路。

多重时滞不确定系统的鲁棒稳定判据

主要研究了一类具有范数有界不确定性的多重时滞不确定系统的鲁棒渐近稳定性分析问题．分别给出了多时滞不确定系统和单时滞不确定系统的时滞独立鲁棒稳定充分判据．此判据只利用了范数的概念，便于实用．

具有恒Lyapunov指数谱的新鲁棒混沌系统及电路实验

提出了一种具有复杂混沌特性和动力学行为的恒Lyapunov指数谱新鲁棒混沌系统。基于该系统的动力学行为,数值仿真了相图、时域波形图、Poincare截面图、Lyapunov指数和维数;并利用Lyapunov指数谱和分岔图讨论了控制参数变化对整个混沌系统的影响。研究发现,通过调整部分控制参数的值,所提系统能产生单参数恒Lyapunov指数谱特性的新双翼混沌吸引子;且该双翼混沌吸引子具有较大的正Lyapunov指数并随另外3个控制参数的增大而增大,其最大值可达到18.054。同时,当把新鲁棒混沌系统的平方项替代为一种参数可调的偶对称多分段平方函数,该系统的双翼混沌吸引子能实现多翅膀的扩展。最后,搭建了该新鲁棒混沌系统的硬件电路,实验观察到的新双翼混沌吸引子,与数值仿真的结果相一致。

前馈加反馈补偿的分散鲁棒跟踪系统研究

本文用分散的前馈加反馈补偿器对线性时不变多变量系统进行了研究,给出了获得内稳定鲁棒跟踪系统的充要条件;分析了系统的灵敏性和稳定边际;提出了考虑瞬态响应、灵敏性和稳定边际的设计分散鲁棒跟踪系统的方法。

基于特征值估计的鲁棒容错控制系统设计

本文对具有参数不确定性的反馈系统,采用了矩阵扰动理论,将故障和参数扰动对系统的影响归结为对系统闭环矩阵的扰动,提出了对传感器或执行器失效具有鲁棒完整性的设计方法,该方法简单实用。

时滞环境下具有不确定参数群系统的鲁棒一致性

研究了普通线性群系统在存在时延和不确定参数条件下的鲁棒一致性问题。首先结合分布式PID控制和静态输出反馈提出一种新的一致性协议;然后引入描述符方法将闭环系统的微分方程转化为描述符模型,通过变量转换将一致性问题转化为渐近稳定问题;构造Lyapunov-Krasovskii泛函,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了鲁棒控制器的设计方法。仿真结果表明:系统的结构拓扑图在存在全局可达节点的条件下,通过选择合适的PID参数,系统可实现一致性,且不确定参数会对系统的运动轨迹产生影响,通过与基于PD控制的一致性协议对比结果可知本文提出的一致性协议使得群系统收敛速度更快,鲁棒性更强。

多变量解耦鲁棒控制的遗传优化方法

提出一种基于遗传算法的鲁棒准优势化算法 .该算法将鲁棒对角优势和遗传算法相结合 ,综合考虑各摄动系统的关联性 ,搜寻最优的鲁棒解耦控制器 .用该算法对一参数不确定性工业对象进行了鲁棒系统设计 ,结果表明该设计方法比多模型加权准优势化算法具有更好的鲁棒稳定性和鲁棒性能 。

MIMO鲁棒伺服系统的频域法设计

对多输入多输出 (MIMO)系统采用古典的频域方法设计鲁棒伺服系统 ,该方法计算简便 ,设计简单 ,物理意义直观。最后给出仿真实例及结果。

鲁棒化理论线损计算技术研究与系统构建（英文）

理论线损计算中涉及电网数据量庞大,传统方法完全依赖人工经验进行数据操作和潮流调整,数据正确性和潮流断面合理性难以保证,尤其在大型输电网理论线损计算中经常遇到的潮流不收敛问题,给线损计算带来极大困难。针对线损理论计算中出现的上述问题,总结理论线损计算经验,借助潮流理论和优化潮流理论,通过数据预处理、可疑数据分区定位、错误数据辨识及边界失配量归零模块,构建了鲁棒化理论线损计算系统,该系统贯穿理论线损计算全过程,能有力保障理论线损计算的高效性和合理性。最后,通过算例阐述冗余数据筛选方法以及潮流不收敛情况下可疑数据定位方法的原理并验证其有效性。

NCS的事件触发通讯机制与主被动混合鲁棒容错控制设计

针对具有时变时延的不确定线性网络化控制系统,在离散事件触发通讯机制下,研究了执行器任意失效故障情形下的主被动混合鲁棒容错控制.首先建立基于离散事件触发通讯机制的闭环故障NCS模型,并基于H∞控制思想,设计了鲁棒故障检测观测器;其次通过离线设计的被动鲁棒容错控制器确保系统在已知故障发生时稳定,未知故障发生初期减缓系统性能下降速度;同时利用鲁棒故障检测观测器实时在线检测故障,并重构控制器补偿任意未知故障对系统的影响.最后通过仿真算例验证了文中方法的可行性.

一种鲁棒自适应Backstepping控制方案研究

对基于调节函数的 Backstepping自适应控制方案进行了改进 ,设计了一种新型鲁棒自适应无人机飞行控制系统 .首先将某型无人机的系统模型转化为一个含有非线性参数不确定性、不确定的非线性与未建模动态的受扰严格反馈系统 ,然后提出了一种含有广义误差自适应调节项的新型李亚普诺夫函数 ,得出了稳定自适应控制律和参数更新律 .最后该无人机的鲁棒自适应飞控系统的有效性得到了仿真验证 .