摘要：土木工程结构振动控制由于模型的自由度数目很大,控制器阶次非常高,从而导致主动控制和半主动控制实施过程中时滞效应十分的突出。本文在采用均衡实现技术对结构模型进行降阶的基础上,进行LQ控制器的设计,考虑了对应较小奇异值的状态变量对低阶控制器的影响,对LQ控制器的设计进行改进,优化了控制效果。本文通过对Highway Bridge的Benchmark模型进行LQ控制器设计的改进研究,验证了本文方法的改进效果。

摘要：在大型空间结构的控制系统设计中,降阶系统的状态估计是非常重要的环节,它直接关系到控制器的性能。针对***的工作,本文提出了有色噪声补偿模型,在恒等变换下显式地消去了有色噪声项,利用正交投影定理仅对感兴趣的状态分量导出了无偏、最小方差估计。这组递推估计式与采用增广状态方法相比,不仅在处理容量、计算效率上有很大改进,而且是标准Kalman滤波方程的推广。注意到原系统与降阶系统之间的内在联系,本文采用随机系统分析方法,给出了在高斯、马尔可夫假设下,有色噪声模型特征参数的在线识别技术。数字仿真表明,对偏差补偿起主要作用的是有色噪声补偿模型中的驱动白噪声项,这是对***工作的发展。

摘要：为设计更加有效的降阶控制器,将平衡截断法引入到降阶控制器设计过程中。对比分析了传统降阶控制器设计与利用平衡截断法设计的降阶控制器在状态量选择与降阶系统结构上的区别。从降阶控制器控制原系统的控制性能指标的角度出发,对比了传统降阶控制器与利用平衡截断法设计的降阶控制器的控制效果。以导弹自动驾驶仪六阶模型为基础进行了仿真实验。结果表明,利用平衡截断法设计的降阶控制器与传统降阶控制器相比能够取得更好的控制效果,但平衡截断法不能敏感到性能指标权系数带来的降阶控制稳定性问题,因而在实际使用时需进行稳定性检验。

摘要：为分析利用平衡截断法截断系统设计控制器的优势及局限,对比分析了在对系统降阶的过程中平衡截断法和时间尺度法在降阶维数的判断、截断状态的选择及截断后降阶系统频率响应方面的区别与联系。提出一种以降阶控制器控制原系统的效果来判断降阶系统对原系统的近似方法。利用平衡截断后系统与慢时间尺度系统分别设计降阶控制器。仿真结果表明,平衡截断法在截断系统状态过程中更为精细,对于加入控制后为改变其开环特性的系统,依据平衡截断法得到的降阶系统对原系统逼近效果比时间尺度法好;而对于反馈控制改变其开环特性的系统,平衡截断法不能敏感到系统特性的改变,近似效果比时间尺度法差。