增长依赖于不可测状态非线性系统量化输出反馈控制设计

研究了一类不确定非线性系统的量化输出反馈控制设计问题.不同于现有文献,所研究系统的非线性增长依赖于不可测状态.这使得现有文献中的观测器设计方法不再适用,且闭环系统性能分析更为复杂和困难.文章首先引入了一个新的高增益观测器,进而利用现有文献中的集值映射和迭代设计方法,构造了一个量化输出反馈控制器,最后利用循环小增益定理和动态量化策略,得到了保证闭环系统所有状态有界性且输出最终任意小的充分性条件.     

基于观测器的非严格反馈时滞非线性系统的神经网络自适应控制

针对一类非严格反馈的时滞非线性系统, 研究了一类基于观测器的自适应神经网络控制问题.针对系统中存在未知状态变量的问题, 设计了一个状态观测器.利用反步法和径向基神经网络的逼近特性, 提出了一种自适应神经网络输出反馈控制方法.所设计的控制器保证了闭环系统中所有信号的半全局一致有界性.最后, 通过仿真验证了所提控制方法的有效性.     

广义控制系统状态观测器的结构

在广义控制系统的设计中,经常会遇到状态反馈问题.如极点配置和二次性能指标的最优控制都是状态反馈.可是在实际系统中,直接量测的是输出,而状态通常不能直接量测.从而知道状态反馈是物理上不能实现的.已知在正常系统中,解决这一问题的方法是重构状态——即通过一个被称为状态观测器的动态系统来实现它.因此对广义系统亦可期望通过状态观测器来获得状态反馈中的状态.文献[1]曾为广义系统具体设计了     

基于观测器的切换模糊系统的事件触发控制

本文针对一类含有执行器饱和的网络化切换模糊系统,在系统状态不可测的情况下,通过设计状态观测器来估计系统中的不可测状态变量,基于事件触发机制设计了观测器的控制器,用凸组合法来处理执行器饱和对系统性能的影响,并利用多Lyapunov函数理论和平均驻留时间方法证明了闭环系统的稳定性。数值仿真实例验证了提出方法的有效性。     

一类随机非线性马尔可夫切换系统的输出反馈控制

研究了一类具有马尔可夫切换的随机非线性系统的输出反馈镇定问题.利用非线性增益观测器设计方法,结合反推技术,设计了输出反馈控制器,保证了闭环系统几乎处处有唯一解且闭环系统是几乎处处渐近稳定的.数值仿真验证了输出反馈控制器的有效性.     

广义线性系统基于PI观测器鲁棒极点配置分离原理

对广义线性系统提出了基于全维比例-积分观测器的控制系统设计的鲁棒极点配置分离原理.基于矩阵灵敏度理论证明了如下事实：与状态反馈系统相同的闭环系统极点具有和状态反馈系统极点相同的极点灵敏度,与观测器系统相同的闭环系统.极点具有和观测器系统极点相同的极点灵敏度.于是基于全维PI观测器的状态反馈控制器的具有最小灵敏度的鲁棒极点配置可以通过求解两个分开的鲁棒状态反馈极点配置问题实现.     

基于输出带干扰非线性一维波动方程的输出反馈镇定

研究了基于输出带干扰非线性一维波动方程的输出反馈镇定.首先,设计时变增益观测器获得干扰的估计.其次,使用干扰补偿原则获得输出反馈控制器.最后,对闭环系统解的存在性与唯一性作了证明,进一步使用能量扰动法获得闭环系统的渐近稳定性.     

基于模糊与神经网络技术的复杂非线性跟踪控制

针对一类具有不确定性、多重时延和状态未知的复杂非线性系统,把模糊T-S模型和RBF神经网络结合起来,提出了一种基于观测器的跟踪控制方案.首先,应用模糊T-S模型对非线性系统建模,设计观测器用来观测系统状态,并由线性矩阵不等式得到模糊模型的控制律;其次,构建了自适应RBF神经网络,应用自适应RBF神经网络作为补偿器来补偿建模误差和不确定非线性部分.证明了闭环系统满足期望的跟踪性能.示例仿真结果表明了该方案的有效性.     

一类不确定非线性系统的适应H-infinity控制

主要讨论了一类具有不确定参数的非线性系统的通过适应输出反馈达到干扰衰减的问题．通过构造降维观测器,利用Backstepping方法设计输出反馈控制器,使闭环系统具有不确定参数的标准的增益问题可解,并使系统达到内稳定．     

一类不确定随机非线性系统的采样扩张状态观测器设计与观测误差的收敛性分析

实际系统中普遍存在各种干扰和不确定性因素,并且对控制系统的性能造成负面影响,因此设计对干扰和不确定性具有优异估计性能的观测器显得尤为重要.针对一类具有采样输出的不确定随机非线性系统,设计相应的采样扩张状态观测器用于在线估计不可量测状态和影响系统性能的随机总干扰.所估计的随机总干扰包含系统内部未建模动态、统计特性未知的外部有界噪声干扰以及不确定性因素的非线性耦合作用.在每个采样区间内,设计一个输出预估器用于估计实际输出,相应的输出估计值用于采样扩张状态观测器的设计.证明了所设计的采样扩张状态观测器对不可量测状态和随机总干扰的观测误差的均方收敛性.最后,一个具体仿真实例用于证实理论结果.     

