检索结果-内蒙古大学图书馆

第三十届中国控制会议

作者：常茹方一鸣王志杰田海波燕山大学电气工程学院工业计算机控制工程河北省重点实验室

针对轧机液压伺服位置系统实际存在不匹配不确定性和较大的外部负载扰动等问题,提出了一种鲁棒自适应控制器的设计方法.所设计的控制器由状态反馈控制器和自适应补偿器两部分组成,状态反馈控制器由求解Riccati方程得到,自适应补偿器通... 详细信息

针对轧机液压伺服位置系统实际存在不匹配不确定性和较大的外部负载扰动等问题,提出了一种鲁棒自适应控制器的设计方法.所设计的控制器由状态反馈控制器和自适应补偿器两部分组成,状态反馈控制器由求解Riccati方程得到,自适应补偿器通过对未知干扰上界估计得出.通过理论分析,证明了所得到的闭环系统是全局渐近稳定的.最后,对所设计的轧机液压伺服位置系统进行了仿真,仿真结果验证了本文所提出算法的有效性.

关键词：液压伺服位置系统不匹配不确定性鲁棒自适应控制全局渐近稳定

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基于滑模输出反馈与输入成形控制相结合的挠性航天器主动振动抑制方法

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振动与冲击 2007年第6期26卷 133-138页

作者：胡庆雷马广富哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程系哈尔滨150001

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种基于输出反馈滑模控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略。输入形成器作为前馈控制器作用在反馈回路的前相通道,通过改变输入命令的作用形式,在保证参考模型(标称... 详细信息

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种基于输出反馈滑模控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略。输入形成器作为前馈控制器作用在反馈回路的前相通道,通过改变输入命令的作用形式,在保证参考模型(标称对象)完成指定的姿态机动的同时抑制掉对系统影响较大的挠性结构的振动;而对于闭环控制回路,考虑挠性结构模态不可测、模型参数具有不匹配不确定性以及外干扰力矩的作用,在输出反馈滑模控制的基础上,给出了仅利用输出信息的滑模控制器设计方法,保证跟踪参考模型的输出以获得要求的闭环系统的性能。将该方法应用于单轴挠性航天器的大角度rest-to-rest(静止到静止)姿态机动控制进行了仿真研究,结果表明,所提出的方法是可行而有效的。

关键词：振动抑制输入成形(IS) 挠性航天器输出反馈滑模控制姿态机动不匹配不确定性

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挠性航天器姿态机动的变结构主动振动抑制

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控制理论与应用 2007年第3期24卷 329-336页

作者：胡庆雷刘亚秋马广富哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 东北林业大学信息与计算机工程学院黑龙江哈尔滨150040

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种双回路鲁棒主动振动控制方法.首先,对各低阶振动模态设计正位置反馈补偿器,增加挠性模态的阻尼,使其振动能够快速衰减;然后,基于变结构输出反馈控制理论,给出控制器的设计方法.最... 详细信息

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种双回路鲁棒主动振动控制方法.首先,对各低阶振动模态设计正位置反馈补偿器,增加挠性模态的阻尼,使其振动能够快速衰减;然后,基于变结构输出反馈控制理论,给出控制器的设计方法.最后,将该方法应用于挠性航天器姿态机动控制,仿真结果表明,所提出的方法是可行而有效的.

关键词：挠性航天器变结构输出反馈控制姿态机动不匹配不确定性

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一类不匹配不确定非线性系统的鲁棒控制

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湖南大学学报（自然科学版） 2001年第2期28卷 72-77页

作者：李琳琳赵长安杨国军哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

研究一类包含不匹配不确定性非线性系统的鲁棒镇定问题 .应用李亚普诺夫直接法 ,提出了一种基于不确定项上界的连续型鲁棒控制器设计方法 .该控制器分为两部分 ,分别对匹配不确定项和不匹配不确定项进行补偿 .由于在控制器中引入了两类... 详细信息

研究一类包含不匹配不确定性非线性系统的鲁棒镇定问题 .应用李亚普诺夫直接法 ,提出了一种基于不确定项上界的连续型鲁棒控制器设计方法 .该控制器分为两部分 ,分别对匹配不确定项和不匹配不确定项进行补偿 .由于在控制器中引入了两类时变函数 ,因而与以前的一些仅能保证系统一致最终有界的控制器相比 ,本文提出的控制器可确保相应闭环系统大范围渐近稳定 .此外 ,用来补偿匹配不确定项的控制器 ,其每一分量仅与相应通道的不确定项有关 ,因而要求的控制能量小 .所提控制器计算简单 ,更易实现 .

