电液力伺服系统的降维状态观测器CAD

分析了降维状态观测器及用于电液力伺服系统的设计特点，研制了计算机辅助设计程序，为系统实施状态反馈创造了前景。同时指出为了避免引起更大的噪声且又要使状态估值的误差尽快衰减，把观测器在Ｓ平面的一对复极点置于系统３个极点（其中一对复极点离虚轴最近）中间，且靠近那对复极点是可行的     

基于尿素选择催化还原系统的氨覆盖率非线性降维观测器设计

针对尿素选择性催化还原(urea-SCR)系统氨覆盖率状态变量不可测量问题,在输入-状态稳定性理论(ISS)框架下设计了一款降维观测器。为保证观测器误差动态的鲁棒性,将温度、废气流量传感器测量等模型误差看作外部扰动,在ISS理论框架下进行了分析。为了提高观测器对噪声的鲁棒性并减少估计的静态误差,本文通过线性矩阵不等式(LMI)和凸优化得到了尽可能小的观测器增益。在enDYNA精确发动机模型的FTP75测试循环下进行了瞬态仿真,与普通的机理观测器对比表明,本文提出的降维观测器对外界干扰和参数不确定性具有更强的鲁棒性。     

离散型状态观测器的分离合并解耦算法

在工程中经常使用状态观测器来观测不可直接获取的状态量以实现系统的反馈或前馈控制。本文提出了用广义逆矩阵来设计离散型状态观测器,并建议了一种新的算法,即分离合并介耦算法来设计组合观测器。该法计算简单,便于实现。使用本算法对直流调速系统构成转速负载组合观测器,以实现转速反馈控制和扰动前馈补偿。实验证明该算法是合理可行的,系统性能得到明显地改善。     

非线性系统的H∞部分状态观测器设计

针对一类具有干扰的非线性系统的鲁棒部分状态观测器，设计了新的能够重构有L2（即平方可积）干扰非线性系统部分状态的日。状态观测器．首先，给出了部分状态观测器设计矩阵应满足的约束条件和具体的表达形式．进而通过对观测误差动态的分析，研究了观测误差对L2干扰的衰减性问题，并基于LMI技术给出了日。部分状态观测器存在的充分条件．理论分析指出，当干扰为零时，所设计的观测器可渐近重构待估状态；当干扰不为零时，观测器误差具有对L2干扰的衰减性．最后，仿真算例验证了本文理论结果的正确性．     

多输入双线性比例变结构控制系统状态观测器的滑动模态

将单输入双线性比例变结构控制系统状态观测器的研究推广到多输入情况，取与观测误差成比例的为结构控制律，利用输出误差的负反馈环和变结构控制信号生成环，构成双环式双线性变结构状态观测器，使用李亚普诺夫直接方法，得出了观测器观测误差动力学系统进入滑动模态的条件，并对定量的条件作了说明。     

基于拟单边Lipschitz条件的一类非线性系统降维观测器设计

为了研究一类非线性系统降维观测器设计问题,引入拟单边、弱拟单边Lipsehitz条件,采用线性矩阵不等式方法给出了该类系统降维观测器渐近稳定的判据.借助(弱)拟单边Lipsehitz条件,研究了系统非线性项对降维观测误差渐近收敛性的贡献,得到了比现有的方法减小保守性的判据.证明了在系统的参数不可检测性时,所给出的判据仍...     

离散线性时变系统的状态观测器

放弃Luenberger状态观测器理论对系统完全可观测性的要求，提出了一般离散线性时变系统的状态观测器的设计方法。对j=i,i-1，给出了系统完全（i,j,Ti）可重构的新概念，且给出了可重构的充要条件。     

基于扩张状态观测器的鲁棒转子磁链估计研究

提出了新型的基于线性扩张状态观测器的感应电动机转子磁链估计模型。以两个独立的线性扩张状态观测器观测定子电流,用分别被扩张的两个状态构建闭环转子磁链观测器,根据Lyapunov稳定性理论推导满足转子磁链观测器渐进稳定的反馈增益矩阵和转速估计自适应律。利用Matlab进行了仿真,分析了电机参数变化对磁链观测和转速估计精度的影响,表明了提出的模型对电机参数变化具有强鲁棒性。     

不确定扰动下状态观测器设计

研究了在未知噪声统计特征情况下状态观测器的增益设计,其准则为噪声到状态观测误差的Ｈ∞范围小于一给定正数。在确定了状态观测误差模型后,对线性时不变系统,通过共轭系统观测问题转化为控制问题,根据已有的全状态反馈求解。     

最小阶状态观测器及其设计

本文介绍能估计系统状态线性函数的最小阶状态观测器的设计方法。使用状态方程和输出方程的可观测标准型式使有关的分析和计算更为简便。通过分析得出了构成一个最小阶状态观测器的充要条件。最后列出设计步骤和一些结论。     

含未知输入的线性离散系统的状态观测器

研究了含未知输入的线性离散系统的全阶状态观测器,给出了观测器存在的充要条件和设计方法：设计一个干扰解耦观测器,用观测器的状态与系统输出估计线性离散系统的状态。     

一类连续混沌动态系统的状态观测器

为了实现一类混沌动态系统状态变量的观测，提出了混沌系统的非线性状态观测器的设计方法.基
于混沌动态系统的非线性函数项满足Lipschitz条件的基础上，利用李亚普诺夫稳定性理论，构造混沌系
统及其非线性观测器的状态误差方程的李亚普诺夫函数，给出了连续混沌动力学系统的状态观测器设计方
法，详细讨论了观测器控制参数的取值范围，研究了控制参数与观测器系统收敛速度的关系，并以
Duffing和Lorenz混沌动态系统为例进行了研究，仿真结果表明，利用该方法可以使观测器快速跟踪混沌
系统的状态变量，实现连续混沌动态系统状态变量的估计.     

