输入受限的混沌系统同步控制

在混沌系统的同步控制中, 由于混沌系统对初始状态的敏感性, 一旦两个混沌系统的状态初值偏差大, 其状态同步往往需要高幅值的控制律来达到, 这给同步控制实现带来了困难, 并且在同步控制中, 两个混沌系统的初始值通常是未知的. 本文考虑控制输入受限情况下的混沌同步控制问题, 基于符号函数的近似表示式, 将受限的控制输入建模为连续可微的光滑函数, 在每一个采样点将同步控制误差系统近似为局部最优线性模型并设计连续型线性二次型调节器(LQR)最优控制律. 为降低混沌同步控制律的幅值和维持同步系统采样时刻之间的动态, 设计了等价的离散最优控制律, 并通过调整LQR性能加权矩阵值, 确保同步控制信号不会超出其受限的上界. 最后对统一混沌模型下的三种不同混沌系统同步控制进行了仿真研究. 仿真结果验证了方法的有效性. 关键词： 统一混沌模型 符号函数 输入受限 同步控制     

不确定动态混沌系统的最优控制

对于混沌系统的控制问题,考虑到控制系统能量限制的要求,首先确立一个二次目标函数,然后给出了求解最优控制律的一个简单方法,该方法通过求解线性二次最优控制问题,获得了混沌系统的最优控制律,避免了求解非线性Hamilton-Jacobi-Bellman偏微分方程(HJB方程)的困难.利用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.对统一混沌系统和Liu混沌系统的仿真结果表明了控制策略的有效性.     

不确定动态混沌系统的最优控制

对于混沌系统的控制问题,考虑到控制系统能量限制的要求,首先确立一个二次目标函数,然后给出了求解最优控制律的一个简单方法,该方法通过求解线性二次最优控制问题,获得了混沌系统的最优控制律,避免了求解非线性Hamilton-Jacobi-Bellman 偏微分方程(HJB方程)的困难.利用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.对统一混沌系统和Liu混沌系统的仿真结果表明了控制策略的有效性.     

离散混沌系统的最小能量控制

对于离散混沌系统的最小能量控制问题，提出了一种框架性方法，该方法具有通用性.首先，设计一个二次目标函数，同时把混沌系统分解为线性部分和非线性部分两项和.然后，提出了求解非线性最优控制问题的两级算法：第一级对混沌系统中的非线性部分进行预估，以使原系统变为带有常数项的线性系统；第二级用动态规划求解一个非典型线性二次最优控制问题，并把解返回第一级，第一级根据第二级的解对非线性部分重新预估.这样通过两级间不断的信息交换，最终得到混沌系统的最优控制律.该方法不仅实现了对混沌系统的控制，而且在整个控制过程中消耗的控制能量最小. 关键词： 混沌系统 两级优化 最优控制     

一类非线性不确定系统的高阶积分自适应滑模控制

针对一类非线性不确定系统的滑模控制,结合有限时间收敛理论、高阶积分滑模理论与自适应控制理论,提出了一种高阶积分自适应滑模控制方法,改善了传统积分滑模存在的抖振问题。该方法通过对有限时间收敛反馈量的选取和高阶积分滑模面的设计,不但确保了系统状态误差在有限时间内的收敛性,而且还保证了系统具备对不确定性干扰的抑制能力。同时,采用自适应方法估计滑模控制的趋近速率,使得无须已知不确定项的边界范围。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于模糊模型的CMP过程智能R2R预测控制方法

针对化学机械研磨(CMP)过程非线性、时变和产品质量不易在线测量的特性,提出了一种基于T-S模糊模型的CMP过程智能run-to-run(R2R)预测控制器FIPR2R;通过G-K聚类算法和最小二乘法对CMP过程的T-S模糊预测模型离线辨识,解决了复杂CMP过程难以建立精确数学模型的难题和提高了模型预测精度;通过双指数加权移动平均(dEWMA)中对过程扰动及漂移进行估计的方法实现反馈校正和基于克隆选择算法的滚动优化求取最优控制律,提高了控制精度;性能分析结果表明,FIPR2R控制器的控制性能优于dEWMA方法,有效抑制了过程扰动和漂移的影响。     

超混沌Chen系统和超混沌Rssler系统的异结构同步

用两种不同的方法———主动控制同步法和自适应控制同步法实现超混沌Chen系统和超混沌Rssler系统的异结构同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步.当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数未知或结构不确定时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统设计过程和参数自适应律,使得系统达到同步同时识别未知参数.数值模拟验证了两种方法的有效性.     

无人机鲁棒伺服LQR飞行控制律设计

为抑制无人机飞行模态切换时舵面跳变使机体产生的大过载,降低无人机对舵系统及结构可用过载的要求,将鲁棒伺服LQR方法与经典控制方法相结合设计了飞行控制律;以俯仰角控制模态为例,对鲁棒伺服LQR控制方法的特性进行了分析,俯仰角速率回路采用鲁棒伺服LQR最优控制方法设计了控制律,俯仰角回路采用经典控制方法设计了控制律,并通过非线性数字仿真对控制律的控制效果进行了验证;仿真结果表明:鲁棒伺服LQR控制比常规PID控制超调量减小50%,且大大减小了响应初期的升降舵偏角突变,降低了对机体可用过载的要求;该控制律形式简单,易于工程实现。     

基于DMD的区域积分时间可控成像

利用CCD(Charge Coupled Device)相机获取图像后常常存在区域过暗和过曝光的情况,而这两种情况都会掩盖该区域的细节信息。改变CCD相机的积分时间只能对获取的当前帧图像进行单一的积分时间增加或减小,不能同时处理一帧图像中光强过强和过弱的情况。因此针对DMD(Digital Micromirror Device)对每一个微镜片的翻转时间可控的特点,提出了一种区域积分时间可控成像系统,该系统可以通过控制DMD微镜片翻转时间来增加或者减少图像指定区域的积分时间。实验结果表明,该系统可有效地达到同时处理一帧图像中区域过暗和过曝光的目的。     

超混沌Chen系统和超混沌Rössler系统的异结构同步

用两种不同的方法--主动控制同步法和自适应控制同步法实现超混沌Chen系统和超混沌R(o)ssler系统的异结构同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步.当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数未知或结构不确定时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统设计过程和参数自适应律,使得系统达到同步同时识别未知参数. 数值模拟验证了两种方法的有效性.