线性时不变系统的鲁棒稳定性分析

本文研究了由状态空间模型描述的时不变系统的鲁棒稳定性问题,对于有结构和无结构不确定性的系统,提出了一个保持系统稳定的允许扰动边界,且这些扰动允许是时变的或未知的。文中的例子说明了,应用本文提出的方法,可以得到比别的方法具有更小保守程度的允许扰动边界。     

一类非线性系统的鲁棒耗散容错控制

针对一类基于T-S模糊模型表示的具有范数有界时变参数不确定性的非线性系统和严格耗散要求，提出在执行器故障时系统稳定且严格耗散的鲁棒耗散容错控制器设计方法．应用并行分布式控制及线性矩阵不等式的方法，得出了系统在执行器故障时耗散容错控制器存在的充分条件，并且使闭环系统对于允许的参数不确定性具有鲁棒性．进一步建立和求解线性矩阵不等式约束的凸优化问题。给出了系统稳定且严格耗散的模糊容错控制器的设计方法．仿真结果表明该方法的可行性和有效性．     

神经网络-标称系统混合模型的离散变结构控制

提出将神经网络和标称系统混合建模方法引入到柔性结构主动控制当中，在混合模型的基础上，利用离散变结构控制（VSC）对柔性结构振动进行控制．离散变结构控制的滑模面是以标称系统为基础，由最优化二次型价值函数确定，并通过黎卡提方程求解．利用标称模型和神经网络混合建模方法来减小系统的不确定性，达到减弱变结构控制在实际控制系统中的抖动问题．神经网络采用多层前馈网络（MFNN），来对不确定部分进行建模．仿真结果表明系统振动受到了有效的控制，说明提出的神经网络变结构控制（NNVSC）方法非常有效。     

一类不确定奇异系统的鲁棒H∞控制

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能，研究了一类具有范数有界参数不确定性的奇异系统的鲁棒H∞控制问题．控制目标是设计一个状态反馈控制器，使得闭环系统对所有允许的不确定性是正则、无脉冲、稳定且具干扰衰减度．通过引入一个变换矩阵，给出了该问题的一个新的充分必要条件，并且设计方法归结为求一个严格线性矩阵不等式的可行性问题．同时给出了当干扰衰减度未知时的最小干扰衰减度的最优化解决方法．仿真实例表明，所设计的控制器使闭环系统具有良好的响应特性．     

不确定多时滞系统的无记忆鲁棒H_∞控制器的设计

本文研究具有时变参数不确定性的多时滞系统的鲁棒H∞控制问题。基于Riccati方程处理方法,提出了一种使得对所有允许的不确定性,闭环系统二次稳定且具有给定干扰衰减度的无记忆线性定常状态反馈控制律的设计方法。     

不确定大系统分散鲁棒H∞控制的LMI方法

针对一类由N个子系统构成且存在参数不确定性的大系统，研究其分散鲁棒H∞控制器的设计方法．目标是分别设计状态反馈控制器和基于状态观测器的输出反馈控制器．使大系统在允许的参数不确定时鲁棒稳定，并且满足H∞性能指标．采用线性矩阵不等式(LMI)的方法，分别给出了状态反馈和输出反馈分散H∞控制器存在的充分条件，利用LMI控制工具箱可方便地求解．仿真结果表明了该方法的有效性和优越性．     

基于最大熵原理的贝叶斯不确定性反分析方法

针对基于确定性数值模型的各种常规反分析方法未能综合考虑各种不确定性因素影响，因而难以
有效模拟复杂工程系统的不确定性特性这一不足，对工程结构系统中的不确定性反分析方法问题进行了
研究.从不确定性分析角度，把工程结构看作为不确定性系统，提出基于最大熵原理的贝叶斯不确定性反
分析方法，将信息熵理论与贝叶斯法有机结合，使不确定性反分析的系统辨识问题转换为对贝叶斯准则
函数的最优化求解问题，并通过适当的优化求解方法，实现对工程结构参数或荷载项源的反演分析.对坝
体和坝基材料参数的实例计算结果表明，该方法反演结果正确，精度高于目前常用的确定性反分析方法.     

时变不确定性关联系统的分散鲁棒自适应控制

研究了时变不确定性关联系统的分散鲁棒自适应控制方法，考虑了包括参数不确定性、输入扰动和关联不确定性的系统，系统的不确定性假设为有界，但其界未知．系统的控制分为不确定项界的自适应估计和鲁棒控制两部分．对一互耦双倒立摆系统进行了仿真，结果证实了算法的有效性．     

一种不确定性线性大系统的分散变结构鲁棒控制新方法

基于变结构控制中的单位向量控制方法，利用系统的复合滑动模态运动渐近稳定条件，推导出了一种适用于存在变化的子系统关联、系统参数摄动和外界干扰的不确定性线性大系统的分散变结构鲁棒控制新方法．与前人工作相比较，该控制方法成倍地减少了分散控制器中的切换变量，并大大减少了所需控制量的大小．该控制算法简单易行，便于工程实现．     

非线性不确定性系统的变结构控制策略研究

针对具有匹配和失配不确定性因素的非线性单变量时变系统，研究了一种新的变结构控制律的设计方法，提出了完全基于对象标称模型不确定性因素上下界的逻辑极值控制律形式，以保证变结构控制系统浙近稳定或最终有界。     