特征结构配置的多项式阵法

在多变量线性控制系统的设计中，为了使闭环系统具有更好的性能，提出了闭环系统的特征结构配置问题.即fll用状态反馈、输出反情或设计动杰补偿器.佑闭环索统的极点     

基于输出反馈的一类大型互联Holder非线性系统的全局实际镇定

本文研究基于输出反馈的一类大型互联Holder连续非线性系统的全局实际镇定问题.通过构造每个子系统的状态观测器,并对观测器的状态作线性变换,得到分散输出反馈控制器.当输出反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局实际稳定的.     

飞艇姿态跟踪系统的研究

研究了具有参数不确定和外部干扰的飞艇姿态跟踪控制问题．飞艇姿态运动的数学模型为一个多输入/多输出不确定非线性系统,根据该系统的特点,采用了一个基于不确定项上界的鲁棒输出跟踪控制器设计方法,应用输入/输出反馈线性化法和李雅普诺夫方法,设计了飞艇姿态鲁棒控制律,它可确保系统输出按指数规律跟踪期望输出．该控制器设计简单,易于实现．仿真结果表明:即使系统存在不确定性和外界干扰,仍可在闭环系统中实现精确的姿态控制．     

基于观测器的直接自适应模糊控制

针对一类不确定非线性系统,利用H∞控制技术和T-S模糊系统,提出了一种基于观测器的直接自适应模糊控制方法。该方法不需要系统的状态变量完全可测。通过引入最优逼近误差补偿项,取消了最优逼近误差平方可积的假设条件。基于Lyapunov稳定理论,证明了闭环自适应模糊系统是半全局一致终结有界的,且跟踪误差渐近收敛到零。仿真结果表明所提设计方法的有效性。     

一类随机上三角非线性系统的全局渐近输出反馈镇定

研究了一类随机上三角非线性系统的输出反馈镇定问题.通过使用齐次占优方法和构造可实现的齐次降阶观测器,一个输出反馈控制器被设计出来使得闭环系统的平衡点在原点是依概率全局渐近稳定的,并且输出可以被几乎处处调节到原点.数值算例验证了所提方案的有效性.     

具有稳定自治动态的一般非线性系统的镇定问题

针对一般非线性系统,在它的自治动态是稳定的条件下,应用Lyapunov方法获得它可全局渐近稳定的充分条件,同时在系统函数是解析的情况下,基于输出反馈控制律,构造出了类Luenberger观测器,使得闭环系统的平衡点全局渐近稳定.     

有效证券市场上证券价格长期波动控制系统的反馈控制

探讨有效证券市场上证券价格长期波动控制系统的反馈控制问题,建立了有效市场条件下证券价格长期波动的控制系统模型.根据系统完全能达的条件,讨论了以股市政策为单控制输入配置极点的问题和以上市公司政策为单控制输入配置极点的问题;根据系统非完全能达的条件,探讨了上市公司不发展时的镇定问题和股市宏观上不调控时的镇定问题.设计了一个降维状态观测器,用以估计证券的内在价值.选择使上市公司均衡增长时对应的证券平均内在价值作为目标值,设计线性多变量调节器,使所得到的闭环系统渐近稳定,且系统的输出跟踪该目标值.通过反馈控制以改善控制系统的内部结构特征和性能,达到人们对证券市场进行调控的预期目的.     

冷轧机压下伺服系统的输出反馈有限时间控制研究

针对冷轧机压下电液伺服系统存在非线性、参数不确定性和负载干扰等特点,提出了基于扩张状态观测器的输出反馈有限时间控制方法.利用扩张状态观测器对系统的状态变量进行观测,解决了电液伺服系统的速度和加速度难以实际测量的难题,并对未知函数及扰动具有鲁棒性.依据有限时间控制理论并结合反步构造法设计了有限时间控制器,并证明了系统的全局稳定性.仿真表明:扩张状态观测器能够快速准确的观测系统的状态;基于扩张状态观测器的有限时间控制方法能使系统快速、准确地跟踪指定位置目标,并具有很强的鲁棒性.     

基于输出反馈的一类大型互联非线性系统的鲁棒全局指数稳定

研究基于输出反馈的一类新的大型互联非线性不确定系统的鲁棒全局指数稳定问题,通过构造每个子系统收敛的状态观测器,并对观测器的状态作线性变换,得到鲁棒分散输出反馈控制器.当该反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局指数稳定的.     

基于相空间重构的混沌投影同步观测器设计

基于相空间重构技术和极点配置方法,设计了一类混沌系统的投影同步状态观测器.利用系统的一个状态变量及其对时间的各阶导数就可使观测器和被观测系统以任意比例因子实现同步.以四阶超混沌系统为例进行数值仿真,仿真结果证明了设计方法的有效性.