感应电动机全局高阶滑模观测器

提出了一种基于高阶滑模的感应电动机全局滑模观测器,用于实现电机转速及转子磁链的高精度辨识。通过设计全局滑模面,实现了观测器在整个控制过程中均处于滑动模态,提高了观测器的鲁棒性。设计的高阶滑模控制律可以得到平滑的等效控制信号,实现了直接将滑模控制信号用于系统状态观测,提高了观测精度。仿真和试验结果表明:所设计的滑模观测器有效地抑制了抖振现象,具有良好的观测精度,并且对外部负载扰动及内部参数摄动具有较强的鲁棒性。     

基于一致渐近稳定观测器的模块化多电平变流器控制系统设计

为了实现模块化多电平变流器(MMC)各模块之间电容电压均衡,减少电压传感器数量,设计非线性的降维状态观测器,并提出基于该观测器的系统控制方法.依据三相MMC拓扑结构,以三相环流、交流输出电流和所有模块电容电压为状态变量,建立状态空间模型. 结合模型,提出观测器的设计方法,该观测器通过测量MMC电路中6个桥臂电流和6个桥臂投入模块总电压,结合开关信号观测得到各模块电容电压. 利用无源理论和持续充分激励条件,证明在载波移相调制策略和最近电平调制策略下,观测器误差模型是一致渐近稳定的. 以该观测器为基础,设计MMC功率电流双闭环控制器. 通过搭建的仿真模型验证所设计观测器的观测值能够准确跟踪实际值,系统鲁棒性和动态性能较好.     

双惯量系统振动抑制算法研究

双惯量谐振系统易发生低频机械振动,针对此问题,设计了一种基于Luenberger状态观测器的双惯量谐振系统振动抑制算法。根据双惯量谐振系统模型构造了系统的状态方程,并对其进行了离散化处理,在验证系统满足能观性条件的基础上,建立了用于观测双惯量系统负载转速和转矩的状态观测器模型。将实际模型与估计模型输出间的误差反馈至估计模型进行修正,使得状态估计值逐渐逼近实际值,进一步进行状态反馈控制,有效抑制系统机械振动。实验结果验证了设计的双惯量系统振动抑制算法的有效性和可行性。     

状态观测器在冷气舵机控制系统中的应用

提出了一种将状态反馈与控制相结合方案,状态观测器可看成是实际控制对象的一个实时仿真系统,它具有利用控制对象的数学模型和输入变量,并且采用适当的控制方法,以保证状态观测器的状态可以很快地逼进控制对象的状态。     

基于观测器的柔性关节机械臂滑模控制

柔性机械臂在运动过程中会产生如扭曲、弹性、剪切等形变,给柔性机械臂的分析和控制带来困难。为了满足柔性机械臂高性能的控制要求,提出将基于观测器的滑模控制方法用于柔性机械臂中,设计一个观测器观测柔性机械臂系统各个状态变量,并且采用滑模变结构设计控制器。仿真结果表明,基于观测器的柔性关节机械臂滑模控制方法能够很好地观测到系统各个状态变量,且状态估计误差趋近于零,满足柔性臂的快速跟踪性要求,具有很好的实践意义。     

广义系统的状态观测器

本文讨论了广义系统的状态观测器的存在性，给出了状态观测器的具体形式及构造方法。     

类龙伯格非线性扩张状态观测器的研究

针对非线性扩张状态观测器的一般形式,引入一个增益因子,提出了扩张状态观测器的一种设计方法.运用该方法可以设计出任意阶的非线性扩张状态观测器,所设计的扩张状态观测器具有类龙伯格状态观测器的结构,并且其动态品质只与补偿矩阵的极点位置有关,与非线性函数的形式无关.选取满足条件的不同非线性函数可以得到不同形式的非线性扩张状态观测器.对二阶非线性不确定系统进行了仿真研究,结果表明了该设计方法的有效性.     

刚体航天器有限时间输出反馈姿态跟踪控制

为提高航天器系统飞行可靠性,研究角速度信息不可测量的刚体航天器有限时间姿态跟踪控制,将姿态导数信息作为未知状态,设计基于改进自适应超螺旋滑模的状态观测器,避免未知状态导数上界需要已知的约束,将姿态运动方程进行扩维,在有限时间内实现对未知角速度估计.同时考虑环境干扰和模型不确定,设计新的有限时间干扰观测器,结合连续自适应方法实现对系统综合不确定上界的估计.在此基础上,基于终端滑模技术,设计有限时间连续姿态跟踪控制器,较好地减小了控制输入抖振,并采用Lyapunov理论证明了观测器和控制器的有限时间稳定性.最后仿真结果说明了所提方法的有效性.