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1.
研究具有二次型性能指标的离散时滞双线性系统最优控制问题。对既带有时间超前项又带有时间滞后项的非线性两点边值(TPBV)问题,通过逐次逼近算法(SAA)构造不含超前滞后项的线性非齐次TPBV问题迭代序列。最优控制律由精确的线性反馈项和非线性时滞补偿序列的极限项组成。取补偿项序列的有限次迭代值,获得次优控制律。通过仿真,验证算法的有效性。 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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一类非线性系统次优控制的灵敏度法 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究一类非线性定常系统的次优控制问题。通过在系统中引入 1个灵敏度参数并将系统变量关于灵敏度参数展开 Maclaurin级数 ,使求解最优控制的非线性两点边值问题化为一族线性两点边值问题。利用截取最优控制级数的有限项求得系统的次优控制律。仿真实例表明 ,该方法对非线性系统次优控制律的设计是有效的 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
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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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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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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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利用Ｎｙｑｕｉｓｔ稳定判据证明了控制通道具有纯滞后的一阶控制系统能稳性的充分必要条件。在满足能稳性的条件下,得到了保证一阶闭环系统滞后相关稳定性控制律应满足的充分必要条件。给出的条件简捷,为判断时滞系统的稳定性和设计时滞控制系统镇定控制律提供了理论依据 相似文献
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给出了多输入离散系统的基于时变衰减幂次趋近律的滑模变结构控制方法,并通过时滞变换将结果推广到含有控制时滞的情形。首先选取具有适当增益矩阵的线性切换函数以保证系统在切换面上的理想准滑模运动方程的极点可任意配置。其次基于时变衰减幂次趋近律设计了准滑模控制器,该控制器能够保证两类离散系统的运动轨迹在有限时间内到达准滑模带,然后要么直接转入理想准滑模,要么在准滑模带中以指数幂速率快速趋于理想准滑模,并使系统的运动轨迹能够渐近趋于状态空间的原点,而不再是原点附近某邻域中出现稳定抖振。最后的仿真结果进一步表明了这种方法的有效性。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2016,(3)
应用Lyapunov函数分解法(即标量和的Lyapunov函数法),结合微分方程与微分差分方程的等价性的方法(即分解等价法),研究了具有大时滞的非线性定常大系统的无条件稳定性,得到了该系统为无条件稳定的充分性判据。本文对时滞项的研究不同于以往的小时滞,找到了使含大时滞项的系统为无条件稳定的途径,从而为这类问题的研究给出了一种新方法。 相似文献
11.
研究了一类线性关联滞后广义大系统的变结构控制综合问题.首先根据系统的结构和控制输入的特定形式,引入了1种新的受限系统等价分解形式,把每个子系统分解成2个低维的动态子系统：1个是不带控制项的线性关联微分差分系统,另1个是带有控制项的线性关联差分系统.然后设计了带有积分动态补偿器的切换函数, 给出了滑动模渐近稳定的充分条件.最后设计了可以保证系统的解的轨迹到达切换流形的多层分散变结构控制.这种控制对物理上分散等类型的线性关联滞后广义系统是合理的有效的. 相似文献
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State-dependent Riccati equation-based robust dive plane control of AUV with control constraints 总被引：1，自引：0，他引：1
The paper treats the question of suboptimal dive plane control of autonomous underwater vehicles (AUVs) using the state-dependent Riccati equation (SDRE) technique. The SDRE method provides an effective mean of designing nonlinear control systems for minimum as well as nonminimum phase AUV models. It is assumed that the hydrodynamic parameters of the nonlinear vehicle model are imprecisely known, and in order to obtain a practical design, a hard constraint on control fin deflection is imposed. The problem of depth control is treated as a robust nonlinear output (depth) regulation problem with constant disturbance and reference exogenous signals. As such an internal model of first-order fed by the tracking error is constructed. A quadratic performance index is chosen for optimization and the algebraic Riccati equation is solved to obtain a suboptimal control law for the model with unconstrained input. For the design of model with fin angle constraints, a slack variable is introduced to transform the constrained control input problem into an unconstrained problem, and a suboptimal control law is designed for the augmented system using a modified performance index. Using the center manifold theorem, it is shown that in the closed-loop system, the system trajectories are regulated to a manifold (called output zeroing manifold) on which the depth tracking error is zero and the equilibrium state is asymptotically stable. Simulation results are presented which show that effective depth control is accomplished in spite of the uncertainties in the system parameters and control fin deflection constraints. 相似文献
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应用Lyapunov等价法讨论了多滞后中立型非线性定常控制系统与不带滞后的线性定常控制系统的镇定问题.应用Lyapunov稳定性理论与Krosovskii最大最小特征值定理,得到了多滞后中立型非线性定常控制系统渐近稳定的结论,该结论是对前人结果的进一步扩展,并在非线性项的限制下给出了时滞的界限.最后,将上述结论推广到了多滞后中立型非线性时变控制系统. 相似文献
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研究随机线性反馈控制系统的结构辨识问题。在已知时滞的下界和模型阶的上界的假定下，通过使修改的Ｂａｙｅｓｉａｎ信息准则最小化，推导出由多输入多输出ＣＡＮ模型描述的系统的未知阶与时滞的估计算法，证明了算法是强一致收敛的，且能在有限步内达到其模型结构参数的真值。讨论了当模型的参数矩阵不满秩时减弱条件Ｈ’ｓ的强一致估计算法。 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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A discrete time-delay control (DTDC) law for a general six degrees of freedom unsymmetric autonomous underwater vehicle (AUV) is presented. Hydrodynamic parameters like added mass coefficients and drag coefficients, which are generally uncertain, are not required by the controller. This control law cancels the uncertainties in the AUV dynamics by direct estimation of the uncertainties using time-delay estimation technique. The discrete-time version of the time-delay control does not require the derivative of the system state to be measured or estimated, which is required by the continuous-time version of the controller. This particularly provides an advantage over continuous-time controller in terms of computational effort or availability of sensors for measuring state derivatives, i.e., linear and angular accelerations. Implementation issues for practical realization of the controller are discussed. Experiments on a test-bed AUV were conducted in depth, pitch, and yaw degrees of freedom. Results show that the proposed control law performs well in the presence of uncertainties. 相似文献