基于线性状态观测器的混沌同步及其在保密通信中的应用

给出了一类基于线性状态观测器混沌或超混沌同步的方案，并将其应用到混沌保密通信中。对观测器的理论分析表明，该方案的同步误差收敛速率是由观测器的增益参数θ来决定的；θ越大，同步误差的收敛速率越快。最后通过对Roessler系统的仿真研究，验证了该方案的有效性。     

基于扩张状态观测器的管桩自动焊接机滑模控制

针对管桩自动焊接机中齿轮传动结构带来的齿隙非线性问题，文中提出一种基于扩张状态观测器的改进滑模控制器设计方法。将非线性、时变齿隙模型等价为全局线性化模型，并证明建模误差上限有界。基于该模型，考虑到输入齿隙未知以及外界干扰未知的情况，文中分别设计了滑模控制器和基于扩张状态观测器的改进滑模控制器。前者能够渐进稳定的跟踪输入信号，抗干扰能力强，但存在较大抖振；后者利用扩张状态观测器观测出未知扰动并直接补偿给控制器，在保证跟踪误差在期望精度范围的同时减少了抖振，便于工程实现。仿真实验证明了相较于传统滑模控制器，基于扩张状态观测器的改进滑模控制器系统到达滑模面的速度更快、抖振更少。     

一类MIMO非线性系统的自适应模糊输出反馈控制

针对一类MIMO非线性状态不可测系统,提出了一种稳定的基于观测器的自适应模糊控制方法.该方法不需要系统状态可测的条件,而是通过设计模糊观测器来估计系统的状态.证明了所提出的控制方法可保证闭环系统的稳定性和跟踪误差的收敛性.仿真结果进一步验证了该控制方法的实用性和有效性.     

Delta域离散系统的状态观测器设计

在Delta域内设计系统状态观测器，得出了Z域状态观测器反馈矩阵和Delta域反馈阵的关系，并通过实例进行验证。     

基于观测器的四旋翼飞行器自适应滑模姿态控制

针对存在建模不确定性和外部干扰时四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出一种基于观测器的自适应滑模控制算法。在建立四旋翼飞行器姿态误差动力学模型的基础上,通过全局渐近收敛观测器获取系统的未知状态反馈量,利用自适应滑模控制抑制系统的不确定性和干扰,构建一种基于观测器的自适应滑模姿态控制器。基于Lyapunov的稳定性分析表明,该方法的跟踪误差是一致最终有界的。数值仿真实验结果表明,与现有滑模控制方法相比,所提方法具有更好的姿态跟踪性能和较高的抗干扰鲁棒性,能有效保证飞行器的姿态跟踪控制性能。     

分段线性连续混沌系统的H∞同步方法

基于状态观测器方法，研究分段线性连续混沌系统的鲁棒H∞同步问题。在同时考虑系统噪声和信道噪声的情况下，构造H∞意义下的状态观测器，使噪声对混沌同步的影响最小。状态观测器的设计可通过求解特定的线性矩阵不等式(LMI)获得。对蔡氏电路的仿真表明，用该方法设计的混沌同步系统具有较强的抗干扰能力。     

滑模控制的四旋翼无人机拓展状态观测器设计

针对带有扰动及不确定性的四旋翼无人机的稳定性问题,提出了一种基于滑模控制方法的拓展状态观测器。首先,根据机体坐标系和地面坐标系的转化,利用反步控制方法构造无人机的动力学模型;然后,设计拓展状态观测器,用来恢复系统的状态以及对系统所有扰动及不确定性进行估计;可以实现误差快速收敛以及足够高的估计精度;同时,设计了滑模控制器,结合李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,提出了观测器的稳定性条件;最后,通过数值仿真对其有效性进行了验证。     

陀螺稳定平台速度环的离散自抗扰控制

针对陀螺稳定平台在高精度定位下的控制精度受到速度环电机在低速运动时非线性摩擦力影响的问题,文章设计了一种改进策略的自抗扰控制器,将原系统中的非线性摩擦力与电机不同转向时的模型误差统一视为系统扰动,采用扩张状态观测器对这个扰动进行估计,前馈到控制量中进行校正。理论分析了一阶离散系统上扩张状态观测器的推导过程和稳定性条件,并采用遗传算法工具箱对针对平台所设计的扩张状态观测器的参数进行辨识。在仿真实验中,我们首先分析了所设计的扩张状态观测器的开环性能,然后将所设计的自抗扰控制器与实际系统采用的PI控制器的控制精度进行了对比分析。文章为进一步提高陀螺稳定平台的控制性能,提供了一种新的高精度的控制策略。     

基于重构系统的扩张状态观测器实现混沌系统的同步

利用n阶驱动系统的标量输出信号及其连续的n-1阶导数作为状态变量,得到一个具有Brunowsky规范形式的n阶重构系统.根据扩张观测器的思想,对此重构系统先构造扩张系统,然后设计扩张状态观测器,并将其作为响应系统.通过挖掘可测同步误差中所隐含的信息对扩张系统的各个状态进行估计,从而实现了系统的输出及其导数的同步.当满足一定条件,还可实现所有状态变量的同步.对系统、Duffing系统的仿真证明了该方法的有效性.     

具有不可测输出变量的系统状态观测器的实现

状态反馈是现代控制理论中一种非常重要的控制规律.在工程实践中,当状态变量不能直接检测时,通常构造系统的渐近状态观测器来重构系统的状态以实现状态反馈.在以往的文献中,状态观测器的设计都是默认系统的输出完全可测.然而在工程实践中,由于物理或经济条件所限,某些控制系统的输出变量并不能够完全可测.本文针对这类具有不可测输出变量的系统,讨论了状态观测器的实现方法,数字仿真验证了该方法的有效性.     

