摘要：四旋翼无人机在农业、工业和国防等领域广泛应用,但其复杂的系统特性和对扰动的敏感性使得控制变得困难。首先,考虑分数阶方法具有良好的鲁棒性以及调节灵活性的优点,将整数阶积分滑模面和改进的分数阶指数趋近律相结合,设计出了一种新的分数阶积分滑模控制器。然后,将所设计的分数阶积分滑模控制器应用于四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题。仿真结果表明,所提控制器作用下的四旋翼无人机进行轨迹跟踪时响应速度快、无超调,且对外界干扰具有较强的鲁棒性。

摘要：基于分数阶微积分理论和预测函数控制理论,针对一类单输入单输出分数阶线性系统提出了一种分数阶预测函数控制方法。用Oustaloup近似法对分数阶系统近似的整数阶系统建立预测输出模型,并根据GL定义在代价函数中引入分数阶算子。该控制方法通过将控制输入结构化简化了控制器设计,引入分数阶算子增加了控制器的自由度。仿真结果表明:与传统预测控制器相比,分数阶预测函数控制器具有调节时间短、抗干扰能力强及鲁棒性强等优点,在模型失配的情况下也有较好的跟踪效果。

摘要：为实现对非线性和时变系统的更精准建模和控制,适应系统动态变化和参数变化,应对系统变化和外部干扰,实现更可靠和安全的过程生产控制,提出一种新型模型预测控制策略。基于分数阶微积分运算的扩展非最小状态空间模型预测控制(ENMSSFMPC)算法,状态空间模型包含状态变量和输出跟踪误差,通过分数阶定义将系统模型离散化,利用ENMSSFMPC对比例—积分—微分(PID)控制器进行参数滚动优化,获得实时最优控制参数。原油稳定加热炉模型仿真结果表明,该控制策略优于传统的模型预测控制、非最小状态空间模型预测控制和分数阶模型预测控制。

摘要：针对分数阶超混沌系统的同步问题,通过设计一个新型含分数阶滑模面的RBF神经网络自适应滑模控制器,应用滑模控制和主动控制原理实现分数阶超混沌Chen系统的驱动系统和响应系统间的同步.在RBF神经网络控制方案的基础上引入分数阶滑模控制器以提高系统的鲁棒性,并在分数阶滑模控制器中增设自适应参数使得控制律在迭代过程中找到合适的切换增益,免除繁冗的人工调参过程.根据Lyapunov稳定性定理证明了该方案下系统的稳定性.当存在外部干扰时,将RBF神经网络与分数阶滑模控制相结合,更利于系统在迭代过程中找到最近似的权值,并通过补偿控制降低干扰对控制系统的影响.数值仿真结果验证了该控制方法的鲁棒性及有效性.

摘要：基于动态耗散理论和微分对策理论,研究了确定性和不确定性线性时滞系统的时滞相关H∞状态反馈控制器的设计问题·将鲁棒控制器设计问题转化为非合作对策中目标函数求解鞍点问题,并针对确定性和不确定性线性时滞系统分别得到了控制器存在的充分条件·对于不确定线性时滞系统可以通过求解线性矩阵不等式进行时滞相关H∞鲁棒控制器设计,使系统内稳且具有H∞干扰衰减系数λ·而对于确定性线性时滞系统仅需要验证一个线性矩阵不等式,使设计问题得以简化·

摘要：研究具有控制约束的两个相同分数阶混沌系统的同步问题.首先,在不消除非线性项的情况下,基于比例控制与自适应控制理论,设计线性自适应切换控制器,实现分数阶混沌系统的同步;其次,考虑到控制器存在约束,利用能够提供无限子控制器的柔性变结构控制策略对线性控制器进行改进,设计柔性变结构控制器,以应对控制的约束,并对线性控制器进行优化;同时,基于分数阶系统Mittag-Leffler稳定判定定理对误差系统的稳定性进行证明.在兼顾系统稳定性与鲁棒性的情况下,可以缩短系统的调整时间,并有效抑制抖振.最后,利用所设计的自适应柔性控制器实现分数阶Chen系统的混沌同步,并通过仿真对比两控制器控制效果,从而验证柔性变结构方法在具有约束的分数阶混沌系统同步控制中的优越性.

摘要：对于不同维分数阶混沌系统的投影同步问题,设计了一种自适应滑模控制器。这使得带有内部不确定量和外部扰动的驱动,响应系统能够在任意预设的时间完成同步,自适应律可以逼近未知量的上界。并针对自适应滑模控制器由于干扰产生抖振的问题,提出了两种解决方案。首先是设计二维滑模控制表,将模糊控制方法加入滑模控制器组成模糊自适应滑模控制器。其次是使用“Super-Twisting”控制律,将滑模控制改进为二阶滑模控制。最后通过数值仿真,可以看到两种解决方案都有效地削减了控制器的抖振现象,证明了方法有效性和正确性,提高了用于实际生产的可行性。

摘要：物联网专业是新兴专业,具有较强的学科交叉性和实践性。传统的物联网实验台,实验箱等设备可拓展性差、实践教学效果不理想。结合企业供暖需求,基于物联网的室内温度监控系统设计研发了采集器、集中器和温度控制器等硬件设备,通过采集器将多个温度传感器和热流量表的数据传送给集中器,再通过集中器将多个采集器的数据传送给服务器,建立监控管理平台实时监控供暖区域的供暖情况。针对具体的用户,提出了基于数据驱动的温度控制策略,实现对室内温度的恒定控制,提高了温度控制精度。基于物联网的室内温度监控系统设计,使学生能够深入了解物联网知识体系框架,充分锻炼了学生的动手实践能力、自主学习能力和创新能力。

摘要：结合实际，提出了基于模型匹配的鲁棒控制系统设计方案． 在控制器的设计中，既兼顾了系统对干扰的抑制，又考虑了系统的动态性能指标． 利用串级控制和 Ｈ ∞控制的特点，在内环控制器的设计中，主要考虑鲁棒性能及抗干扰能力；在外环控制器的设计上，主要考虑模型匹配． 仿真表明，该方案不仅能达到较理想的模型跟踪效果， 又具有较强的鲁棒性．

摘要：针对以往的状态反馈控制器没有考虑全面供给率的状况,从能量耗散的角度,提出了一种基于全面供给率的一类范数有界不确定时滞系统无记忆状态反馈控制器设计.利用线性矩阵不等式(LMI)理论,在全面供给率满足给定的假设条件下,给出了时滞系统状态反馈可耗散镇定的充分条件.仿真结果表明该设计具有实用性.