摘要：研究线性混杂自动机(LHA)模型.线性混杂自动机在一定条件下可以转化成与之等价的状态依赖空间模型,等价性是指两个系统所产生的轨迹是相同的.采用非线性广义最小方差算法对状态依赖空间模型进行控制器的设计,非线性广义最小方差控制器的设计则基于更为一般的非线性模型,模型中可含有时滞项和外界干扰,控制器的计算过程简单且易于实现.仿真结果表明,非线性广义最小方差控制算法能够有效地控制线性混杂自动机,而且在系统存在延时、干扰以及噪声的情况下能够得到较为理想的控制效果.

摘要：针对实际工业过程中控制系统经常会受到时变扰动的影响,致使针对单一扰动模型设计的性能评估方法不再适用于时变扰动控制系统的问题,提出了基于多模型混合的广义最小方差控制性能评估方法.该方法综合考虑被控对象输出方差与控制器输出方差的两个指标,同时提出了一种"判断—加权"的控制器设计策略.首先,在任一时间段选取使广义输出方差最小的控制器,并判断其与上一时间段采用的控制器是否一致;然后,在此基础上采用多模型混合思想进行控制器设计,并将其作用下的广义输出方差作为性能评估的基准.通过乙烯裂解炉仿真,验证了本文所述方法在时变系统性能评估中的有效性.

摘要：某型无人机主要用于典型空中目标的模拟飞行,需要严格稳定可靠的自主飞行控制,无人机在整个飞行包线中呈现非线性、时变特性,由此在建立其纵向运动数学模型的基础上,设计了无人机的纵向姿态广义最小方差自校正控制器。仿真结果表明,系统具有较强的跟踪能力、抗干扰能力以及抗过程参数变化能力,比常规PID控制系统具有更好的飞行控制性能。

摘要：针对传统PID控制难以保证导弹在大空域飞行中保持良好动态性能的问题,提出一种基于广义最小方差自校正控制律的PID控制算法(GMVST-PID)。该算法在递推估计被控对象参数的基础上,将自校正思想用于PID控制参数的实时在线自整定,提高了导弹时变模型控制系统的稳定性、适应性和鲁棒性。仿真结果表明,GMVST-PID控制器具有较强的抗干扰能力和快速的响应能力。

摘要：分析了稳态工况法排放测试中加速段的控制特点,建立了ASM控制的CARMAX模型,基于这一模型,提出了一种基于改进RLS的广义最小方差自适应控制方法,针对此算法分析了其优点,并进行了相应的控制器设计。以ASM两个工况的加速段的控制为对象,采用该方法进行了仿真。作为对比,同时采用了传统的PID控制进行对比研究。结果表明,两个不同工况下采用不同加载突变,该方法都能快速适应相应的变化,使系统的操作变得容易,从而显示了该方法具有实际应用价值。

摘要：如何设计简单的控制策略对复杂非线性系统进行控制是控制界还未解决的难题.非线性广义最小方差控制律的提出使得非线性控制器的设计可以基于更为一般的非线性模型,并且控制器易于实现.整个系统包含时滞环节,稳定的非线性输入子系统和一个可以用多项式或者状态空间描述的子系统.通过最小化由误差加权项、状态加权项和输入加权项组成的信号的方差得到优化控制器.在系统为开环稳定的情况下,可用史密斯预估器进行控制.本文首先介绍了非线性广义最小方差控制的发展进程,然后综述了基于状态空间和多项式描述的系统的非线性广义最小方差控制器的设计以及其现状和今后的发展方向.

摘要：针对存在时变扰动的控制系统,提出一种基于广义最小方差的控制性能评估方法。首先,使控制系统的实际输出信号在突变扰动下保持稳定;然后以控制系统广义输出信号方差最小为优化目标,设计得到一个基准控制器;再以该控制器作用下的广义输出信号方差为基准,以此评估时变扰动系统的控制性能。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要：针对负载柔性连杆在加速,减速和停止阶段会发生残余弹性振动的现象,研究一种滚珠丝杆驱动柔性连杆的振动抑制方法。采用频率激励法和最小二乘法辨识柔性连杆加速度固有谐振频率和电机滚珠丝杆驱动柔性连杆系统动力学模型参数:转动惯量和摩擦系数。在此基础上采用输入整形法规划加速度信号,降低规划的加速度信号中柔性连杆的固有谐振频率区域内信号幅值,以避免激励固有谐振。根据柔性连杆动力学模型估计连杆加速度信号,采用广义最小方差控制方法,设计柔性连杆振动抑制控制器输出谐振力矩补偿信号,以此来抑制运行过程中连杆弯曲变形产生的振动。最后在搭建的滚珠丝杆滑块驱动柔性连杆的实验平台上进行实验,实验结果验证了所研究方法的有效性。

摘要：针对刚柔耦合系统模型阶次较高和模型建立过程较为复杂的问题,采用特征建模理论来简化建模过程。在特征模型基础上,引入一种由黄金分割控制器、逻辑积分控制器和逻辑微分控制器组成的组合控制器,并且针对组合控制器参数调节较难的问题,应用广义最小方差知识对黄金分割自适应控制器参数进行优化,从而有效简化调参过程。考虑系统扰动和特征建模误差,设计一个扩张状态观测器对其进行估计并进行相应补偿。最终,实验表明该方法能够实现角度的快速跟踪,同时能够快速抑制柔性梁的振动。

摘要：针对高速列车运行过程中因不确定运行阻力和模型误差等因素产生的系统误差,提出了新的基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制策略,实现了其对给定目标速度曲线的渐近跟踪。首先通过动力学分析,基于特征建模方法和参数辨识,建立了存在系统误差的高速列车特征模型;其次,利用扩张状态观测器对系统误差的估计能力,设计了基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制器,并结合广义最小方差方法对控制器参数进行了优化,使其在存在系统误差时仍能实现对给定速度曲线的渐近跟踪。该控制策略能够有效处理系统误差带来的不确定性,提高控制精度,从而保障高速列车的安全可靠运行。为了验证本文所提方法的有效性,以CRH380A型高速列车为被控对象进行仿真实验。仿真结果表明设计的补偿控制方法在列车存在未知系统误差的情况下仍能保证理想的控制性能。