基于凸组合算法优化的前向神经网络观测器设计

本文利用凸组合算法对单隐藏层前向神经网络进行了优化,通过迭代来更新权值以调整隐藏层的信息.同时引入了一个新的误差函数来评价误差性能,该函数通过对权值进行解耦来求解优化参数,提高了参数的计算速度.在此基础上,提出了一种非线性系统的自适应神经网络状态观测器设计方法.最后通过仿真验证了该神经网络观测器能准确并快速地观测出系统的状态值.     

T-S模糊半马尔可夫跳变系统故障估计

针对一类具有一般不确定转移概率的T-S模糊半马尔可夫跳变系统(S-MJS)设计了一个降维观测器,它可以同时估计系统状态、执行器故障及传感器故障,并且能够完全解耦外部干扰.利用线性矩阵不等式的形式,给出了观测器存在的充分条件,并证明误差系统可在有限时间内稳定.最后通过数值仿真验证了所提方法的有效性.     

ESO在具有不确定性的混沌系统同步中的应用

根据扩张状态观测器（ESO）的思想构造“扩张系统”通过挖掘同步误差中所隐含的系统信息,对扩张系统的各个状态进行估计,在此基础上设计物理上可实现的控制器,实现了两个具有模型或参数失配的混沌系统的同步。以Lorenz系统和Duffing,Vander Pol系统为例进行仿真,同步效果很好。     

一种新型状态观测器在陀螺稳定平台中的应用

对影响陀螺稳定平台精度的主要因素进行了分析,指出扰动力矩是其中重要因素之一。并分别用一般观测器和基于神经网络的观测器对系统进行设计。结果表明：采用一般状态观测器设计可以在很大程度上提高系统的稳定精度。而基于神经网络的状态观测器设计则更好地提高了系统的稳定精度。     

基于ESO的导引头稳定平台双积分滑模控制

为了提高导引头稳定平台抗扰性及速度稳态跟踪性能,提出了一种基于扩张状态观测器（Extended State Observer,ESO）的双积分滑模控制器（Double Integral Sliding Mode Controller,DISMC）。首先,采用二阶扩张状态观测器对系统的未知扰动进行估计;然后,采用了双积分滑模控制器实现了系统的低稳态误差跟踪,同时采用了改进的幂次趋近律来削弱控制系统的抖振影响;最后,采用导引头稳定平台进行目标跟踪实验和隔离度性能测试。实验结果表明,与传统基于扰动观测器（Disturbance Observer,DOB）的PI控制方法相比,跟踪3（）/s的梯形波时,在提出的控制器作用下速度跟踪快速性提高了48 ms,跟踪误差标准差提高了0.0131（）/s。同时用转台模拟弹体扰动分别为sin（t）、3sin（5t）、7sin（2t）时,系统的隔离度分别提高了2.91%、0.45%、0.7%,表明基于扩张状态观测器的双积分滑模控制器对导引头稳定平台具有较强的抗扰性和较好的跟踪性能。     

基于自适应状态观测器的混沌同步仿真研究

针对一类特定结构的含有未知参数的混沌系统,给出了一种基于状态观测器的自适应同步控制方法。通过一个带有控制器的非线性状态观测器实现混沌系统的渐进同步并对未知参数进行估计。该控制方法简单易行,且能通过自适应律自动调整以跟随参数的变化,具有较强的鲁棒性。理论分析和仿真实验都证明了该方法的有效性。     

基于Riccati方程的混沌同步方法及在保密通信中的应用

提出了一种基于状态观测器的混沌同步方法和混沌保南通信系统。通过解Riccati方程求得状态观测器的目标矩阵使两个混沌系统同步，用混沌调制和混沌掩盖相结合的方法将该同步方法用于保密通信，用混沌系统的多个状态量对信息信号进行复杂的加密后注入混沌系统并和混沌系统的输出信号一起传送到接收端，发送和接收系统同步后，在接收端解密恢复信息信号。通过对Chua电路和四维Rossler系统的仿真研究，所得结果证明了该方法的有效性。     

单观测器无源定位误差下界的仿真分析

单观测器无源定位所能达到的最优定位精度与观测器的运动速度、运动轨迹、测量精度和测量速率密切相关。该文采用仿真方法,分析了观测器运动轨迹、运动速度、测量精度和测量速率等因素对测角无源定位误差Cramer-Rao下界的影响,比较了三种形式观测器轨迹的定位误差下界,得出的结果对确定具体定位与跟踪系统战术指标、以及对滤波算法的选用具有实用价值。     

一种新型的扩张状态观测器

提出一种新型的扩张状态观测器。将作用于实际运行环境中的非线性系统的内外扰归结为“未知扰动”，利用输入输出数据对系统的状态变量及扩张的状态变量进行实时估计并补偿。仿真结果表明，这种新型的扩张状态观测器可以很好地消除系统的内外扰动影响，具有一定的实际应用价值。     

基于观测器的含扰动Lipschitz非线性系统鲁棒控制

针对一类含扰动Lipschitz非线性系统的鲁棒控制问题进行了研究,讨论了基于观测器的非线性系统鲁棒控制问题.首先,对满足Lipschitz条件的非线性系统构造出了状态观测器;其次,考虑到系统中的扰动项,根据Lyapunov理论分两种情况以线性矩阵不等式的形式给出基于状态观测器的控制器存在的充分条件,得到了观测器增益矩...