摘要：针对一类含有非匹配未知参数和非参数不确定性的混沌系统控制问题,结合反演设计和“σθ-修改”参数自适应技术,提出了一种适用于输出跟踪的混沌系统鲁棒自适应控制器设计新方法,对非匹配的未知参数和非参数不确定具有鲁棒性。该控制器设计方法不仅能保证闭环系统所有信号有界,且能使跟踪误差以指数速度收敛到零的小临域内。计算机仿真验证了理论研究成果的有效性和正确性。

摘要：针对异构车辆队列,为有效利用时滞提升系统响应速度等控制性能,引入多时滞设计了一种比例-时滞(PR)控制器;使用隐函数定理及柯西-黎曼方程对车辆队列各子系统的特征方程进行了分析,提出了子系统的最右侧极点配置方法;确定了最右侧极点的可配置范围,并给出了关于控制器增益和时滞的设计指导规则;为了逐次增强各跟随车所对应子系统的稳定性,合理分离了各子系统的极点,提出了整个车辆队列的最右侧极点配置方法,并给出了弦稳定的充分条件。仿真结果表明:设计的多时滞PR控制器及所提出的最右侧极点配置方法,可精确地将异构车辆队列的极点配置在期望位置,并能同时保证车辆队列的内部稳定性与弦稳定性,且最右侧极点越小,系统响应速度越快;相较于单时滞PR控制器,该方法灵活地分离了各子系统的最右侧极点,并将系统调节时间减少了2.45%;与传统的比例-微分控制器(PD)相比,PR控制器在车辆乘坐舒适度和燃油效率方面有显著提升,改进幅度达到2~4个数量级;相同频率扰动下,PR与PD控制器作用下的加速度和控制输入的振幅比均始终小于1/3,当扰动频率为9Hz时,振幅比降至0.031。可见,所设计的多时滞PR控制器在响应速度、极点分离与抑制干扰等方面均有显著优势。

摘要：研究在敏感度函数未知下面向多无人驾驶车辆队列的非均匀直线覆盖控制问题.非均匀直线覆盖控制是指利用一组无人驾驶车辆,根据目标直线(即道路)上的敏感信息分布状态(即敏感度函数),合理地布置无人驾驶车辆,使得该目标直线上敏感度较高的区域得到更多的关注.针对目标直线上敏感度函数未知的情况,设计一种基于曲线拟合与空间相关性的估计算法近似该敏感度函数.在此基础上,提出一种分布式覆盖控制律,能够有效地使无人驾驶车辆行驶到目标路径上的最佳位置,并严格分析所提出的覆盖控制系统的稳定性和覆盖效果.此外,为了验证所提出的覆盖控制算法,利用专业的车辆队列仿真软件(PLEXE)验证所提算法的可行性和有效性.

摘要：针对马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列控制问题,综合考虑车辆队列的非线性动力学模型和行驶能耗优化目标,提出一种基于分布式状态观测器的车辆队列能耗优化控制方法.由于在马尔科夫链通信拓扑下,部分车辆获取的邻居车辆信息具有动态切换特性,严重影响了车辆队列控制算法的有效性和稳定性.鉴于此,首先,设计一种用于估计领航车辆状态信息的状态观测器,有效避免通讯拓扑切换对队列控制系统造成的干扰;然后,结合车辆的非线性动力学模型与队列优化目标,构建一种基于指数折扣函数的车辆队列能耗优化框架,将车辆队列的能耗优化问题转化为Riccati方程的求解问题,进而得到车辆队列的最优能耗控制输入,在此基础上,通过构造动态通信拓扑下的李雅普诺夫函数,分析车辆队列控制系统的稳定性条件,即只要每个可能的通信拓扑均需包含一个以领航车辆为根的有向生成树,就可使得该车辆队列控制系统满足稳定性和队列稳定性;最后,通过数值仿真验证所提出控制算法的可行性和有效性.

摘要：在分析传统的汽车电子控制系统数据传输网络优缺点的基础上,介绍了机动平台系统中的总线技术及应用现状,给出了一种基于CAN总线的整车数据传输网络的硬件设计方案,对系统数据传输网络的总体结构、CAN总线的节点设置、节点及中央控制与CAN总线的接口电路做了详细说明与分析。结果表明,CAN总线汽车电子系统数据传输网络是一种解决汽车电子控制信息传输的有效方法,可以简化系统结构、提高可靠性和提升系统的整体性能,能更好地满足汽车电子控制系统的应用需要。

摘要：研究预设跟踪性能下的车辆队列执行器故障主动容错控制问题.考虑执行器部分失效和偏移故障情形,设计Luenberger观测器和自适应残差阈值以实现执行器故障检测.在此基础上,为了确保执行器故障下的车辆队列暂态和稳态性能,在预设跟踪性能框架下,设计基于反步法的主动容错控制算法,在满足预设性能的前提下,实现车辆队列跟踪误差有界,且车辆间距满足安全性和紧凑性约束.仿真结果验证了所提出主动容错控制算法的有效性.

摘要：针对动力学模型描述的非完整移动机器人系统,研究了其在未知参数和不确定性干扰下的轨迹跟踪控制问题,基于反演技术和自适应滑模控制的思想设计了具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制律。该控制律将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制量和部分Lyapunov函数简化了控制器设计,并具有直观的稳定性分析。满足了移动机器人的轨迹跟踪要求,且具有设计方法简单、鲁棒性强的特点。仿真结果验证了所设计控制器的有效性和正确性。

摘要：针对基于动力学模型描述的非完整移动机器人轨迹跟踪问题,给出了一种快速终端滑模控制器设计方法,该方法结合反演(backstepping)设计和快速终端滑模控制的思想,实现了非完整移动机器人全局快速轨迹跟踪控制,并且能够在有限时间内完全跟踪上期望轨迹。该方法将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制量简化了控制器的设计,具有直观的稳定性分析,设计方法简单。仿真结果验证了该控制器的正确性和有效性。

摘要：针对一类具有时变时滞和Markov跳变参数的不确定系统,研究基于滑模超平面的变结构控制算法.该算法通过坐标变换将系统描述成简约型,在考虑时变时滞和不确定性的前提下,基于线性矩阵不等式(LMIs)方法给出了滑模平面的设计方法,推导出了随机稳定滑模面存在的充分条件,同时利用指数趋近律构造了整个系统的滑模变结构控制算法,并证明了该算法能够确保系统的运动轨迹在有限时间内到达并一直保持在滑模面上.最后通过数值仿真算例验证了设计方法的正确性和有效性.

摘要：针对一类含有未知参数和干扰的不确定非线性系统,提出了一种具有L2-增益的鲁棒自适应控制方法。该方法结合L2-增益鲁棒控制和非线性阻尼技术,基于Lyapunov函数反演设计方法设计了状态反馈自适应控制器,实现了不确定非线性系统的鲁棒输出调节。该控制器不仅把常规自适应控制设计的参数重复估计问题简化为对未知干扰的抑制,而且使得系统从干扰输入到可控输出的L2-增益小于等于给定的值γ。仿真结果表明了所设计控制器的正确性和有效性。