带控制器的弹性振动系统的能观性、能控性

<正> 在工作[1]中提出了带有控制迴路的分布参数反馈系统的模型.在工作[2]中讨论了以弹性樑的角速度、角度和线加速度作反馈信号输入到控制器,由控制器的输出端输出信号到舵的执行机构以实现反馈控制弹性振型的镇定问题.那里用的是线性算子的谱扰动方法.在[3]中讨论了不带控制器的弹性振动系统的能观测性和能控性问题,得到了能观测、能控的必要充分条件.在现代控制理论中,一个系统是否能控、能观测,无论在实际工     

弹性振动的闭环系统

细长体的飞行器在飞行中考虑了既有刚性运动又有弹性振动的运动,由于刚性运动对弹性振动的影响,通过安装在飞行器上面的仪表所测得的角速度作为反馈信号输入到控制器,由控制器输出端输出信号到执行机构来实现反馈控制,把刚性运动飞行器、弹性振动飞行器同时考虑作受控对象,这里我们研究了由刚性飞行器、弹性飞行器和控制器三者形成的闭环系统的弹性振动问题,得到了求闭环系统的频率和振型的公式,设计控制器使得闭环系统渐近稳定的条件和能控性、能观测性的条件。     

弹性振动的镇定问题

细长的空间飞行器在推力空气动力作用下会有弹性振动。这些振动,如果不加控制,会引起飞行器的损坏以及其它问题,于是产生了能否通过飞行器上面的仪表所测得几个部位的弯曲所引起的角速度作反馈,并通过在飞行器上加舵力而使弹性振动镇定下来的问题,我们采用了自由端弹性梁的描述,在观测仪表与加力点不必在同一地方的情形下,找出了能使弹性振动镇定的条件。并且从分布参数系统的能控性与能观测性,讨论了这些条件中的主要部分的物理意义。     

关于弹性振动的镇定(Ⅱ)

<正> 1.细长的飞行器在推力与垂直于纵轴的空气动力作用下的俯仰与偏航运动可以近似地描述成两端自由弹性梁的运动.本文是工作[1]的继续,讨论弹性振动的镇定问题.在工作[1]中讨论了以细长的飞行器为模型的弹性自由梁振动的镇定问题.在[1]中为了使问题集中到主要方面,讨论的弹性自由梁振动的镇定问题是最简化的数学模型,即在弹性自由梁的运动方程中只考虑了惯性力、弹性力和以弹性梁的角速度作为反馈输入时的     

一类参数不确定系统的输出反馈自适应稳定控制设计

研究一类n阶、相对阶为n-m(n为任意自然数,m≤n为非负整数)参数不确定系统的输出反馈自适应镇定控制设计问题.所给出的控制器适用于相对阶为n-m的n阶系统.通过引入一个新型的3n+2m阶动态补偿器,构造性地给出了输出反馈自适应镇定控制器的显式表达.所设计的控制器使得闭环系统所有信号有界或渐近稳定.     

弹性结构有限元控制系统

本文讨论了经有限元方法处理后的弹性结构系统的可控、可观测、镇定等问题.所得的结论与用分布参量系统模型所得的结论一致,但却便于用计算机计算且方法简单.在一、中研究了系统的可控与可观测的问题,给出了易于用计算机判别的条件.在二、中对于采用线性反馈镇定弹性体的问题进行了仔细的讨论,指出对弹性结构系统而言,若系统完全可控仅用位移反馈可以任意配置振动频率但却无法镇定系统,而仅用速度反馈虽可以进行镇定但镇定能力是有限的,对于在系统运动方程中包含刚体运动成分的情形也作了研究.在三、中对梁的控制问题用有限元进行了处理,指出直梁作为一个系统可以分解为拉压、扭转和两个方向弯曲这四个互不关联的子系统,它们的可控与可观测问题可以分别进行讨论.最后对折线型刚架的可控与可观测的问题也作了探讨.     

弹性振动系统的镇定和极点配置问题

本文研究了忽略气动项的情况下细长飞行器弹性振动的镇定问题,指出了可以把它化为两端固定梁的弹性振动的镇定问题,并给出了渐近姿态的表达式。最后我们还讨论了这个弹性系统的极点配置问题,得到了极点配置的公式。     

一类随机非线性系统的全局有限时间状态反馈镇定

研究一类连续但非光滑的随机非线性系统的全局有限时间状态反馈镇定控制问题.通过增加幂次积分器技术和四次Lyapunov函数的构造,系统地给出了系统状态反馈有限时间镇定控制器的设计方法.基于引入的随机非线性系统有限时间稳定的判定准则,可以证明闭环系统的有限时间稳定性.仿真结果进一步验证了所设计控制器的有效性.     

