检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2019年第6期34卷 1247-1252页

作者：谭永宏曾喆昭湖南科技学院电子与信息工程学院湖南永州425199 长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410076

针对非线性不确定系统的控制问题,提出一种基于弹性能量函数的扰动观测方法和弹性跟踪控制方法.该方法以弹性能量函数为核心,将其分别应用于扰动观测器、虚拟跟踪指令以及弹性跟踪控制器的设计.该控制方法的突出优势是只根据误差来消除... 详细信息

针对非线性不确定系统的控制问题,提出一种基于弹性能量函数的扰动观测方法和弹性跟踪控制方法.该方法以弹性能量函数为核心,将其分别应用于扰动观测器、虚拟跟踪指令以及弹性跟踪控制器的设计.该控制方法的突出优势是只根据误差来消除误差,不涉及误差的微分运算,控制器增益参数完全根据积分步长来整定.理论研究表明,所提出的弹性跟踪控制方法不仅可从理论上保证各级子控制器的稳定性,有效解决高阶SISO非线性不确定系统的控制问题,而且可有效避免反步控制方法出现的微分爆炸问题.此外,每个子控制器只有一个由积分步长即可整定的增益参数,因而控制器结构简单、计算量较小.仿真结果表明:所提出的控制方法不仅具有快的响应速度、高的控制精度以及强的抗扰动能力,而且不依赖于被控对象模型,在非线性不确定系统控制领域具有广泛的应用前景.

关键词：弹性跟踪控制弹性能量函数扰动观测器非线性不确定系统鲁棒稳定性免参数整定

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非线性不确定系统的线性化鲁棒控制及其应用

非线性不确定系统的线性化鲁棒控制及其应用

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作者：葛友清华大学

学位级别：博士

非线性不确定系统的控制具有重要的理论和应用价值,该文结合反馈线性化方法和鲁棒控制理论,提出了几种非线性不确定系统的控制方法,称之为线性化鲁棒控制方法.并且将该文的线性化鲁棒控制方法应用于具有非线性和不确定性的复杂电力系统... 详细信息

非线性不确定系统的控制具有重要的理论和应用价值,该文结合反馈线性化方法和鲁棒控制理论,提出了几种非线性不确定系统的控制方法,称之为线性化鲁棒控制方法.并且将该文的线性化鲁棒控制方法应用于具有非线性和不确定性的复杂电力系统中.该文的主要内容和研究成果包括:(1)综述并分析了非线性系统的反馈线性化方法和鲁棒控制方法.(2)对于一类非线性非最小相位系统,提出了分步变换伪线性化方法及其算法.(3)对于一类非线性不确定系统,结合皮馈线性化方法、Hinfinity控制和滑模变结构控制提出了Hinfinity滑模控制方法.(4)对于一类具有未知参数和动态不确定性的非线性系统,基于逆系统方法的思想,提出了近似逆系统方法.(5)利用Hinfinity滑模控制方法设计了单机无穷大系统Hinfinity滑模鲁棒励磁控制器和多机系统Hinfinity滑模分散鲁棒励磁控制器.(6)利用多变量逆系统方法,设计了电力系统励磁/汽门综合控制器.

关键词：非线性不确定系统反馈线性化鲁棒控制电力系统控制

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非线性不确定系统的PID控制理论

非线性不确定系统的PID控制理论

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作者：赵成中国科学院大学

学位级别：博士

具有百余年历史的著名“比例-积分-微分”控制方法(简称PID控制器)是一种仅利用系统的偏差来调整输入信号的线性反馈控制方法。由于其结构简单、鲁棒性好和可靠性高等优点，它是迄今为止自动控制中应用最为广泛的控制方法。例如，在过... 详细信息

