基于观测器的多状态时滞系统的鲁棒镇定

研究了具有多状态不确定时滞系统的基于观测器的鲁棒镇定问题，通过构造增广矩阵，利用线性矩阵不等式(LMI)方法，获得了该系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器。最后，给出本文的一个数值算例。     

感应电机的Takagi-Sugeno型模糊状态观测器

针对感应电机在低速发电状态时传统自适应磁链观测器性能不稳定的问题,提出了基于Takagi-Sugeno模糊模型的状态观测方法.该方法利用电机的5阶非线性时变模型进行磁链观测和速度估计.根据Lyapunov稳定理论和线性矩阵不等式技术设计了模糊观测器.仿真结果表明,将该方法用于感应电机无速度传感器控制,速度估计误差小于1.78%,感应电机在全速度范围内各种工况下都能稳定工作.     

轨道车辆轮对状态与线路特征的估计

为了方便、经济地获取轨道车辆轮对主动控制系统的轮对状态和线路特征信息,提出基于状态观测器的信息估计技术方案,实现了轮对状态和未知线路特征信息的共同估计.该技术方案使用惯性传感器(加速度计和陀螺仪)测得轮对摇头速度和横向加速度信号.应用该技术方案对典型的单个独立旋转车轮模型进行仿真验证.结果表明:由降维观测器和高阶滑模观测器组成的估计系统,估计效果优,不受轨道不平顺的影响,轮对状态估计误差小于0.10%;在理想线路上,线路曲率和超高信息的估计偏差在圆曲线上分别不超过0.26%和13.40%;有轨道不平顺输入的实际线路,曲率估计偏差不超过9.10%;在实际应用该技术方案时需去除滤波器波动误差.     

基于UKF算法的车辆质心侧偏角估计

将无味卡尔曼滤波(UKF)算法运用到车辆质心侧偏角的估计之中,基于纵滑—侧偏联合工况下的统一指数(Uni-tire)轮胎模型建立非线性车辆动力学模型,采用最小偏度单形采样的UKF算法估计车辆的几个关键状态参量,并由此得到质心侧偏角估计。最后采用奇瑞A3两厢型汽车的车辆参数,使用车辆动力学实时仿真软件DYNAware/veDYNA对观测器进行了实时验证。仿真结果表明,UKF非线性估计方法精度高,估计结果能够满足实际应用要求。     

基于LMI方法的线性不确定时滞系统鲁棒镇定

考虑同时具有状态时滞和输入时滞的参数不确定线性时滞系统的鲁棒镇定问题,其参数不确定性满足范数有界条件,而状态时滞和输入时滞均为时变有界形式.鲁棒镇定控制器采用无记忆状态反馈形式,用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了在该控制器作用下闭环系统鲁棒指数稳定的LMI形式的充分条件.所给出的判据不要求时滞导数小于1,降低了以往文献中稳定性条件的保守性,既适合于快时变时滞系统,也适合于慢时变时滞系统.最后,通过数值算例验证了所给鲁棒稳定性条件的有效性.     

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.     

基于Lipschitz观测器的新型离合器执行机构控制算法

在并联混动车辆中,为实现在系统反馈状态下,通过控制膜片弹簧离合器分离轴承位置对摩擦转矩高质量的伺服控制,同时避免对有噪声执行机构位置信号进行微分来获取速度,设计了基于状态观测器的新型位置控制算法,弥补了速度传感器的缺失.分析了膜片弹簧、波形弹簧及分离指弹性特性对分离轴承端载荷的影响,导出了执行机构非线性状态方程,以此设计前馈补偿器,同时将Lipschitz非线性状态观测理论用于观测执行机构位置、电机转速及分离轴承作用力.仿真结果初步验证了上述控制算法的可行性及观测器良好的鲁棒性,即:若观测器中蜗轮蜗杆效率与实际值存在偏差,对位置及转速的观测存在稳态误差,前者可忽略,后者不超过可接受的10 r/min;位置信号中噪声几乎完整地出现在对自身及作用力观测值中,但不影响转速;从动盘磨损后,对位置及转速观测效果较好,但对作用力的观测存在稳态误差,幅值不超过25 N.      

分数阶干扰观测器在电机调速系统中的应用

针对交流电机调速系统是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,电机参数的变化、非线性、不确定性等因素不仅引起转矩脉动和误差,同时也引起线性PI控制器性能下降的特点,提出了一种PI控制和分数阶干扰观测器相结合的控制方法.这种方法通过构造分数阶干扰观测器来预测该结构系统中的各种干扰,并根据预测到干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响.仿真实验表明,这种控制方法具有较强的适应性和稳定性.     

汽车悬架系统混沌运动控制的几种方法

选择滞后非线性汽车悬架系统的一种混沌状态作为研究对象,使用非线性反馈控制、直接变量反馈控制、周期轨道镇定控制、追踪控制、OGY控制等五种方法分别对该混沌状态进行控制,从控制后得到的时间历程图、相平面图和Poincare截面图可以得出这五种方法的控制有效性,并比较五种方法各自的特点.     

一类非线性时滞系统的参数故障检测和估计

研究了一类非线性时滞系统的参数故障检测和估计问题.文中所讨论的故障函数是非线性的,故障不仅依赖于系统的输入和输出,而且依赖于不可测的系统状态,这就使得故障检测和估计问题变得更加的复杂.根据自适应观测器的设计理论和研究方法给出了针对此类系统的参数故障检测和估计这种故障的方法.在满足Lipschitz条件下,提出了故障检测观测器和自适应诊断观测器.