约束条件下的舵鳍联合减摇控制研究

舵鳍联合减摇是一种新型减摇方法。在已有研究文献的基础上,基于输入输出线性化的鲁棒控制器设计方法,针对某集装箱船设计舵鳍联合减摇控制器,并重点研究舵速、鳍速限制对减摇效果与航向保持效果的影响,探讨舵速与鳍速之间的制约关系。仿真结果表明鳍速越低、舵速越高则减摇效果越好,但舵速、鳍速均有一上限值,超过上限值后,舵速、鳍速变化对减摇效果及航向保持效果的进一步改善不再明显。     

混合H2／H∞控制问题的降阶控制器

考虑混合H2／H∞控制问题的降阶控制器的设计问题．基于线性矩阵不等式（LMI）,分别‘给出了连续和离散情形下混合H2／H∞问题的降阶控制器的设计．     

永磁直线伺服系统自适应模糊鲁棒控制器

为了保证永磁直线伺服系统的跟踪性能,消除负载扰动、端部效应、非线性摩擦及系统参数变化等不确定因素的影响,根据自适应模糊控制和H_∞鲁棒控制提出了相应的控制策略.控制器由自适应模糊控制项和H_∞鲁棒控制项组成,自适应模糊控制项用来逼近理想控制律;H_∞鲁棒控制项用来克服模糊逼近误差和外界干扰对输出跟踪误差的影响,并利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的全局稳定性.仿真结果表明,该方案有很强的鲁棒性,同时也使系统具有较好的跟踪性能,大大提高了直接驱动直线伺服系统的鲁棒跟踪精度.     

一类结构不确定非线性系统的鲁棒镇定

基于鲁棒控制Lyapunov函数,首先给出一个函数为鲁棒控制Lyapunov函数的等价条件,进而获得该类系统可鲁棒稳定、可鲁棒实用稳定、可鲁棒渐近稳定的充分条件,并构造了与之相应的逐点最小范数的连续状态反馈控制律.仿真实例说明了所采用方法的有效性.     

轮式机器人鲁棒仿生自主学习算法的研究

针对本质不稳定的轮式机器人运动平衡问题,基于操作条件反射原理,结合鲁棒控制,提出了一种鲁棒仿生自主学习算法作为轮式机器人的学习机制;该算法利用鲁棒控制可以提高系统抑制干扰的能力,产生最优控制行为的特点,将其与操作条件反射原理相结合,使机器人通过与未知环境的交互、学习和训练,模拟生物操作条件反射机制以及自学习和自适应技能,实现对轮式机器人的运动平衡控制,并从理论上证明了算法的稳定性;最后,分别用该算法在无干扰和有干扰的两种情况下对机器人做了仿真实验并进行了比较,结果表明,鲁棒仿生自主学习算法能够使机器人获得自主学习和平衡控制的技能,并体现出了较好的学习性能抗干扰能力。     

不确定单机无穷大系统的预测变结构控制

将不确定单机无穷大系统的非线性三阶模型转换成二阶模型,以便在相平面中直观地设计变结构控制律。使用系统不确定参数的上下限来设计控制律,以获得良好的鲁棒性。通过预测相轨线的走势确定控制切换时机,保证了系统轨迹以指数速率收敛到平衡点。由于控制律的切换不是连续的,因此避免了传统变结构控制中的抖振。在仿真时,系统的初始状态较大地偏离了平衡点,在仿真过程中,机械功率遭受了30%的临时干扰,仿真结果表明,系统轨迹能够快速地回到原来的平衡点,控制律具有很好的鲁棒性。     

具有输入与状态时变时滞线性系统的鲁棒H_∞控制

针对具有输入与状态时变时滞的线性系统研究其鲁棒控制问题,依据自由权矩阵技巧,在没有任何不等式放缩的情况下,利用Lyapunov稳定性定理,得到了没有任何保守性的时滞依赖渐近稳定充分条件;所用方法对时滞的导数没有任何限制,适合任何慢变或快变系统。最后通过数值算例与其他文献结果进行比较,说明该方法的优越性。     

精密直线伺服装置数字预见控制器设计

直线伺服装置是实现非圆截面类零件数控车削加工的关键,针对其加工目标轨迹已知的特点,本文基于二次型最优控制理论设计了直线伺服装置数字预见控制器.该控制器由一个具有PI-PD形式的最优状态反馈控制器和预见前馈补偿器构成.为了进一步克服外部干扰、模型误差和参数变化对预见控制的影响,提出了一个离散时域扰动观测器.仿真结果表明,该控制方法能够满足高速高精度条件下对非圆截面零件的车削加工要求.     

QFT在冷轧机卷取张力控制中的应用

定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。在实际轧制过程中,由于受轧机压下系统、主传动系统的耦合影响以及带材加工来料好坏、轧辊磨损程度等其他机械设备状态的不确定性因素制约,冷轧机卷取张力系统保持恒张力控制是比较困难的。本文将QFT理论设计方法应用于某六辊可逆冷轧机的卷取张力系统。仿真结果表明,基于QFT鲁棒控制器在改善系统频域跟踪指标和鲁棒稳定性的同时,能够获得较好的控制效果,减小了系统的超调量。     

六自由度转台鲁棒控制的研究

本文针对六自由度转台（又称并联机器人），分析了它单自由度运动情况下负载质量与模拟台运动位姿的关系以及负载质量的变化范围，然后在系统鲁棒性分析的基础上，将负载质量按照变化区间进行划分，并会对每个变化区间设计了各自相应的鲁棒控制器，从而使设计出的系统在负载参数变化的整个范围内都具有良好的性能。最后通过仿真，验证了系统在该控制作用下，性能具有较强的鲁棒性。