摘要：在观测器匹配条件不满足的情况下,针对一类线性时不变系统,探讨了一种降维观测器设计的问题.基于输出对未知输入相关度的概念,构造辅助输出,使得匹配条件得以满足.在假设辅助输出可测时提出了一种降维观测器的设计方法.实际上,辅助输出不完全可测,使用高增益观测器观测的辅助输出估计值代替辅助输出设计降维观测器.状态估计误差在特定的封闭球体内最终一致有界,通过改变观测器参数可以调节封闭球体的半径.对一个五阶系统设计降维观测器,仿真结果表明,降维观测器和滑模观测器具有同样良好的观测效果.

摘要：湿吸原理的六足机器人具有结构相对复杂,控制输出多,动作协调困难等特点.基于仿生学原理,提出一种基于这种爬壁机器人的多层控制系统,提出系统设计方案,并对系统设计进行实验验证.根据Saridis的分级递阶智能控制思想理论,结合实际控制要求,提出了适合湿吸仿生爬壁机器人的独特的分层控制系统,并且从控制理论的角度详细介绍了该类系统各层次的设计要求及实现方法.实验结果表明,该控制系统设计不仅能够满足机器人爬壁行走的控制要求,而且能控制机器人肢节末端良好的与壁面接触,节律运动执行速度快,多层次模块化的设计有利于控制系统的进一步扩展.

摘要：不确定性因素会使系统性能恶化,它包括系统不确定性参数和各种外部干扰等.本文针对这种不确定性线性系统,利用模型参考和内模原理,建立鲁棒控制系统结构,分析了其能控性条件,通过选择参考模型和内模实现系统能控,在此条件下,将鲁棒控制设计转换为控制系统的LQR问题进行研究,并运用最优控制理论,计算其反馈控制律.仿真结果表明该设计方法将"模型参考"与"内模原理"有机结合起来,提高了系统的鲁棒稳定性,有效抑制干扰,并实现系统性能的改善.

摘要：针对具有参数不确定和延迟环节的马尔科夫跳变系统,在状态转移概率矩阵(Transition probability matrix,TPM)不确定的情形下,讨论了其执行器和传感器故障同时估计的方法.通过扩展系统状态,将系统转换为一个具有马尔科夫跳变参数的广义描述系统,基于此广义描述系统设计马尔科夫跳变观测器实现对其状态和传感器故障的估计.与此同时,还设计了一组自适应律对执行器故障进行在线调节.通过求解一组线性矩阵不等式最优化问题,得到观测器存在的充分条件.最后,针对两个数值实例,验证了所设计方法的有效性.

摘要：对具有不匹配时变未知输入的线性系统,研究了基于观测器的滑模控制器设计方法.首先,设计了一种与控制输入无关、能直接抵消未知输入影响的降维观测器.通过该观测器估计系统状态,并提出了一种未知输入代数重构方法,进而利用高增益滑模观测器给出了未知输入一阶微分的渐近估计方法.最后,提出了一种基于系统状态估计、未知输入重构及未知输入一阶微分估计滑模控制器新的设计方法,并通过仿真分析,论证了该方法的可行性和正确性.

摘要：感应电机的最大转矩电流比(MTPA)控制算法根据需求转矩调节磁链幅值,以达到转矩与定子电流比值的最大化。因磁链随转矩的变化而变化,不再像传统控制算法保持磁场幅值恒定,磁场非线性饱和效应会对控制系统产生影响。针对此问题,该文提出考虑磁饱和特性的MTPA转矩控制系统。根据需求转矩以及饱和模型,通过线性搜索寻找最优磁链目标值,并在计算励磁电流时考虑d轴转子电流的动态特性,用降阶观测器观测转子磁链,并在设计滑模磁链控制器以及反步法设计转矩控制器时考虑观测误差,以确保控制器参数的设置能达到全局稳定。仿真和实验结果证明了所设计控制器的有效性。

摘要：针对具有不匹配未知干扰的非线性系统,研究基于状态估计和未知输入重构的控制问题.在状态可测和未知干扰已知假设下,提出了一种新滑模控制器设计方法,以达到输出渐近稳定;通过设计一种未知输入观测器,对系统的时变未知输入进行重构;基于高增益滑模观测器对未知干扰的微分和系统的输出微分信息进行了有限时间内的精确估计;设计了一种新的基于观测器的控制策略,并论证其可行性.利用一个实际模型验证该控制器的有效性.

摘要：针对具有未知输入和测量噪声的一类Lipschitz非线性系统,研究了状态估计、噪声估计及未知输入重构问题.通过将输出噪声看作扩展状态,把原系统转化为描述系统.针对描述系统,首先基于Riccati方程的解,提出了一种高增益观测器设计方法,实现对系统状态的估计和测量噪声的重构;之后,设计二阶高增益滑模观测器精确估计输出的微分,并利用状态和输出微分的估计,提出了一种未知输入的重构方法.在一Riccati方程有解的前提下,所提出的未知输入和测量噪声的重构,均适用于强时变信号.最后,对一个实际模型仿真,验证所提出方法的有效性.

摘要：纳米生物传感器以及太赫兹技术的发展能够满足肺部医学数据高速可靠地传输到远程医疗机构的要求,因此体内太赫兹纳米传感器网络在远程肺部健康监测方面有着巨大的应用前景.考虑到纳米节点能量有限且肺部数据传输对时延要求高的问题,提出了一种低时延低能耗(Low Delay Low Energy consumption,LDLE)的拓扑模型.该模型以最小化网络总时延和能耗为目标,将拓扑设计问题转化为混合整数非线性规划模型的求解问题并求解出最优目标.研究表明,网状拓扑结构具有较低网络时延、较高吞吐量以及较长的网络生存期,能满足肺部太赫兹纳米传感器网络的低能耗和低时延的要求.

摘要：研究了观测器匹配条件不满足之前提下,状态和未知输入同时估计的未知输入观测器的设计方法.基于可测输出相对于未知输入的相关度的概念,给出了可以满足匹配条件的辅助输出的构造方法.考虑了一种高阶滑模观测器,根据原系统的可测输出不仅能给出辅助输出、还能给出其微分在有限时间内的精确估计.基于辅助输出,提出一种能对状态渐近估计的降维观测器设计方法.基于状态和辅助输出之微分的估计,提出了一种未知输入的重构方法,该方法具有不必用到系统微分信息的优点.最后通过一仿真实验验证方法的可行性.