帶有死區(qū)修正非線性系統(tǒng)L2控制器設(shè)計

研究了一類中立型非線性不確定時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分忻和狀態(tài)觀測器設(shè)計問題,系統(tǒng)包含狀態(tài)時滯和非線性不確定性,基于lyapunov穩(wěn)定性理論,給出了該類時滯系統(tǒng)在非線性不確定性滿足增益有界的條件下狀態(tài)觀測器存在的充分條件,并通過線性矩陣不等式(lmi)方法構(gòu)造得出基于狀態(tài)觀測器的動態(tài)輸出反饋控制器,最后給出一個數(shù)值算例驗證了本文結(jié)果的有效性。

分析了現(xiàn)有takagisugeno型模糊控制器設(shè)計方法計算復(fù)雜且難以求解的原因。在此基礎(chǔ)上,提出了一種與系統(tǒng)實時輸入相關(guān)的動態(tài)模型簡化算法。同時,針對一類采用該動態(tài)簡化takagisugeno模型描述的非線性時滯系統(tǒng),利用lyapunov穩(wěn)定性分析理論和線性矩陣不等式等工具推導(dǎo)了閉環(huán)系統(tǒng)的可鎮(zhèn)定條件,進而設(shè)計了相應(yīng)的takagisugeno型模糊狀態(tài)反饋控制器。實驗結(jié)果表明這種模型簡化方法可以減少求解的約束條件,增加了找到解的可能性。

基于backstepping設(shè)計方法,研究了一類線性時變不確定系統(tǒng)的輸出跟蹤問題。給出了一種新的非線性控制器設(shè)計方案。該控制器設(shè)計充分考慮了系統(tǒng)輸入通道的干擾因素,對已建模部分有任意相對階的系統(tǒng),通過選擇合適的控制器設(shè)計參數(shù),跟蹤誤差可以趨于原點的任意小鄰域,且閉環(huán)系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性得到保證。實例仿真驗證了所得結(jié)果的有效性。

主要研究了一類時滯切換系統(tǒng)有關(guān)非線性執(zhí)行器飽和的控制器設(shè)計問題。對于具有執(zhí)行器飽和的時滯切換系統(tǒng),設(shè)計了狀態(tài)反饋控制器,構(gòu)造了共同的lyapunov函數(shù),并利用完備性定義給出了切換系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件,最后用schur引理將定理的充分條件等價地轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式的形式。

研究了具有外部干擾力矩及參數(shù)不確定性的航天器姿態(tài)控制問題。針對這類多輸入-多輸出的不確定非線性系統(tǒng),基于一種非線性魯棒分散控制理論,設(shè)計了結(jié)構(gòu)簡單而易于實現(xiàn)的控制器。該控制器中包含的積分環(huán)節(jié)可以補償系統(tǒng)的各種未知因素,同時確保恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)不存在穩(wěn)態(tài)誤差。仿真結(jié)果表明：所設(shè)計的魯棒分散控制器與非線性動態(tài)逆控制器相比,具有更優(yōu)越的抗干擾能力和對模型不確定的適應(yīng)能力。即使系統(tǒng)存在外部干擾及模型不確定性,仍可在閉環(huán)系統(tǒng)中實現(xiàn)精確的姿態(tài)控制。該控制器有效地提高了航天器姿態(tài)控制的魯棒性和適應(yīng)性。

針對一類非線性奇異時滯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),給出了時滯脈沖控制器的設(shè)計方法.首先建立了不確定非線性奇異時滯網(wǎng)絡(luò)脈沖控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,然后應(yīng)用李亞普諾夫定理,給出了在網(wǎng)絡(luò)時滯脈沖控制器作用下,閉環(huán)非線性時滯奇異網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在容許的不確定參數(shù)條件下達到指數(shù)穩(wěn)定的充分條件.該條件是一組線性矩陣不等式和代數(shù)不等式的組合,通過求解該不等式組可以得到時滯脈沖控制器的增益.并以推論的形式給出了相應(yīng)的確定性非線性時滯奇異網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定的充分條件.最后,給出的數(shù)值仿真算例說明設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)時滯脈沖控制器能夠鎮(zhèn)定非線性時滯奇異網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).

研究了一類隨機非線性系統(tǒng)的逆最優(yōu)增益設(shè)計問題,系統(tǒng)中除了方差未知的wiener噪聲之外,還含有markov跳躍參數(shù).首先,給出此類系統(tǒng)逆最優(yōu)增益設(shè)計問題可解的一個充分條件.其次,針對一類具有嚴格反饋形式的隨機非線性系統(tǒng),利用積分反推法,給出了依概率全局漸近穩(wěn)定和逆最優(yōu)控制策略的設(shè)計方法.其中,所設(shè)計的lyapunov函數(shù)和控制策略與模態(tài)顯式無關(guān),克服了由于markov跳躍模態(tài)引起的耦合項所帶來的設(shè)計困難.最后,通過仿真驗證了控制策略的有效性.

借助關(guān)系度方法設(shè)計了hvdc非線性主控制器,主控制器包括穩(wěn)態(tài)控制器和非穩(wěn)態(tài)控制器兩部分,它們分別在不同的條件下起作用。穩(wěn)態(tài)控制器使整流器工作在定直流電流方式,逆變器工作在恒定超前角方式;非穩(wěn)態(tài)控制器使整流器觸發(fā)延遲角保持恒定,而使逆變器工作在定直流電流方式。仿真結(jié)果證明了主控制器的有效性。

利用lmi方法,針對不確定時滯系統(tǒng)的魯棒模糊控制器設(shè)計及穩(wěn)定性,提出了基于t-s的模糊模型,得到了使系統(tǒng)漸近穩(wěn)定且具有h∞-擾動抑制度的模糊狀態(tài)反饋控制器存在的充分條件,此充分條件以線性矩陣不等式的形式給出,因而具有數(shù)值易解性.

