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研究控制变量含有时滞的线性系统在外部正弦干扰下的最优减振预测控制问题。利用系统的控制向量和被控对象的预测输出向量 ,设计了 1种全维状态预测观测器。并将该状态观测器用于时滞控制系统的最优前馈 -反馈预测控制中。频域分析表明 ,应用该状态预测观测器可将闭环系统的时滞项移至系统闭环结构之外 ,从而其优化控制规律完全可以按无时滞系统进行设计。时域分析表明 ,设计的预测控制器对外部正弦干扰有较强的鲁棒性 ,得到的结果关于二次型平均性能指标是次优的 相似文献
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本文讨论了基于观测器的不确定离散变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定离散系统的状态,构造了状态观测器,并设计了理想的滑模控制律,以保证切换面有限时间的可达性,实现滑动模运动。其次,基于Lyapunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出误差离散系统和滑模动力离散方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了本文结果的有效性和可行性。 相似文献
3.
研究在持续外界扰动作用下,具有控制时滞线性系统的动态输出反馈扰动抑制问题。首先利用模型转换将控制时滞系统转化为形式上无时滞的系统,通过求解Riccati方程和Sylvester方程,推导出前馈—反馈最优扰动抑制控制律。然后构造能同时预估状态和扰动的降维观测器,不仅解决前馈控制和状态反馈的物理不可实现问题,而且得到了近似于最优扰动抑制控制律的动态输出反馈扰动抑制控制器。仿真实例证明此控制律的有效性。 相似文献
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考虑参考输入由外系统给出的状态含有时滞的线性系统在正弦干扰下的最优输出跟踪问题.利用逐次逼近法,通过构造线性非齐次两点边值问题序列,求得了用于补偿时滞的伴随向量.分别利用参考输入外系统状态、干扰及其导数信号引入前馈控制作用.得到的控制律包含精确反馈项、前馈项和伴随向量极限形式的时滞补偿项.通过引入参考输入观测器解决由于引入外系统状态而导致的前馈控制律的物理不可实现问题.仿真结果表明该方法的有效性. 相似文献
5.
本文讨论了不确定中立型变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定中立型系统的状态,构造了一个状态观测器,并设计了滑模控制律,以保证切换面的有限时间可达性。其次,基于Laypunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出了误差系统和滑模动力方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了文本结果的有效性和可行性。 相似文献
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针对一类含有输入时滞和输出时滞的离散时间系统,给出了一种无时滞转换方法,并给出了此类系统在受扰情况下的最优跟踪控制律。为避免求解含有超前项和时滞项的两点边值问题,对原时滞系统进行了无时滞转换。根据系统的最优控制理论,构造了转换后系统的二次性能指标。通过求解Riccati差分方程得到了最优跟踪控制律。构造了扰动外系统观测器和参考输入外系统观测器来解决最优跟踪控制律中所含有的前馈项的物理不可实现问题。仿真实例表明所提出的最优跟踪控制律有效。 相似文献
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对于一类具有变时滞和控制器增益摄动的非线性系统,研究非脆弱保成本控制问题。在控制器参数存在加法摄动和乘法摄动2种情况下,设计1个无记忆状态反馈非脆弱保成本控制律,使闭环系统渐近稳定,并且闭环性能指标不超过某个确定的上界。利用线性矩阵不等式方法,给出时滞相关的非脆弱保成本控制律存在的条件和控制器的设计方法。 相似文献
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针对一类基于T-S 模糊模型描述的具有输入与状态时滞的不确定系统,研究了保成本控制问题,得到了保成本控制律存在的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了控制器的设计方法.最后仿真实例验证了该方法的可行性. 相似文献
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针对含有模型参数不确定性、外界干扰与抖振现象的无人船编队问题，提出了一种基于扰动观测器的非奇异模糊终端滑模编队控制方法。首先，将领航者–跟随者与人工势场法相结合，获得无人船的编队构型并保证无碰撞现象；其次，基于 Lyapunov 能量函数设计出模糊控制规则，消除了控制器中的抖振问题； 进而，提出了一种扰动观测器来补偿未知动态和外界干扰，增强了系统的鲁棒性和稳定性。通过理论分析和仿真结果验证了所提控制方法的有效性。基于所设计的编队控制方法，无人船最终可形成期望的编队构型。 相似文献
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Modified adaptive observer based backstepping control system for dynamic positioning of ship is proposed. As an improvement, the adaptive observer takes the first-order wave frequency model and the bias term which represent the slowly varying environmental disturbances and the unmodeled dynamics. Thus, the wave-frequency motions are filtered out, and only the reconstructed low-frequency motions are sent as inputs of the controller. Furthermore, as the ship dynamics parameters are unknown, the adaptive estimation law is designed for both the unknown ship dynamics and the unmeasured state variables. Based on the estimated states and parameters, backstepping controller considering the integral action is designed. Global exponential stability (GES) for the total system is proved using Lyapunov direct method. Simulation results show a good performance of the observer and control system. 相似文献