关键词：不匹配不确定性非线性系统鲁棒镇定李亚普诺夫直接法大范围渐近稳定鲁棒控制器

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航空电动燃油泵滑模容错控制研究

航空电动燃油泵滑模容错控制研究

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作者：丁润泽南京航空航天大学

学位级别：硕士

电动燃油泵系统作为多电发动机的核心部件,日益受到关注。多电发动机是一类采用电能作为全机次级能源的发动机框架,具有轻量结构,可靠稳定,节能减排等一系列优势,已成为目前航空发动机的主流发展趋势。其中,稳定可靠的电动燃油泵性能对... 详细信息

电动燃油泵系统作为多电发动机的核心部件,日益受到关注。多电发动机是一类采用电能作为全机次级能源的发动机框架,具有轻量结构,可靠稳定,节能减排等一系列优势,已成为目前航空发动机的主流发展趋势。其中,稳定可靠的电动燃油泵性能对确保飞行安全,提高飞行系统经济性,降低排放具有重要意义。本文针对航空电动燃油泵系统,开展了鲁棒容错控制研究,确保航空电动燃油泵在具有不确定性及执行机构故障的情况下能够可靠稳定运行。首先,建立了电动燃油泵的数学模型。针对一类由外啮合齿轮泵及无刷直流电机直连的电动泵系统,完成了整个系统的数学描述。并对齿轮泵中端面泄漏及径向泄漏进行分析和建模,研究了一类含有不匹配不确定性的系统鲁棒控制问题。其次,研究了电动燃油泵滑模控制问题。设计了基于混合幂次指数趋近律的滑模控制器,实现了对匹配不确定的鲁棒控制。随后,基于带抑制矩阵的积分滑模面设计了鲁棒控制器,该控制器能够对匹配和不匹配的不确定性均具有鲁棒性,且系统从任意初始状态均处于滑模面上,消除了趋近阶段,进一步增强了系统的鲁棒性。在此基础上,提出了一种组合滑模控制方法,该方法减小了积分滑模控制的保守性,在保留滑模控制的鲁棒性、易于实现等优点的基础上,增强了系统对不匹配不确定性的鲁棒性,保证了系统的可靠性。随后,设计了电动燃油泵容错控制系统。针对系统存在的执行机构故障,设计了Walcott-Zak观测器,实现了对故障的在线估计和控制律的重构。进一步地,提出了一种基于混合非奇异快速终端滑模观测器的容错控制方法,该方法能够无抖振的在线估计执行机构故障,无需滤波处理,避免了观测结果的相位滞后。这一特点使得该容错控制系统在处理执行机构故障,尤其是时变型故障时,能够取得更好的容错控制效果。最后,对电动泵系统的硬件实现展开研究。基于Raspberry Pi及STM32,搭建了航空电动燃油泵实验平台。实现了电动燃油泵的开环控制,数据采集,人机交互等功能。该工作为理论成果的硬件验证提供了基础。

关键词：航空电动燃油泵滑模控制鲁棒控制容错控制不匹配不确定性

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不确定多智能体系统的事件触发一致性控制研究

不确定多智能体系统的事件触发一致性控制研究

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作者：杨晓宇渤海大学

学位级别：硕士

在多智能体系统的控制过程中,大量的数据依靠通信网络进行传输。在大部分多智能体系统中,频繁的数据传输会导致通信网络阻塞和数据冲突,从而导致网络延迟和数据丢包等更严重的现象。因此,通信网络对于控制性能的好坏起到关键作用。如何... 详细信息

