一类非最小相位非线性系统的鲁棒输出调节

研究了一类具有非最小相位和非线性外部系统的非线性系统的全局鲁棒输出调节问题.首先,利用浸入系统设计了一个非线性内模.其次,把原系统的全局鲁棒输出调节问题转化为增广系统的全局鲁棒镇定问题.然后,利用改变能量函数和动态增益技巧设计了一个状态反馈控制器,使得闭环系统的解有界并且跟踪误差渐近趋于零.最后,利用仿真结果验证了所设计的控制器的有效性.     

非线性控制系统的若干分析和综合方法

非线性系统控制是现代控制理论的重要组成部分.它涉及到许多有意义的控制问题.镇定控制是其中的一个核心设计问题,而目标跟踪、输出调节、自适应控制以及鲁棒控制等都是基于镇定的控制综合问题.我们实验室成员在过去的十多年里为解决非线性控制问题而提出了一系列不同的分析和控制方法,其中特别涉及到反馈线性化技术、广义Hamilton系统和非光滑控制.文章对我们已有的工作进行一个总结,也对非线性控制发展的未来做一个简要的展望.     

非线性l1问题的调节熵函数法

提出求解非线性l1问题的调节熵函数法．介绍了非线性l1问题的调节熵函数的有关性质、调节熵函数算法及其收敛性,最后给出数值实例．     

基于极大极小方法的一类非线性系统的自适应控制

研究一类具有非线性不确定参数的非线性系统的自适应模型参考跟踪问题.假设系统的非线性项关于不确定参数是凸或凹的.去掉了在先前有关研究中要求参考模型矩阵有小于零的实特征值的条件.既考虑了状态反馈控制方式,也考虑了输出反馈控制方式.在采用输出反馈控制时,假设非线性项满足李普希兹条件,但李普希兹常数未知.基于一种极大极小方法,提出了一种自适应控制器的设计方法.控制器是连续的,能保证闭环系统的所有变量有界,并且渐近精确跟踪参考模型.举例说明了本结论的有用性.     

基于输入输出线性化方法的一类非线性系统观测器设计

研究一类非线性系统的观测器设计问题.基于输入输出线性化方法提出了一类非线性系统的观测器设计.并且此非线性系统具有多输入多输出的特点,证明了在适当条件下,提出的观测器保证了观测误差渐近趋于零.仿真例表明了所得结果的有效性.     

一个三种群食物链系统的非线性控制

通过非线性控制系统理论研究了一个三种群食物链控制系统正平衡点的稳定性问题.针对不同的输出,分别得到了系统在该点渐近稳定的控制律.对复杂生物系统控制问题的研究具有一定的参考价值.     

H无穷控制的输出反馈逼近方法

本文给出了求解一类稳定的非线性系统按输出反馈的Ｈ无穷控制问题的逼近计算方法．     

一类非线性微分-代数系统的状态/输出反馈镇定

针对一类可能含有非Lipschitz连续性非线性项的非线性微分-代数系统的状态/输出反馈镇定问题进行研究.首先,利用反步法给出了一种状态反馈控制器的递归设计方法.其次,在非线性项和代数约束满足适当的假设条件下,基于输出反馈占优技术得到了一种输出反馈控制器的设计方法.虽然所给出的两种控制器仅依赖于微分系统的状态,但均能够保证闭环系统的状态是渐近稳定的.仿真结果验证了所提出的两种控制方法的有效性.     

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.     

一类时变仿射非线性系统的完全线性化

本用微分几何方法讨论时变仿射非线性系统的完全线性化问题,即同时线性化状态方程和输出方程,给出了一类时变仿射非线性系统完全线性化的充分条件。     

A relation between the output regulation and the observer design for nonlinear systems

Output regulation and observer design are two important problems for nonlinear systems, and there is a vast literature addressing each problem separately in the control literature. Isidori and Byrnes [1] have solved the output regulation problem for nonlinear systems with a Poisson stable exosystem, and Sundarapandian [2] has solved the exponential observer design problem for Lyapunov stable nonlinear systems. In this paper, we demonstrate that for a special class of Lyapunov stable nonlinear systems, namely neutrally stable systems, the exponential observer design problem can be solved by converting it into an output regulation problem and then solving the new problem using the output regulation techniques of Isidori and Byrnes [1]. Finally, we present the corresponding results for the discrete-time case.     

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．     

非线性奇异摄动系统的输出调节问题

本文讨论了一类非线性奇异摄动系统的输出调节器问题 .在一些合理的假设条件下 ,综合利用奇异摄动和几何方法 ,我们给出了问题可解的充分必要条件 .     

Output Feedback H∞ Control for a Class of Nonlinear Stochastic Systems

This paper deals with the output feedback H∞ control problem for a class of nonlinear stochastic systems. Based on the latest developed theory of stochastic dissipation, a notable result about the nonlinear H∞ output feedback control of deterministic system is generalized to the stochastic case. Finally, in the cases of state feedback and output feedback, two families of controllers are provided respectively.     

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．     

基于小波包分解的非线性时变系统辩识

在实际应用中,经常会碰到非线性时变系统,它们的辨识和建模比较困难．本文采用时变Hammerstein模型描述时变非线性系统．该模型可以以较简单的方式刻划系统的时变特性和非线性特性．然后用小波包对时变系数进行展开,把时变系统的辨识转化为对时不变系数的辨识．     

一类时变仿射非线性系统的完全线性化

本文用微分几何方法讨论时变仿射非线性系统的完全线性化问题 ,即同时线性化状态方程和输出方程 ,给出了一类时变仿射非线性系统完全线性化的充分条件     

Supervisory fault-tolerant regulation for nonlinear systems

This paper focuses on the fault-tolerant output regulation problem for nonlinear systems with faults generated by exogenous systems that belong to a certain pre-specified set of models. The novelty is to design a fault-tolerant control (FTC) scheme for the overall system process where different faults may occur respectively at different time instants of the process, which is called the successional faulty case. The proposed FTC framework relies on a simple supervisory switching among a family of pre-computed candidate controllers. The output regulation goal is maintained in such a successional faulty case. A DC motor example illustrates the efficiency of the proposed method.     

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.