中立型Lurie不确定控制系统的鲁棒绝对稳定性

对中立型Lurie不确定控制系统的鲁棒绝对稳定性进行了分析 ,利用Lyapunov方法得到了系统绝对稳定的时滞相关充分条件 ,该充分条件用两个不等式表示。

大时滞不确定系统的滞后时间削弱与自抗扰控制

针对具有变时滞、变参数和扰动的大时滞不确定系统的控制问题,本文提出了滞后时间削弱与自抗扰控制方法,综合应用了前馈控制、反馈控制和自抗扰补偿控制.为了提高系统的稳定性,在前馈控制器的设计中采用了系统的边界模型确定控制器参数取值范围;采用系统边界模型输出与系统实际输出的动态加权和作为反馈控制器的输入.为了提高系统控制的性能,自抗扰补偿控制回路的设计基于标称模型的补偿控制器.理论证明和仿真结果表明,所提出的方法是有效的,其在具有模型参数变化、滞后时间变化和外部扰动情况下,能保证系统的稳定性和良好的控制性能.

一类不确定切换模糊系统的记忆保成本控制

针对一类具有状态时滞和不确定性的切换模糊系统,提出了该类系统的记忆保成本控制问题。利用引入系统过去的状态信息,构造有记忆状态反馈控制器,以消除系统时滞对于系统稳定性产生的不良影响。在保证成本函数指标小于某个上界及允许的不确定性条件下,结合多Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理方法得到最终的充分条件,保证闭环系统能够渐近稳定;且得到满足设计的切换律的记忆状态反馈控制器增益。最后通过Simulink仿真验证了所提方法的正确性。

参数不确定连续系统的预见重复控制器设计

针对一类参数不确定连续时间系统,本文提出一种具有预见补偿的重复控制器.首先,引入重复控制器,采用预见控制理论中误差系统的方法,构造出包含未来目标值信号信息的扩大误差系统,将原系统的预见重复控制问题转化为扩大误差系统的反馈控制问题;然后,针对扩大误差系统,利用Lyaounov方法和线性矩阵不等式技巧给出闭环系统渐近稳定的条件.并基于此,设计预见重复控制器.最后,数值仿真表明本文结果的有效性.

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。

不确定非线性系统快速终端滑模控制

针对界未知的非匹配不确定非线性系统轨迹快速跟踪控制,设计非线性干扰观测器(NDO)的反演自适应终端滑模控算法。首先设计子系统干扰观测器来确定界未知非匹配项补偿量,并结合子系统的Lyapunov函数求出反演控制中虚拟控制律,并运用指令滤波器解决虚拟项求导所带来的微分膨胀缺陷;再设计系统的非奇异快速终端滑模面并给出建模误差不确定性的自适应律,继而求出系统总控制律以确保总闭环系统有限时间全局渐近稳定;最后机器人动力学仿真案例表明,所设计的控制器能实现对指定轨迹的快速稳定跟踪,控制量光滑弱抖振,并对非匹配干扰具有较强的鲁棒性。

不确定性智能车辆转向系统的容错控制方法研究

对存在执行器死区、故障现象和模型不确定性的智能车辆转向系统的跟踪控制问题进行研究。首先,采用自适应模糊逻辑系统对转向系统中难以建模的非线性项进行在线逼近,并结合动态增益技术为智能车辆转向系统设计了自适应滑模控制器,以补偿系统控制增益未知、执行器死区和故障现象对控制性能的影响。此外,在该滑模控制器的设计中,采用一阶滤波技术消除了滑模控制器对转向系统造成的抖振。最后,结合李雅普诺夫稳定性理论分析可知,所设计的控制器可以实现智能车辆转向系统的渐近稳定,并通过数值仿真和整车实验验证了所设计的控制方法的合理性。

基于安全强化学习的不确定二阶系统模型参考跟踪控制

针对带有不确定性动态的二阶系统模型参考轨迹跟踪控制问题,设计了一种基于鲁棒控制障碍函数的安全强化学习算法。该算法能在学习跟踪控制器的过程中保证系统避障。首先,对具有安全约束的轨迹跟踪控制强化学习问题进行建模。其次,利用高斯过程模型对未知系统动力学的估计,得到鲁棒的避障控制障碍函数条件,在该条件下得到概率意义下的系统安全性保证。最后,提出基于鲁棒控制障碍函数的安全强化学习算法,得到最优模型参考轨迹跟踪控制律。仿真结果验证了所提算法的有效性。

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。

不确定多智能体系统的事件触发自适应一致控制

研究了一类带扰动的不确定多智能体系统的一致性问题。首先,利用局部状态信息建立状态和扰动观测器,对状态和扰动进行估计,利用估计值消除扰动。其次,将动态事件触发机制应用于一致性控制协议的设计过程中。引入事件触发机制,只有在满足触发条件时进行控制器更新,可以明显减少系统的触发量。最后,构造出不确定多智能体系统的一致性控制协议。引入自适应动态控制参数,利用与事件误差相关的自适应律对参数进行调整,避免了对全局信息的依赖。同时,利用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论证明了所提出的控制协议是稳定的,所设计的动态事件触发机制不具有芝诺(Zeno)行为。仿真实例验证了算法的有效性。

考虑电液伺服系统建模不确定性的一种自适应控制方法

电液伺服系统因具有功率重量比大、响应快、刚度大、维护成本低等优点,广泛应用于工业生产、航空航天、机械制造等领域,在飞行器结构静力/疲劳强度试验中发挥着重要作用。然而,电液伺服系统复杂的物理特性使得对其建立精确的动力学模型非常困难,这为控制器设计带来了很大挑战。本文考虑到电液伺服系统的建模不确定性,基于系统状态空间方程,利用反步法设计了一种自适应鲁棒控制器,在控制过程中系统模型不确定部分能够自适应估计和在线更新。最后,在搭建的仿真平台上进行了跟踪仿真试验,并与PID方法进行对比,验证了所提方法在控制过程中具有更快的响应速度和更高的控制精度。