一类线性切换系统基于带有时滞观测器的输出反馈镇定

许多切换系统的状态是不可测或不能完全可测的,从观测器设计的角度重新考虑了带有时滞的线性切换系统的输出反馈镇定问题.主要研究了观测器带有延时,且控制器也带有切换延时的情况,最终得到了系统可镇定的充分条件.     

具有输入时滞的汽车主动悬架系统的鲁棒指数镇定

针对具有输入时滞及控制量和输出约束的汽车主动悬架不确定系统,研究了鲁棒H_∞指数镇定问题.通过设计状态反馈控制器,使得闭环系统鲁棒指数稳定,并且能够有效地抑制外界干扰.通过实例仿真验证了所设计控制器的有效性和可行性.     

多时滞线性切换系统的稳定性及其反馈镇定

研究了具有多时滞线性切换系统的稳定性及其反馈镇定问题,利用完备性条件、矩阵分解与二次Lyapunov泛函,给出了多时滞切换系统渐近稳定的充分条件和切换律设计方法.在此基础上,研究了这类系统的镇定控制问题,设计了保证系统时滞独立渐近镇定的控制器.     

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.     

一类非自治随机时滞系统的状态反馈镇定

本文讨论一类非自治随机时滞系统的状态反馈镇定问题.一方面,考虑到模型的特征(复杂非线性、随机以及非自治),本文在反步框架下设计随机时滞系统的时变反馈控制器,给出相应的状态反馈控制策略;另一方面,基于随机Razumikhin稳定性理论来分析系统的依概率全局渐近稳定性,放宽了系统镇定对时滞项的要求.最后,利用数值仿真验证了反馈控制器及控制策略的有效性.     

Timoshenko梁的耗散边界反馈控制

研究Timoshenko梁的非线性耗散边界反馈镇定.首先利用非线性半群理论证明闭环系统的适定性.然后利用LaSalle不变原理证明梁的振动在所建议的非线性控制作用下随时间渐近趋于0.进而对控制的非线性作进一步的限制,利用能量摄动方法得到梁的闭环振动指数稳定.     

非线性系统用状态检测器的有界镇定

近十年来,非线性系统的反馈镇定问题引起了控制界广泛的兴趣.人们发现,系统的非线性使得反馈镇定问题变得相当复杂.首先,如 H.J.Sussmann 指出的,非线性系统的能控性不能保证系统是反馈可镇定的.于是线性系统的经验无法借鉴,从而寻找可镇定条件成为一个新的课题.其次,对于一般非线性系统的反馈镇定研究还缺乏得     

一类非线性时滞系统的时滞相关镇定及跟踪控制问题

本文讨论了一类满足Lipschitz条件的非线性时滞系统的镇定与跟踪控制问题.基于非线性状态反馈控制器,利用Lyapunov-Krasovskii泛函和矩阵理论,得到了系统时滞相关全局渐近镇定的新判据,并且保证了输出和状态跟踪控制的误差全局渐近收敛于零.本文推广了文献[9]所得到的结论.因此,本文所研究的模型及所给出的判定条件更具有一般性和实用性.     

基于输出反馈的一类大型互联非线性系统的鲁棒全局实际镇定

本文研究基于输出反馈的一类大型互联非线性不确定系统的鲁棒全局实际镇定问题,该系统的非线性互联项满足小于一次的增长性条件,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.     

基于开关控制的线性奇异系统的二次状态反馈镇定问题

主要讨论基于开关控制的线性奇异系统的二次状态反馈镇定问题.利用二次反馈镇定的概念,给出了线性奇异系统基于异步开关控制的二次状态反馈镇定问题可解的两个充分条件.进一步,对于带有范数有界的不确定项的奇异线性系统,给出了其可以基于异步开关控制的二次状态反馈鲁棒镇定的可解性条件.     

Bresse系统的内部时滞控制器的设计

研究具有内部分布时滞控制的Bresse系统镇定问题.目标是设计反馈控制器使得闭环系统指数稳定.不同于以前的控制器设计方法,文章采用系统反馈等价方法,通过设计目标系统,应用系统等价方法寻找反馈控制律.利用具有奇异积核的积分变换,实现了当前控制系统与目标系统的等价.所应用的方法克服了通常反馈控制闭环系统的稳定性分析的困难.     

一类弹性振动系统的控制问题

本文讨论具结构阻尼系数的细长体飞行器的弹性振动方程支配系统的最优控制问题 .本文将结构阻尼系数作为控制变量 ,以“范数最小”来衡量其最优性 .证明了弹性振动系统存在唯一的最优控制元