具有百余年历史的著名“比例-积分-微分”控制方法(简称PID控制器)是一种仅利用系统的偏差来调整输入信号的线性反馈控制方法。由于其结构简单、鲁棒性好和可靠性高等优点，它是迄今为止自动控制中应用最为广泛的控制方法。例如，在过程控制中，95％的控制回路都是PID型。PID控制器仅利用系统的偏差来调节输入信号，确切地说它是控制系统调节误差的比例项、积分项和微分项的加权线性组合，其中三者的权重称为PID控制器参数，简称PID参数。因此，在工程实践中，如何设计PID参数是一个关键问题。虽然大量的科学家和工程师在这个问题上投入了很大的精力，但是设计控制器参数的问题在理论上从未得到很好的解决，尤其是对非线性不确定系统PID控制的参数设计和理论基础，相应的研究更是寥寥无几。在实际工程应用中，Ziegler-Nichols参数整定是最著名的参数选取方法，它是根据被控线性时不变系统的时域或频域响应来确定PID参数的一种经验方法。前人提出的其他设计方法也主要是针对线性系统的。然而，毫无疑问，几乎所有的实际系统是非线性时变的，并且由于建模误差、老化、扰动等因素影响，实际系统往往还具有较大的不确定性。但是对于真正的非线性不确定实际被控对象，近百年来在控制理论上一直缺乏严格的稳定性保证，也没有关于PID参数设计的具体理论指导。因此，一个自然的问题是:我们能否建立非线性不确定动态系统的PID控制理论？本文将致力研究这一基本问题:研究PID控制器对付非线性不确定系统的能力，以及给出PID参数的具体设计方法，并给出闭环控制系统全局稳定和系统调节误差渐进收敛到零的数学证明。主要贡献包括以下三个方面:　　(1)首先考虑一个在直线上运动的物体，它在运动过程中受到外力f和控制力u的作用。外力f是被控物体位置和速度的非线性函数，它的形式未知。我们将从理论上证明这样的力学系统可以通过PID控制器很好地调节。确切地说，只要函数f对位置变量和速度变量的偏导数有特定的上界，PID控制器就可以全局镇定被控系统，并且还能让被控物体的位置收敛到任意指定的位置(目标值)。实际上，PID参数的选取还具有相当的灵活性，它们可以在一个无界的三维流形中任意选取。进一步地，对几类特殊的非线性不确定系统，我们还建立了参数选取的充分必要条件。此外，我们还考虑了输入通道具有不确定性，也不具有可加性的情形。同时，我们还将看到为了全局镇定被控系统，PID控制器也有一定的局限性。例如，当系统的非线性函数不满足全局Lipschitz条件时，有可能无论怎样选取PID控制器参数，都不能全局镇定系统。另一方面，当系统的阶数大于二时，即使是对线性时不变系统，PID控制器也可能无法全局镇定系统。　　(2)为了从理论上研究PID控制器处理非线性和不确定性的基本原理，我们还研究了任意阶仿射非线性不确定系统。我们考虑了广义PID控制—“扩展PID控制”，并证明当系统非线性和不确定性满足一定条件时，扩展PID控制器可以全局(或半全局)镇定仿射非线性不确定系统，同时系统的调节误差将收敛到零。与大多数关于非线性系统控制器设计的文献不同，由于扩展PID控制器固有的强鲁棒性，我们不要求系统具有像例如纯反馈型(pure-feedback form)的特殊结构。　　(3)在本文的最后一部分，PID控制器将被用于解决一类耦合多个体系统的跟踪问题，其中每个个体状态的演化由二阶常微分方程描述，并且每个个体只利用自己的调节误差信息设计控制输入，也不需要与他人通信。我们将证明可以基于系统非线性函数Lipschitz的常数，来构造参数流形，只要每个个体从中任意且独立的选择三个控制器参数，那么整个多个体系统就可以被全局镇定，并且每个个体的跟踪误差都渐近收敛到零。

关键词：非线性不确定系统 PID控制器参数流形全局镇定

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基于扩张观测器的非线性不确定系统输出跟踪

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控制与决策 2004年第10期19卷 1113-1116页

作者：王新华陈增强袁祉南开大学自动化系天津300071

针对一类非线性不确定系统,设计出一种高增益扩张观测器,该观测器具有抗干扰性,可用于观测信号的n阶导数.在此基础上设计了一种控制器,使得跟踪误差及其各阶导数在不确定及扰动存在的情况下仍能迅速收敛.仿真结果表明,这种控制方法对于... 详细信息

针对一类非线性不确定系统,设计出一种高增益扩张观测器,该观测器具有抗干扰性,可用于观测信号的n阶导数.在此基础上设计了一种控制器,使得跟踪误差及其各阶导数在不确定及扰动存在的情况下仍能迅速收敛.仿真结果表明,这种控制方法对于非线性不确定系统具有良好的控制效果.