考虑源荷不确定性电-气储能综合能源系统优化调度控制

针对以新能源为主体的电-气储能综合能源系统源荷随机波动的动态响应问题,搭建了光伏-固体氧化物燃料电池模型,通过电转气技术(power to gas,P2G)将盈余电能转换为氢能可供SOFC使用。以系统频率偏差设计终端滑模函数,提出了一种考虑源荷不确定性的自适应神经网络终端滑模运行控制策略。实现对电解槽和SOFC燃料电池无级功率调节,能够根据实时环境变化和负荷需求迅速做出响应。仿真表明:系统在孤岛运行模式下,相比于其他控制策略,该控制策略下的综合能源系统频率震荡响应更小、弃光量更低。

一类不确定Lurie时滞奇异系统的鲁棒H_∞控制

研究一类具有不确定性的 Lurie 时滞奇异系统的鲁棒稳定性分析和 H_∞状态反馈控制器设计方法．针对一类具有参数不确定性、未知时滞的奇异系统，得出了系统鲁棒稳定和鲁棒 H_∞状态反馈控制器存在的充分条件，它能使得不确定 Lurie 时滞奇异系统的解在所容许的范围内是正则的、无摄动的和稳定的；而且还得出了基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒H_∞状态反馈控制器的设计方法，使得闭环系统具有鲁棒稳定性和H_∞性能．

复杂不确定性系统的仿人智能自主控制策略

为克服液压机械系统底层控制中因复杂不确定性导致的难以实施精准控制难题,文章探讨了基于仿人智能的自主控制策略,总结了底层控制中存在的控制难点与控制作业过程的控制论特性,讨论了液压机械复杂不确定性作业过程的控制策略,并基于自动控制理论与仿人智能控制思维的融合,研究并构造了与液压机械作业过程控制特性相匹配的基本控制算法。然后以挖掘机液压机械系统的一阶不确定性过程控制为例,采用仿真实验验证了仿人智能自主控制策略的合理性、可行性与有效性。仿真对比研究结果表明,采用基于仿人智能的控制是对具有复杂不确定性的液压机械系统底层实现自主控制的首选策略。

Lurie型不确定控制系统鲁棒稳定的时滞界

对于具有多个时滞的Lurie型不确定控制系统给出保证其鲁棒稳定的时滞界 ,从而得到了该系统时滞相关鲁棒稳定的充分条件 ,降低了有关判定系统鲁棒稳定性条件的保守性。最后给出一个例子说明本文结果。

考虑新能源出力不确定性的电力系统风光储协同控制方法

当前的电力系统风光储协同控制方法由于新能源出力的随机波动,使得协同控制效果并不好。因此文章研究考虑新能源出力不确定性的电力系统风光储协同控制方法。通过选取合适的新能源出力不确定性目标函数,并对函数制订约束条件,构建基于新能源出力不确定性的协同控制模型,实现电力系统风光储协同控制。

一类不确定性Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定判据

为了探讨具有不确定参数Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性问题,针对一类具有范数有 界不确定性系统,利用Lyapunov函数方法,结合矩阵不等式,给出了系统基于线性矩阵不等式的鲁 棒绝对稳定性判别条件,并通过算例给予验证.

传导发射测量不确定度评定在核电仪表控制系统检测中的应用

随着核电技术的不断发展,核电仪表控制系统对电磁兼容性的要求也在不断提高。如果系统不具备足够的电磁兼容性,就会影响其安全、稳定运行。因此如何获得准确、可靠的电磁兼容测量结果就显得尤为重要,而测量结果的准确可靠与否与测量结果的不确定度密不可分。目前尚没有文章对传导发射测试不确定度分量的来源及分量计算方法进行详细的分析。本文通过对测量信号类型、设备测量原理和测试链路进行研究,给出了传导发射不确定度评定的数学模型和完整的计算方法,为核电仪表控制系统实验室在发射领域进行不确定度评定提供了参考。

不确定广义Delta算子系统的鲁棒H_(∞)性能分析及控制器的设计

本文主要基于不确定性的广义Delta算子系统,针对鲁棒控制的问题以及鲁棒性能分析等相关问题进行了研究。在研究的过程中,首先为了保证系统具备鲁棒容许性能引入了广义二次容许的相关定义。紧接着通过线性矩阵不等式,在充分必要条件的支持下,将所研究的系统推广为具有规定性能的二次可容许系统。然后,基于这些结论,考虑了系统鲁棒控制器的设计等问题。根据线性矩阵不等式,得到存在一个合适的鲁棒控制器所需的条件,并通过求解LMI给出了相应的设计方法。同时,通过Matlab软件,利用一个数值实例对本文结论的有效性进行了说明。

不确定性Lurie控制系统鲁棒绝对稳定性的LMI方法

对于具有时变结构不确定性Lurie控制系统,给出了关于Lurie型Lyapunov函数中正定矩阵和积分项系数的线性矩阵不等式,讨论了无穷扇形角的情形和有限扇形角的情形.研究结果表明:通过线性矩阵不等式的解构造的Lyapunov函数来保证系统的鲁棒绝对稳定性,不必选择和调整参数;所获得的结果适用于系统具有多个非线性执行机构的情形,克服了图解法检验频率的困难.