网络控制系统仿真平台的设计与实现

已有NCS仿真平台采用单一的全数字仿真或半实物仿真方式,在灵活性或真实性方面具有一定的局限性。首先归纳理想NCS仿真平台所应具有的品质,然后以其为指导提出了一种新的NCS仿真平台的实现框架,并基于MATLAB、OPNET、VisualC++等软件平台和软件组件设计思想实现了仿真平台NCS-SP(NCS-SimulationPlatform)。NCS-SP突破时延小于一个采样周期的限制,提供不同模块的多种选择属性,从而克服已有平台的不足,增强了仿真平台的有效性和灵活性。最后,通过不同网络环境下的仿真试验分析了网络时延和丢包对系统性能的影响。

非线性奇异摄动系统的自适应模糊控制器设计

为解决模型未知情况下多输入多输出非线性奇异摄动系统的跟踪问题,提出一种新型的自适应模糊控制器。首先将被控系统分解为快慢子系统,对慢子系统,设计后件参数可调的直接型自适应模糊控制器,能保证系统的慢状态跟踪预定轨迹;对快子系统,则设计模糊控制器,能够保证快子系统的稳定,最终控制器为二者的合成。Lyapunov方法证明,只要摄动参数足够小,就能保证整个系统的稳定。仿真验证了所提方法的有效性。

自适应模糊奇异摄动控制在航天器中的应用

带挠性附件航天器可以用含小摄动参数的多时标非线性系统进行描述,而目前的控制方法大多针对多时标线性系统,要求模型精确已知。为解决存在不确定性的带挠性附件航天器的跟踪问题,提出一种基于模糊奇异摄动模型的自适应控制器,采用鲁棒控制和自适应控制理论相结合的方法进行设计,由反馈项、自适应项和鲁棒控制项组成,反馈项的增益采用线性矩阵不等式(LMI)方法求解,自适应项用于减小系统的跟踪误差,鲁棒项用于保证系统的闭环稳定性。稳定性证明采用Lyapunov合成方法完成。该控制器适用于模型带有不确定性的多时标非线性系统的跟踪控制。由于采用了自适应方法消除系统不确定性,能够减少鲁棒控制方法带来的保守性。在带挠性附件航天器的跟踪控制中的应用验证了其有效性。

基于模糊奇异摄动模型的直接型自适应控制器的设计

一大类非线性奇异摄动系统可以由模糊奇异摄动模型进行近似逼近,由于柔性模态的影响,对该类系统的控制比较困难。特别在被控对象数学模型未知时,很难获得模糊奇异摄动模型的规则后件参数。为解决此种情况下的模型跟踪控制问题,提出一种新型的基于模糊奇异摄动模型的直接型自适应控制器,该控制器的状态反馈增益能够在线自适应调整,不需要已知被控对象的数学模型,就能使得闭环系统的状态跟踪参考模型状态。闭环系统的稳态及动态性能可以通过选择稳定参考模型的参数矩阵和参考输入向量进行设计。应用李亚普诺夫合成方法证明闭环系统稳定性。最后,仿真结果验证了该方法的有效性。

多个体协调控制问题综述

对多个体协调控制问题的研究现状进行综述.介绍了多个体协调控制领域的基本问题,并结合系统中网络与动力学不确定性,对该领域当前的研究热点和前沿进行分析阐述.进一步,对工程中广为应用的Euler-Lagrange系统协调控制最新研究成果进行归纳总结.最后指出该研究领域存在的问题及今后的研究方向.