关键词：非线性不确定系统高增益扩张观测器抗干扰跟踪误差

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基于观测器的非线性不确定系统鲁棒故障检测新方法

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控制理论与应用 2013年第5期30卷 644-648页

作者：朱喜华李颖晖李宁韩建定空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

针对非线性不确定系统的鲁棒故障检测问题,提出了一种采用统计理论的新方法.通过设计全阶故障观测器产生残差信号,将鲁棒故障检测观测器设计问题转化为H∞优化问题;利用H∞范数描述故障检测的鲁棒性,保证系统的抗干扰能力,同时引入H_范... 详细信息

针对非线性不确定系统的鲁棒故障检测问题,提出了一种采用统计理论的新方法.通过设计全阶故障观测器产生残差信号,将鲁棒故障检测观测器设计问题转化为H∞优化问题;利用H∞范数描述故障检测的鲁棒性,保证系统的抗干扰能力,同时引入H_范数,确保对故障信号的灵敏度;应用线性矩阵不等式技术给出了该设计问题解存在的条件和求解方法.将统计理论用于故障检测阈值的确定,充分考虑了残差信号的随机特性,使故障决策更加准确和可靠.最后通过仿真实例验证了本文方法的有效性.

关键词：观测器设计非线性不确定系统线性矩阵不等式统计理论鲁棒故障检测

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一类非线性不确定系统的串级鲁棒控制

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清华大学学报（自然科学版） 2010年第4期50卷 493-498页

作者：魏伟李东海王京北京科技大学信息工程学院北京100083 清华大学热能工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

基于Lyapunov函数设计的非线性不确定系统的控制律通常需要经过复杂的数学分析。为得到简单有效的控制规律,该文提出一种将基于主动补偿的鲁棒控制(TC)及串级控制结合的控制思想,设计串级TC控制器使系统状态渐进收敛到零。利用Monte Ca... 详细信息

基于Lyapunov函数设计的非线性不确定系统的控制律通常需要经过复杂的数学分析。为得到简单有效的控制规律,该文提出一种将基于主动补偿的鲁棒控制(TC)及串级控制结合的控制思想,设计串级TC控制器使系统状态渐进收敛到零。利用Monte Carlo随机试验方法,假设模型参数在一定范围内摄动,依据系统动态响应及性能指标分布情况检验闭环系统的性能鲁棒性。详细介绍了串级鲁棒控制的基本原理和设计步骤,进行了仿真实验。仿真结果表明,与处理同类问题的其他方法相比,串级鲁棒控制在状态收敛速度、ITAE指标、性能鲁棒性等方面均具有明显的优势,证实了该方法的有效性。

关键词：非线性不确定系统主动补偿串级控制性能鲁棒性

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一类非线性不确定系统自适应terminal滑模控制方法

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系统工程与电子技术 2006年第11期28卷 1732-1735页

作者：黄国勇姜长生南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对一类非线性不确定系统设计了自适应terminal滑模控制器,使跟踪误差在有限时间内收敛到零,消除了通常滑模变结构控制的到达过程,因而闭环系统从t=0时刻就对干扰具有鲁棒性。采用RBF神经网络逼近系统未知的非线性函数,引入滑模误差对... 详细信息

针对一类非线性不确定系统设计了自适应terminal滑模控制器,使跟踪误差在有限时间内收敛到零,消除了通常滑模变结构控制的到达过程,因而闭环系统从t=0时刻就对干扰具有鲁棒性。采用RBF神经网络逼近系统未知的非线性函数,引入滑模误差对其权值进行在线自适应调整,改善动态性能。最后给出的仿真例子证明了算法的有效性。

关键词：非线性不确定系统 RBF神经网络 terminal滑模控制有限时间内收敛

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非线性不确定系统的自适应模糊Backstepping控制

