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：　对一类具有范数有界时变参数不确定性和控制输入约束的离散时滞系统,研究其最优保性能状态反馈控制律的设计问题.基于线性矩阵不等式处理方法,导出了保性能控制律存在的条件,并证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可行性问题,并用这组线性矩阵不等式的可行解给出了保性能控制律的一个参数化表示.进而,通过建立并求解一个凸优化问题,给出了具有控制约束的最优保性能控制律设计方法.

摘要：对一类具有范数有界时变参数不确定性和控制输入约束的离散时间线性系统,采用线性矩阵不等式处理方法,导出了保性能控制律存在的条件,证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可行性问题,并用这组线性矩阵不等式的可行解给出了保性能控制律的一个参数化表示。进而,通过建立并求解一个凸优化问题,给出了具有控制约束的不确定离散系统最优保性能控制律设计方法。

摘要：针对具有控制约束的网络控制系统(Networked Control Systems,NCS)的特点,建立了具有外部扰动的网络控制系统模型,对其H∞性能加以分析和研究,并验证所取得的理论成果。假设具有控制约束的网络控制系统的H∞控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,且网络诱导时延小于传感器的采样周期,然后将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类线性离散系统,运用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI),导出闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了控制器的具体求法。得到了系统的H∞控制器存在条件及具体方法,通过设计该控制器,使具有外部扰动的网络控制系统的性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。

摘要：事件树、故障树等传统基于事件的验证方法难以考虑工程系统研发和运用过程中复杂交互作用对安全性的影响。依据社会-技术系统控制模型建立层次化安全控制结构,运用安全控制约束考查系统各层次组件间交互作用中可能存在的控制缺陷,实现对系统满足安全要求的验证,给出了一个对设计方案进行验证的应用示例。

摘要：针对存在干扰、输入约束和状态约束的再入飞行器,提出了一种面向控制性能的三环控制方案。该控制方案的具体结构是内环中设计了一种自适应滑模控制方法,以保证系统能够有效跟踪在线规划的最优参考模型;外环在考虑系统不确定性,且不违反控制约束和状态约束的前提下,利用在线优化算法,设计一种动态性能最优的参考模型;中环设计了一种干扰边界估计算法,以对外环在线规划最优参考模型时提供辅助手段。经过仿真验证,所提出的三环控制方案不仅能够保证系统具有很好的稳态性能,而且能够保证系统具有快速收敛的动态性能。

摘要：为充分发挥机器人群集的协作优势,克服单机器人能力不足问题,利用偏微分方程约束理论,设计机器人群集运动控制系统;扩大机器人群集间通信网络范围,改装机器人传感器、运动控制器和驱动电机设备;在硬件设备的支持下,考虑机械结构、运动与动力工作原理,建立机器人群集数学模型;分配机器人群集运动任务,利用偏微分方程规划机器人群集编队运动路径,设置规划路径作为机器人群集运动的约束条件;从位置和姿态角两个方面计算运动控制量,通过控制指令的生成与转换,实现系统的机器人群集运动控制功能;通过系统测试实验得出结论:与传统运动控制系统相比,在优化设计系统的控制下,机器人群集的运动跟踪控制误差为13 cm,机器人群集运动过程中产生的碰撞次数平均值为15次,得到明显减少,即优化设计系统具有良好的控制效果。

摘要：本文研究了一类时变非线性系统在输入有位置约束条件下的跟踪保性能控制问题.首先对非线性对象选择合适的特征运行状况,采用瞬时线性化技术得到多个线性化控制模型,将之看作是一个线性不确定系统,提出应用基于线性矩阵不等式的跟踪保性能控制设计控制器,然后经过推导得到了满足控制约束的充分条件,以定理的形式给出了约束条件下跟踪保性能控制器存在的充分条件.最后给出了仿真算例,仿真结果表明了所提方法的有效性和可行性.

摘要：为了能够正确而又方便的分析研究系统的性能、设计反馈控制律和实现计算机仿真,研究了具有不确定短时延网络控制系统建模和H∞鲁棒控制问题。考虑传感器时钟驱动,控制器、执行器事件驱动,不大于一个采样周期和有限能量的外部扰动,针对具有不确定短时延和控制约束的网络控制系统(networked control systems,NCS)建立为离散时变的不确定系统模型,通过构造适当的Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMI)的方法,给出了闭环NCS渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件。通过Matlab数值仿真算例验证了该方法的有效性和正确性。

摘要：泥浆浓度稳定控制是实现疏浚系统稳产的重要手段,以泥浆浓度为跟踪目标,设计了线性二次型最优跟踪器应用于绞吸挖泥船疏浚横移过程控制中。跟踪器的最优决策(即最优横移速度)是在一定范围内变化的,如果决策值超出船舶横移能力的上限,则控制调节无效;如果决策值的加速特性不平滑,则会导致绞吸挖泥船在横移过程中的抖动;为了克服以上缺点,引入了横移速度和加速度约束,并提出了罚函数转化方法,实例表明,系统在实现跟踪泥浆浓度期望值的同时,保证了横移速度和加速度始终运行在控制域范围内。