一类输入时滞系统的鲁棒预测控制器的设计

针对一类不确定离散输入时滞系统,研究了使得闭环系统稳定,在预测时域内性能指标在线最小化的鲁棒预测控制器的设计问题.将预测时域后的性能指标函数用终端惩罚项近似,将无限时域性能指标函数转换成有限时域性能指标函数;基于滚动优化原理,将预测时域内的控制项用自由项代替,直接求取当前时刻的控制量,扩大可行解的范围,提高控制性能.通过求解线性矩阵不等式方法求解控制器.最后的仿真实例证明了该算法的有效性.     

带有不对称饱和非线性环节的自适应控制系统

本文提出了带有不对称饱和非线性环节的线性离散系统的自适应控制算法,该算法 简单易行,仿真实验的结果表明,无论是在确定性场合,还是在随机场合,该算法均能 保证闭环系统大范围渐近收敛。      

不确定线性系统的鲁棒容错控制

研究了范数有界参数扰动的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,针对不确定线性系统存在执行器失效情况,给出了闭环系统具有完整性的一个充分条件.应用Riccati不等式和LMI(线性矩阵不等式)2种方法给出了线性不确定系统对执行器失效具有容错性和完整性的设计步骤.最后给出了一个仿真算例,以验证所给设计方法的有效性和简单性.     

网联车辆编队的鲁棒模型预测控制方法

为研究一类带有结构不确定干扰的网联车辆编队控制问题,考虑结构扰动服从盒式不确定集约束情况,提出一种基于鲁棒对等变换的模型预测编队控制方法。首先,基于车辆运动学状态方程,对传统车辆编队控制模型进行描述;其次,在状态方程中引入仿射结构不确定矩阵,构建最小最大化范式下的网联车辆编队控制模型;然后,在盒式不确定集下,基于鲁棒对等理论将该模型转化为计算上易于处理的上图优化模型;最后,采用序列二次规划算法获得最优编队控制方案,并通过仿真实验将该控制方案与传统车辆编队控制方案进行对比,以此验证模型的有效性。 结果表明：本文提出的最优编队控制方法能够抵御编队系统结构不确定干扰,在实现稳定编队目标的同时保障车辆的编队安全性。     

不确定系统的鲁棒D控制

针对一类范数有界参数不确定线性连续系统,研究了使得闭环系统的所有极点均配置在给定部分扇形区域中的状态反馈控制器设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了不确定线性系统存在鲁棒D控制的充分条件,并利用使两个LMIs同时成立的可行解给出了状态反馈控制器的设计算法和设计步骤.最后,通过一算例验证了结果的正确性和有效性.     

一种基于CARMA模型的鲁棒广义预测控制算法

本文基于CARMA模型提出了一种鲁棒广义预测控制算法。该算法在有色噪声情况下,不必 估计噪声多项式C,且只解一个Diophantine方程即可获得满意的控制效果,特别是与现有基 于CARMA模型的改进广义预测控制算法比较,它还具有能克服随机负载扰动的优点。各种 情况下的仿真结果表明,本算法控制效果好,鲁棒性强,计算量小。      

动态时滞系统的最优控制

针对同时存在状态时滞和控制输入时滞的状态空间模型的线性系统和一个积分二次型成本函数,研究了其最优控制问题.采用Lyapunov稳定性定理,导出了闭环系统二次稳定和保证成本函数极小值的LQ(linearquadratic)控制器存在的一个充分条件.为该类系统的LQ控制器设计提供了一种理论方法.     

不确定广义系统的鲁棒严格无源控制

讨论了不确定线性广义系统的严格无源性和严格无源控制问题.为了解决广义系统严格无源条件中的等式限制问题,通过引入松驰变最描述广义系统快变子系统与慢变子系统之间的代数关系,以严格线性矩阵不等式的形式,给出了广义系统严格尤源的充分条件.基于该条件,设计了鲁棒严格开源控制器,并用具体实例说明所设计的控制器能保证闭环控制系统是严格无源的.     

不匹配不确定系统的变结构鲁棒控制及应用

针对一类具有不匹配不确定系统的MIMO系统在用理想系统（即不存在不确定性时的系统）所对应的代数RICCATI方程的解来构造滑动模态超平面的基础上,提出了一种具有连续性质的变结构鲁棒控制算法,该处可确保系统滑动模态运动满足实际稳定性,最后以船舶航向控制系统为例,进行了变结构鲁棒控制自动舵设计,通过仿真研究可见,所提出的算法是有效的。     

不确定性时滞系统时滞相关鲁棒镇定

讨论了具有状态时滞的数值界不确定性线性系统的时滞相关鲁棒控制问题.将矩阵分解的思想应用于线性时滞系统的控制综合,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,通过牛顿-莱布尼茨各项相互关系引入"0"阵,得到了系统的一种新的经过状态反馈控制后可鲁棒镇定的、基于LMI的、保守性较低的时滞相关条件.该方法既不需要对原系统进行模型变换,也不需要对交叉项进行界定.用算例说明了该方法的有效性.     