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具有小时滞的线性系统次优控制的无滞后转换法 总被引：1，自引：0，他引：1
该文研究线性时滞定常系统的次优控制问题。根据无滞后转换法的思想 ,先引入状态向量的增量 ,将其视为附加扰动输入 ,再利用微分方程的逐次逼近法 ,将既含有时滞项又含有超前项的两点边值问题化为既不含时滞项又不含超前项的两点边值问题族。然后 ,把第 N次逼近得到的控制律近似为系统的最优控制律 ,得到次优控制律。并用实例仿真验证了该算法的有效性。该方法可使小时滞系统的迭代次数大大减少 ,因此尤其适合于小时滞系统的次优控制。 相似文献
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Adaptive optimal control of an autonomous underwater vehicle in the dive plane using dorsal fins 总被引：1，自引：0，他引：1
In this paper, adaptive control of low speed bio-robotic autonomous underwater vehicles (BAUVs) in the dive plane using dorsal fins is considered. It is assumed that the model parameters are completely unknown and only the depth of the vehicle is measured for feedback. Two dorsal fins are mounted in the horizontal plane on either side of the BAUV. The normal force produced by the fins, when cambered, is used for the maneuvering. The BAUV model considered here is non-minimum phase. An indirect adaptive control system is designed for the depth control using the dorsal fins. The control system consists of a gradient based identifier for online parameter estimation, an observer for state estimation, and an optimal controller. Simulation results are presented which show that the adaptive control system accomplishes precise depth control of the BAUV using dorsal fins in spite of large uncertainties in the system parameters. 相似文献
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研究在外界持续干扰的动态特征已知的情况下,线性离散时滞系统的前馈-反馈最优控制问题。给出了前馈-反馈最优控制存在的唯一性条件,提出了前馈-反馈最优控制律的逐次逼近算法;通过截取最优控制序列解的有限项,得到系统的前馈-反馈次优控制律,并利用扰动观测器解决了其物理可实现问题。该算法容易实现,计算工作量小,且对外部持续扰动有良好的鲁棒性。仿真结果说明了算法的有效性。 相似文献
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深海微生物培养模拟平台温度控制技术研究 总被引：3，自引：0，他引：3
针对深海微生物培养系统对温度条件的苛刻要求,在分析系统构成及建模的基础上,介绍了一种对系统的两级滞后环节采用了PI控制和双Smith预估反馈的方法,通过内环和外环Smith预估控制,精确的消除了温度控制系统中滞后延迟环节的影响,提高了PI控制强度,减少了超调,提高了系统动态响应和稳态精度。在系统Matlab仿真和实际实验中得到了良好的效果,满足系统的精度要求。 相似文献
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研究一类受已知动态特性的外部扰动作用的非线性时滞系统的扰动抑制问题。基于内模原理构造能够抵消扰动影响的伺服补偿器,然后利用极大值原理及灵敏度法设计带有补偿器的最优控制律,使得系统在无扰动作用时以1种最优方式运行,而有扰动作用时,控制律能够消除扰动引起的稳态误差,实现无静差扰动抑制。最后,通过仿真算例验证提出算法的有效性。 相似文献
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水下机器人-机械臂系统的滑模自抗扰控制 总被引：1，自引：0，他引：1
针对水下机器人机械臂系统的强耦合、强非线性、复杂海洋多源干扰等因素影响，提出了滑模自抗扰控制器，将复杂系统模型转变为简单的积分串联系统，将内部参数不确定性、测量误差、建模误差和海洋多源干扰等扰动归结为总扰动，并采用线性扩张观测器对其进行估计并抵消。利用滑模控制器提高系统对参数摄动的不敏感性，增强控制系统的抗干扰性能，通过李雅普诺夫理论分析了控制系统的有界稳定性。仿真结果表明滑模自抗扰与传统滑模控制和自抗扰控制相比，能使水下机器人机械臂实现更好的轨迹跟踪，且系统具有更好的抗干扰能力。 相似文献
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An adaptive autopilot for submarines via gain scheduling is introduced. The procedure used in the design is based on the stochastic controller and observer techniques. The autopilot is designed to operate in various sea conditions. Steady-state estimator gains corresponding to different wave heights are calculated and utilized in estimating the real wave height by switching the gain sets. Since large perturbations require large hydroplane angles which cannot be realizable due to their physical limits, different controller gain sets are employed for the appropriate operation of the hydroplanes. The presented controller is not confined to a particular sea state, and possesses robustness against possible changes in the external environment, exploiting the multimodel representation of the sea state. 相似文献