在多智能体系统的控制过程中,大量的数据依靠通信网络进行传输。在大部分多智能体系统中,频繁的数据传输会导致通信网络阻塞和数据冲突,从而导致网络延迟和数据丢包等更严重的现象。因此,通信网络对于控制性能的好坏起到关键作用。如何设计合理通信机制来确定是否应该进行网络传输对改善网络状态、降低网络负载具有重要意义。在此背景下,事件触发技术被研究者们提出,事件触发技术只允许满足触发条件的数据进行传输,有效地节约了有限的通信资源。近年来,事件触发技术的研究在控制领域,尤其在处理复杂网络化动力学系统上取得了迅速的发展,同时在应对资源有限的微处理器和带宽有限的网络时,事件触发技术的研究愈发重要。本论文将研究不确定多智能体系统的事件触发一致性控制问题,有利于多智能体系统理论的进一步完善,为解决实际系统问题提供有力支撑,论文的主要内容如下: 首先,研究具有全状态约束的非线性多智能体系统的事件触发优化自适应一致性控制问题。为了解决全状态约束问题,采用非线性映射技术,从而释放虚拟控制器的可行性条件,基于中值定理,分离变换后系统产生的非仿射非线性项,克服求解最优解的困难。设计基于神经网络的简化强化学习算法,该算法具有辨识者-评价者-执行者结构,求解出动态未知系统的最优解。值得注意的是,简化的强化学习算法可以减少计算负担。为了减少通信负担,开发一种与优化控制信号相关的时变阈值事件触发机制。针对具有全状态约束的多智能体系统,解决如何设计优化的自适应事件触发控制器来实现一致性控制的问题。其次,解决一类具有事件触发通信和非对称输入饱和的多智能体系统的自适应跟踪控制问题。通过设计辅助系统,成功地解决不对称输入饱和问题。控制器到执行器通道和通信通道分别采用两种事件触发机制,节省有限的通信资源。通过设计一种新的切换事件触发机制,统一现有的三种事件触发方案,从而降低控制器的更新频率。基于反步技术,设计一种分布式事件触发控制器,它只需要邻居状态的采样值,由于触发状态信号的不连续性,将无法计算虚拟控制律的重复微分。为了解决这个问题,利用预先设计的虚拟控制律的可微偏导数,构造事件触发的虚拟控制律。解决存在事件触发的通信和不对称输入饱和情况下,如何实现的多智能体系统的自适应一致性控制问题。最后,研究具有事件触发通信和外部扰动的不确定多智能体系统的分布式无领导一致性控制问题。构造两种事件触发机制,可以节省控制器到执行器通道和通信通道中有限的通信资源。在控制器到执行器通道中,设计一种新的切换事件触发机制,其中智能体可以通过调整切换参数在统一的控制框架中任意选择事件触发策略。在通信信道中,对于每个智能体,只需要在通信网络中传输智能体触发的输出信号,避免多种信号在智能体之间的传递,进一步减少不必要的数据传输。基于反步技术,提出了一种适用于具有不匹配不确定性和扰动的高阶非线性多智能体系统的分布式控制策略,解决如何对不匹配的不确定性和外部扰动进行有效补偿同时实现多智能体系统的事件触发一致性控制问题。

关键词：非线性多智能体系统自适应一致性控制事件触发控制非对称输入饱和不匹配不确定性

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基于自适应动态规划的姿态调节机构控制算法研究

基于自适应动态规划的姿态调节机构控制算法研究

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作者：王胜波北京邮电大学

学位级别：硕士

姿态调节机构作为辅助装置,可以控制不稳定机器人平衡稳定,近些年来,成为机器人领域一个重要的研究课题。常见的姿态调节机构可以分为以下几种:惯性轮,质量平衡器,陀螺仪等。姿态调节机构是一种多变量,非线性,强耦合的系统,研究其平衡控... 详细信息

姿态调节机构作为辅助装置,可以控制不稳定机器人平衡稳定,近些年来,成为机器人领域一个重要的研究课题。常见的姿态调节机构可以分为以下几种:惯性轮,质量平衡器,陀螺仪等。姿态调节机构是一种多变量,非线性,强耦合的系统,研究其平衡控制,位置控制等方面具有比较高的价值。本文在两轮机器人基础上,设计了一款由重物和两连杆组成的姿态调节机构。当机器人发生倾倒时,可以通过电机驱动连杆转动,从而带动末端重物移动,进而可以对机器人进行平衡控制。这种姿态调节机构属于质量平衡器,与惯性轮和陀螺仪不同,本文设计的姿态调节机构不需要改变力矩和转动惯量,因此无需高速旋转作用轮,这样可以大大节省能耗。相比于常用的单连杆式质量平衡器如:摆锤,骑手模型等,本文设计的姿态调节机构通过两连杆的结构来控制末端重物,这样使得末端重物具有更大的运动轨迹空间,调整姿态更加灵活。本文从数学建模,模型验证,控制算法设计等方面对姿态调节机构进行研究。首先,对姿态调节机构机器人系统进行运动学分析,得到机器人各个关节的角速度和线速度,并考虑车轮与地面的非完整约束,采用牛顿-欧拉法对系统进行动力学建模,得到系统的数学模型。本文通过仿真实验和实物实验验证数学模型的准确性。首先,给定数学模型不同的状态初值和输入初值,观察其状态响应曲线,从而判断数学模型是否符合物理规律。然后设计姿态调节机构测控系统,进行实物验证。给定实物模型和数学模型相同初值,观察它们的状态曲线,进行对比,验证了数学模型在平衡点附近是准确的。本文在建模的时候做了一些理想化假设,所以模型中存在不确定性。当系统的不确定性出现在输入通道内,则为匹配不确定性。为了解决匹配不确定性,鲁棒自适应动态规划算法将系统鲁棒控制器的设计转换为标称系统的最优控制器的设计,并通过自适应动态规划算法设计标称系统的最优控制器。当系统的不确定性不出现在输入通道内,则为不匹配不确定性。为了解决不匹配不确定性,鲁棒自适应动态规划算法将系统鲁棒控制器的设计转换为辅助系统最优控制器的设计,并通过自适应动态规划算法设计辅助系统的最优控制器。本文将基于鲁棒自适应动态规划算法设计的鲁棒控制器加入到带有不确定性的姿态调节机构系统中,通过仿真可以得到系统状态轨迹在控制器的作用下能够实现最终一致有界,并与自适应动态规划算法进行对比,证明了本文设计鲁棒控制器的有效性。