基于凸組合技術(shù)和線性矩陣不等式方法,考慮了一類非線性切換關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的分散狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定問題,大系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)項由線性和非線性兩部分構(gòu)成,在低維子系統(tǒng)的單個子系統(tǒng)均不能被鎮(zhèn)定且存在非線性干擾的情況下,得到了切換關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)穩(wěn)定的一個充分條件。并將其轉(zhuǎn)化為求解線性矩陣不等式問題,相應(yīng)給出了算法的計算機實現(xiàn),進而設(shè)計出了切換關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的分散控制器和分散切換策略。

L2系統(tǒng)概述

引入模糊控制的思想來描述故障的程度,研究了時滯不確定性系統(tǒng)在同時具有執(zhí)行器故障和傳感器故障情況下完整性控制器存在的充分條件,并以此來設(shè)計控制器,最后以具體例子驗證了所設(shè)計控制器的控制效果.

介紹led顯示屏γ修正的基本原理和方法,給出輸出位數(shù)高于輸入位數(shù)的編碼查找表(lut)公式,并推薦幾種實用的修正曲線模型。同時就一些常見的問題進行討論。

信號與線性系統(tǒng)第5章

信號與線性系統(tǒng)分析試題及答案

這篇文章主要考慮下列以有限r(nóng)adon測度為初值的非線性雙曲方程的cauchy問題u_t+(u~m)_x=u~p,其中m>1,1<p<m是給定常數(shù).特別的,在文中得到了上述問題bv解的存在唯一性.

研究一類具有markov隨機時滯的markov跳躍線性離散系統(tǒng)的控制器設(shè)計問題.給出了系統(tǒng)隨機穩(wěn)定的充分必要條件,在公共控制器不存在時,所給出的依賴于模態(tài)和時滯的控制器可以保證系統(tǒng)隨機穩(wěn)定,并可以利用錐補線性化等方法求出控制器.仿真結(jié)果驗證了所提出的控制器設(shè)計方法的有效性.

在套代數(shù)框架下,應(yīng)用素分解的方法,設(shè)計能同時強鎮(zhèn)定兩個時變線性系統(tǒng)的穩(wěn)定控制器,并給出了所有控制器的參數(shù)化.應(yīng)用該控制器參數(shù)化,對某類同時魯棒強鎮(zhèn)定問題進行研究,給出了兩個時變線性系統(tǒng)可被同時強魯棒鎮(zhèn)定的充分條件.針對所得的控制器設(shè)計結(jié)果給出了數(shù)值例子,數(shù)值結(jié)果表明了該設(shè)計是有效和可行的.

針對一類嚴格反饋非線性系統(tǒng),利用后推法設(shè)計一種無超調(diào)跟蹤控制律.對于階數(shù)小于4的對象,給出了控制律參數(shù)應(yīng)滿足的充要條件;對于階數(shù)更高的對象,給出了求解一個充分條件的方法.該控制律適用于零與非零初始條件,且參考輸出不限制為階躍信號.通過兩個數(shù)值仿真例子驗證了所提出控制律的有效性.

針對永磁同步電機(pmsm)繞組相電流與轉(zhuǎn)速存在強耦合的特性,基于pmsm精確的數(shù)學模型,采用反饋線性化的方法設(shè)計了一非線性控制器。該設(shè)計方法不但實現(xiàn)了電機系統(tǒng)的完全解耦,而且有效抑制了參數(shù)攝動、負載擾動等不確定因素對系統(tǒng)性能的影響。仿真結(jié)果表明,采用反饋線性化方法設(shè)計的pmsm控制系統(tǒng)具有很好的速度跟蹤效果,可以獲得良好的穩(wěn)態(tài)精度與動態(tài)性能。

隨著機電系統(tǒng)的復(fù)雜程度和控制要求不斷提高,需要運用控制效果更高的控制算法設(shè)計控制器,這就必然需要知道系統(tǒng)模型。針對工程對象普遍含有的非線性,對模塊化非線性系統(tǒng)建模進行研究。利用正交基辨識法對輸入非線性模型(hammerstein-型)進行建模,對于正交基函數(shù)的獲取進行改進,對輸入輸出數(shù)據(jù)的特殊處理,利用輸出信號恢復(fù)中間變量,再利用最小二乘法得到模型參數(shù),仿真結(jié)果表明了方法有效性。

可重復(fù)使用運載器(rlv)再入面臨嚴重的擾動影響,對此設(shè)計一種抗擾動非線性最優(yōu)控制器(adnoc).首先,基于時標分離原理設(shè)計快、慢雙回路控制結(jié)構(gòu);其次,將角速率動態(tài)變換處理成線性形式,通過依賴狀態(tài)的黎卡提方程(sdre)優(yōu)化方法獲得最優(yōu)控制指令;然后,設(shè)計非線性擾動觀測器用于估計外界干擾,并在非線性最優(yōu)控制律中進行干擾補償.仿真實驗結(jié)果表明,所設(shè)計的控制器能良好地完成姿態(tài)跟蹤控制,抑制擾動對姿態(tài)控制的影響,實現(xiàn)rlv的最優(yōu)控制性能.