摘要：针对具有传感器故障和未知扰动与测量噪声的线性离散系统,提出了一种传感器故障区间估计方法.将传感器故障视为增广状态,原始系统转化为一个等效的广义系统.为了得到故障的点估计同时抑制扰动和噪声的影响,基于有界实引理设计了一个针对广义系统的鲁棒状态观测器.然后,通过中心对称多胞体技术实现对故障的区间估计并基于鲁棒正不变集给出了一种降低区间估计计算量的方法.最后,通过一个垂直起降(Vertical take-off and landing,VTOL)飞行器线性化模型的仿真算例验证了所提出方法的有效性与优越性.

摘要：针对行车过程中的不确定性干扰及半挂车高度的强非线性导致的模型失配问题,应用不变集理论,将状态、控制输入和干扰的约束考虑为鲁棒控制不变集并作为控制器的终端约束,建立了反映半挂车横摆及侧倾运动学特性的7自由度动力学模型,用于预测控制算法设计控制器、跟踪参考信号、解决滚动优化带约束的有限时域最优控制问题,得出最优控制输入,即3根主车轴的防侧翻力矩,并由主动防侧倾杆实施以达到防侧倾控制。最后进行了典型工况的仿真,结果表明:应用所设计的鲁棒模型预测控制器可较好地防止半挂车侧翻。

摘要：针对受输入饱和约束的直接侧向力与气动力复合控制的导弹,研究其自动驾驶仪设计问题。导弹的执行机构分别是舵机和侧向脉冲发动机。舵机提供的是连续的控制量,而侧向脉冲发动机提供的是离散的控制量。首先采用最优控制方法设计连续的舵控制器。再对设计好舵控回路的新受控弹体,基于含有界干扰项离散饱和系统不变集分析方法进行直接侧向力控制器的设计。设计过程中,充分考虑了舵偏角的饱和非线性因素以及侧向脉冲发动机点火数取整产生的量化误差。最后,利用数值仿真验证了所提出控制方法的有效性。

摘要：给出了状态反馈控制饱和单输入系统以及动态输出反馈单输出饱和线性系统是全局渐近稳定还是区域渐近稳定的充分性条件,并在区域渐近稳定的情况下计算其不变吸引椭球.对于控制饱和系统,运用Ricatti方程迭代法设计控制器,以使所得椭球尽量大.仿真算例说明了所提出方法的有效性.

摘要：针对一类离散系统,研究了带有终端约束凸集的M PC控制问题.通过离线设计一组椭圆不变集,并将其组合成一个终端约束凸集,其中凸集参数作为在线优化变量.在线运算时,根据实际的终端状态即时地选择合适的终端不变集,从而有效地扩大了系统的可行域.分别给出了设计M PC控制器的离线和在线算法,仿真实例说明了该方法的有效性.

摘要：针对多包描述的不确定系统,提出一种新的鲁棒约束预测控制器.离线设计多包系统worst-case情况下性能最优的不变集,在线求解多包系统无穷时域性能指标的min-max优化问题.设计方法采用了时变的终端约束集,扩大了初始可行域,并能获得较优的控制性能.仿真结果验证了该方法的有效性.

摘要：给出了状态反馈控制饱和单输入系统和静态输出反馈单输出饱和线性系统是全局渐近稳定还是区域渐近稳定的充分性条件,且对区域渐近稳定的情况计算其不变吸引椭球,对控制饱和系统,运用Ricatti方程迭代法设计控制器以使所得椭球尽量大;对静态输出反馈多输出饱和线性系统,给出了其吸引域的描述,最后用算例说明方法的有效性。

摘要：针对一类干扰有界约束非线性系统设计了基于控制不变集切换策略的鲁棒模型预测控制算法.针对非线性系统线性化之后的结果,给出了平衡点的非线性标称系统控制不变集的计算方法.然后在考虑线性化误差和加性有界干扰影响的基础上,构造了平衡点附近最小鲁棒正不变集.结合不变集切换策略和Tube不变集控制方法,提出了干扰有界约束非线性系统的不变集切换策略.最后将该算法应用到一类典型的非线性化工过程连续搅拌反应釜(CSTR)中,仿真结果验证了算法的有效性.

摘要：对输入非线性包括输入饱和与 Hammerstein 非线性的系统，采用两步法广义预测控制(TSGPC)策略．首先不考虑输入非线性，采用线性 GPC 求解期望的中间变量，然后采用解方程的方法处理 Hammerstein 非线性并用解饱和方法满足饱和约束．将 TSGPC 转化为状态空间描述，研究该控制策略的吸引域问题．将吸引域的求解化为迭代求解的优化问题，给出了求解算法和满足给定吸引域要求的控制器的调整方法．通过仿真验证了理论结果．

摘要：针对多变量约束条件的永磁同步电机(PMSM)调速问题,提出一种稳定模型预测控制(MPC)策略。采用更加简单、精确的PMSM线性化模型设计一个线性MPC控制器;在线性MPC策略中引入终端函数和终端多面体不变集概念,通过构造包含多变量约束条件的线性规划问题,使线性MPC控制器能够保证系统的闭环稳定性。与传统抗饱和(Anti-Windup)方法相对比,MPC显示出在多变量系统和多变量约束条件下的应用优势及潜力。仿真结果表明,稳定MPC控制器结构简单,计算量小,静、动态性能优异,鲁棒性强。