非匹配不确定奇异系统变结构控制设计

研究一类系统状态矩阵含非匹配不确定项的线性奇异系统的变结构控制设计问题.建立了能控规范受限等价分解形式.基于分解形式,利用线性矩阵不等式方法设计了切换面,并给出了满足系统状态到达切换面条件的变结构控制律.仿真示例表明,该设计方法不仅能保证系统状态轨迹实现滑模运动,而且保证系统的滑模运动正则、无脉冲且渐近稳定.     

不确定系统的保性能可靠控制

针对不确定线性连续系统,研究了执行器失效情况下的保性能可靠控制问题.利用LMI给出了不确定线性系统对执行器故障具有渐近稳定性及可靠保性能的充分条件,进而讨论了参数不确定线性系统的保性能可靠控制器的设计问题.根据凸优化理论,给出了最优保性能可靠控制器的线性凸优化设计算法和设计步骤.采用所设计的可靠状态反馈控制器,当任意执行器出现故障时,闭环系统仍保持渐近稳定且保持原有的性能指标.     

基于Internet的遥操作机器人系统的鲁棒控制

在基于Internet的遥操作系统中存在时变的通信时延,时变时延会严重影响系统的稳定性和操作性能。本文针对时变的通信时延对系统的影响,将时延变化率建模为系统不确定参数,提出用时间前向观测器预测从机械手的状态,用力、预测的位置和速度反馈消除或减小时延对系统的影响。通过对反馈参数的分析与设计,使整个系统具有鲁棒渐近稳定性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于预测控制的动态配料系统非线性误差研究

对混凝土搅拌站动态配料系统的非线性误差的控制过程进行了分析,在系统动态称重配料过程的误差控制中引入预测控制算法.通过多次调试修改,该系统的配料精度和速度都达到要求,整个系统的效率也得到了提高.Matlab仿真表明:预测控制是对操作员经验的模拟,在模型匹配时性能良好,表现出鲁棒性强、超调量小的特点,便于在工业控制领域推广应用.     

Nonlinear Predictive Control for PEMFC Stack Operation Temperature

Operating temperature of proton exchange membrane fuel ceil stack should be controlled within a special range. The input-output data and operating experiences were used to establish a PEMFC stack model and operating temperature control system. A nonlinear predictive control algorithm based on fuzzy model was presented for a family of complex system with severe nonlinearity such as PEMFC. Based on the obtained fuzzy model, a discrete optimization of the control action was carried out according to the principle of Branch and Bound method. The test results demonstrate the effectiveness and advantage of this approach.     

基于自适应模型预测控制的智能车轨迹跟踪

针对传统模型预测算法在智能车辆轨迹跟踪的局限性,引入随道路曲率变化的速度自适应调节算法,设计轨迹跟踪控制器.设计目标函数及添加约束条件,通过Matlab/Simulink软件,在不同车速下与传统算法进行比较,仿真结果表明:不同的纵向车速对传统算法的轨迹跟踪有一定的影响,而对改进后的算法影响较小.尤其当车速较高时,改进后...     

多值非线性系统的自适应控制

提出了带有多值非线性环节的线性离散系统的自适应控制算法，仿真实验的结果表明：该算法简单易行具有明显的优点，跟踪误差比采用一般的自适应控制算法时要小得多，且能保证闭环系统大范围近收敛。     

NARMA 模型预测控制滚动优化的两级协调法

针对NARMA 模型, 提出了预测控制滚动优化的两级协调法。该算法由三层构成, 上、 中两层是两个协调器, 第三层是局部决策单元。该算法避免了在子问题的求解中使 用效率较低的规划方法, 提高了线计算的效率。仿真结果表明了该算法的有效性。      

船舶航向非线性系统的动态面控制

针对船舶航向控制非线性系统模型中存在的不确定性和外界干扰的影响,采用动态面控制算法设计了一种航向控制器。由于在反步法设计过程中加入了一阶低通滤波器使得该方法无需对模型非线性多次微分,因而设计方法简单,所设计的控制器能够保证闭环系统的半全局渐近稳定,使得输出渐进跟踪期望轨迹。数字仿真结果表明,控制系统对给定航向的跟踪具有良好的动态特性,对系统的不确定性,具有较强的鲁棒性。     

Control Lyapunov Stabilization of Nonlinear Systems with Structural Uncertainty

This paper deals with global stabilization problem for the nonlinear systems with structural uncertainty.Based on control Lyapunov function, a sufficient and necessary condition for the globally and asymptotically stabilizing the equailibrium of the closed system is given. Moreovery, an almost smooth state feedback control law is constructed. The simulation shows the effectiveness of the method.