非线性不确定系统的自适应模糊Backstepping控制

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作者：李永明辽宁工业大学

学位级别：硕士

作为智能控制的一个重要分支领域，非线性不确定系统的模糊自适应控制近年来引起了人们越来越多的重视。本文就此领域的相关问题展开系列研究，主要研究了单输入单输出(SISO)、多输入多输出(MIMO)等非线性不确定系统的控制器设计问题。... 详细信息

作为智能控制的一个重要分支领域，非线性不确定系统的模糊自适应控制近年来引起了人们越来越多的重视。本文就此领域的相关问题展开系列研究，主要研究了单输入单输出(SISO)、多输入多输出(MIMO)等非线性不确定系统的控制器设计问题。以李亚普诺夫(Lyapunov)稳定、自适应控制、模糊逼近等理论为基础对闭环控制系统进行设计与分析。主要工作如下： 1、针对一类SISO非线性不确定系统，基于Backsepping方法给出一种改进的间接自适应模糊控制方案。通过理论分析证明了闭环系统是半全局一致终结有界的：跟踪误差收敛到一个小的残差集内。 2、针对一类SISO非线性不确定系统，基于Backsepping方法给出一种新的直接自适应模糊控制方案。通过理论分析证明了闭环系统是半全局一致终结有界的;跟踪误差收敛到一个小的残差集内。 3、针对一类具有块三角形式的MIMO非线性不确定系统，基于Backsepping方法给出一种改进的间接自适应模糊控制方案。通过理论分析证明了闭环系统是半全局一致终结有界的;跟踪误差收敛到一个小的残差集内。 4、针对一类具有块三角形式的MIMO非线性不确定系统，基于Backsepping方法给出一种新的直接自适应模糊控制方案。通过理论分析证明了闭环系统是半全局一致终结有界的;跟踪误差收敛到一个小的残差集内。通过本文的研究，较好地解决了几类非线性不确定控制系统的设计与分析问题。在存在逼近误差的情况下，基于Backsepping方法的设计保证了闭环控制系统的稳定性和跟踪效果。各个控制方案的仿真实验则进一步表明了其有效性。

关键词：非线性不确定系统模糊控制自适应控制 Backstepping控制李亚普诺夫稳定

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一类基于模糊逻辑系统的非线性不确定系统的自适应控制

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西北工业大学学报 2002年第4期20卷 524-527页

作者：王银河戴冠中西北工业大学自动控制系

利用模糊逻辑系统分析和研究了一类非线性不确定系统的自适应控制问题。控制器和自适应律的构成直接利用了系统的数学结构信息和模糊逻辑系统的对不确定性的输出信息 ,在较弱的假设条件下 ,这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一... 详细信息

利用模糊逻辑系统分析和研究了一类非线性不确定系统的自适应控制问题。控制器和自适应律的构成直接利用了系统的数学结构信息和模糊逻辑系统的对不确定性的输出信息 ,在较弱的假设条件下 ,这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界。最后对水箱组合系统的仿真实例说明了本文所采用的方法是比较有效的。

关键词：自适应控制模糊逻辑系统一致终极有界非线性不确定系统模糊控制系统

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一类非线性不确定系统的鲁棒自适应控制

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数据采集与处理 2003年第3期18卷 310-314页

作者：朱永红姜长生李良英景德镇陶瓷学院机电系景德镇333000 南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对一类含有未知参数和动态不确定的非线性系统 ,基于 Lyapunov递推设计方法设计了状态反馈控制器 ,并提出了鲁棒自适应控制算法。所设计的控制器不仅可保证闭环系统的全局稳定性 ,而且使得系统对于所有允许的不确定系统状态全局一致... 详细信息

针对一类含有未知参数和动态不确定的非线性系统 ,基于 Lyapunov递推设计方法设计了状态反馈控制器 ,并提出了鲁棒自适应控制算法。所设计的控制器不仅可保证闭环系统的全局稳定性 ,而且使得系统对于所有允许的不确定系统状态全局一致终值有界。仿真结果表明了本文方法所设计的控制器的有效性和可行性。

关键词：鲁棒自适应控制非线性不确定系统数学模型小增益控制方法控制器

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