关键词：姿态调节机构匹配不确定性不匹配不确定性鲁棒控制自适应动态规划

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基于状态观测器的线性不确定广义系统在通讯受限下的稳定性

基于状态观测器的线性不确定广义系统在通讯受限下的稳定性

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作者：李倩郑州大学

学位级别：硕士

本文提出了一种基于降维状态观测器使广义不确定系统在通讯受限下稳定的方法。首先,对奇异系统用了矩阵奇异值分解技术给出了降维状态观测器的设计方法。其次,由于该系统主要受时变、范数有界、参数不匹配的不确定性影响,使得通信网络... 详细信息

本文提出了一种基于降维状态观测器使广义不确定系统在通讯受限下稳定的方法。首先,对奇异系统用了矩阵奇异值分解技术给出了降维状态观测器的设计方法。其次,由于该系统主要受时变、范数有界、参数不匹配的不确定性影响,使得通信网络的带宽限制,采用基于事件触发的鲁棒控制策略来减小系统不确定性对网络带宽的影响。最后,通过求解基于虚拟动力学和修正的代价函数的最优控制问题,导出基于状态观测器的鲁棒控制使得不确定广义系统稳定,从而推导出离散时间不确定系统的事件触发条件,并从理论上保证该系统的稳定。

关键词：广义离散线性系统降维状态观测器事件触发机制鲁棒稳定控制不匹配不确定性最优控制

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具有执行器饱和的切换系统鲁棒H_∞控制

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杭州电子科技大学学报（自然科学版） 2019年第6期39卷 36-41页

作者：周修阳王茜陈云杭州电子科技大学自动化学院

研究具有执行器饱和、不匹配不确定性和外部干扰的切换系统的鲁棒H∞控制。通过低增益反馈和平均驻留时间方法,设计了鲁棒H∞控制器和时间依赖切换律。该控制器的一个重要特点是:可以通过减小低增益参数来避免执行器饱和。通过求解线性... 详细信息

研究具有执行器饱和、不匹配不确定性和外部干扰的切换系统的鲁棒H∞控制。通过低增益反馈和平均驻留时间方法,设计了鲁棒H∞控制器和时间依赖切换律。该控制器的一个重要特点是:可以通过减小低增益参数来避免执行器饱和。通过求解线性矩阵不等式获得了控制器的增益。最后,通过数值仿真验证所提方法的有效性。

关键词：切换系统执行器饱和鲁棒H∞控制不匹配不确定性

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反舰导弹基于反演的滑模控制

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海军航空工程学院学报 2004年第1期19卷 105-108页

作者：赵红超顾文锦于进勇海军航空工程学院自动控制系烟台264001

首先介绍了非线性系统的反演设计方法,提出了一种基于反演的滑模控制方法.它可解决非线性系统的不匹配不确定性问题.该方法通过在反演设计中引入滑模控制来改进反演的最后一步算法,并简化控制器的设计.针对新型反舰导弹参数时变、不确... 详细信息

首先介绍了非线性系统的反演设计方法,提出了一种基于反演的滑模控制方法.它可解决非线性系统的不匹配不确定性问题.该方法通过在反演设计中引入滑模控制来改进反演的最后一步算法,并简化控制器的设计.针对新型反舰导弹参数时变、不确定、非线性的特点,采用了基于反演的滑模控制来设计其控制系统.最后,进行了仿真研究,仿真结果证明了所提出的方法的有效性.

关键词：滑模控制反舰导弹不匹配不确定性反演设计

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