非匹配不确定非线性系统的反演变结构控制

讨论一类非匹配不确定的非线性系统的输出跟踪问题。结合反演(Backstepping)设计方法和变结构控制，提出了反演变结构控制策略。对存在非匹配不确定性和未知干扰的系统，设计的反演变结构控制器实现鲁棒输出跟踪，闭环系统在有限时间进入滑动模态。仿真算例证实理论结果。     

欠驱动AUV的鲁棒位置跟踪控制

为了实现具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV的水平面鲁棒位置跟踪,基于李雅普诺夫理论,使用反步法设计了一个非线性控制器,并利用滑模控制方法提高控制系统的鲁棒性;为了检验该控制器的性能,选择有时变参考速度的正弦曲线作为参考轨迹,在控制输入受限的情况下,对具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV系统进行了数值仿真,结果表明本文设计的控制器能很好地实现欠驱动AUV的水平面位置跟踪控制,具有很强的鲁棒性。     

非周期时变非线性系统自适应迭代学习控制

对一类含有非周期时变不确定性的非线性系统的控制问题进行了研究。该系统具有严格反馈形式且控制增益未知。在控制器设计中,用一种具有迭代特性的神经网络消除了非周期时变不确定性的影响,并综合应用反演技术和鲁棒自适应控制技术消除了严格反馈结构和未知控制增益带来的设计问题。稳定性分析结果表明:系统所有状态量有界且输出量在积分意义下收敛到期望轨迹。仿真试验证明了所设计控制器的有效性。     

导弹尾翼电动负载模拟器快速终端滑模控制

针对永磁同步电机驱动的导弹尾翼电动负载模拟器存在的高阶非线性及参数时变问题,提出一种基于反演设计的快速终端滑模控制方法.建立电动负载模拟器系统的状态空间模型,将建模误差及参数摄动视为未知扰动项,基于反演控制的设计思想,将系统模型划分为3个子系统,采用快速终端滑模方法设计控制律,使跟踪误差在有限时间内收敛到零.然后应用Lyapunov方法证明了闭环系统的渐进稳定性及有限时间收敛特性,最后通过试验验证了该控制策略的有效性.与PI+前馈补偿控制策略相比,该方法能够更好地抑制系统中的多余力矩,提高了电动加载系统的力矩加载精度,同时有效提高了加载系统的鲁棒性.     

具有参数不确定被动力伺服系统的反步控制

针对被动式力伺服系统的参数变化和多余力矩问题,在建立系统非线性模型的基础上,设计一种自适应反步控制器.并利用Lyapunov稳定性定理证明了设计控制器的稳定性.该控制器考虑了系统主要参数变化和承载系统的扰动,将系统方程重组成多个虚拟子系统,利用反步控制思想对每个虚拟系统设计虚拟控制量,通过反步递推得到含有参数变化与承载系统扰动的非线性控制器.仿真结果表明:与传统控制器相比,该自适应反步控制器能更好地抑制多余力矩,证明了所设计控制器的有效性.     

一类不确定非线性系统基于Backstepping的自适应跟踪控制

研究了一类非匹配不确定性非线性系统自适应跟踪问题,在假设系统模型不确定参数未知时,结合Backstepping的递推方法和鲁棒控制技术,经过多步递推设计了输出反馈控制器和参数自适应控制律.通过控制参数调节,对存在非匹配不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪.基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅使系统的输出跟踪给定的期望输出,而且使得系统对于所允许的不确定系统状态全局一致有界.与经典反演设计相比,本方案允许非参数化不确定性,增强了控制系统的鲁棒性.最后的仿真算例验证所设计控制方法的有效性.     

非线性不确定系统的自适应模糊跟踪控制

针对一类带有未知非线性函数的非线性不确定系统,提出了一种新的自适应模糊跟踪控制方案。模糊逻辑系统用于系统中的未知的非线性函数建模,然后基于backstepping方法和自适应技术设计模糊自适应控制器。所设计的模糊自适应控制器确保闭环系统的所有信号是一致有界的,同时跟踪误差收敛到原点的一个充分小的邻域内。另外所设计的控制器不涉及模糊基向量函数,因此所提出的控制器用于控制系统时,将极大地降低系统的在线计算负担。仿真算例验证了所提出方法的有效性。     

Dynamic Surface Backstepping Global Sliding Mode Control for CPS Based on NDO

Based on dynamic surface control and the nonlinear disturbance observer technique,it proposes a nonlinear adaptive backstepping global sliding mode control system for a typical cyber physical system( CPS)with aerodynamic coefficients and external disturbance uncertainties. The dynamic surface control technique can provide the capability which can solve the problem of "explosion of complexity"in backstepping sliding mode controllers. The nonlinear disturbance observers are employed to observe the arbitrary model uncertainties of nonlinear flight dynamic system. The global sliding mode control method is used to improve the response rate and the precision of the tracking. The simulation results show the effectiveness of the proposed control system.     

非线性液压伺服系统的自适应控制

针对存在不确定参数的液压伺服系统,提出了高性能轨迹跟踪控制器的设计方法.通过"反演"设计策略,给出基于Lyapunov稳定的设计过程,其中系统负载、液压油缸及液压伺服阀的动力特性都包含于控制系统设计中.同时给出了基于液压系统不确定参数的自适应控制律.数值仿真表明了控制系统设计的正确性.     

含未建模动态的非线性参数系统的鲁棒自适应控制

许多实际系统如生化过程、带有摩擦的机器等都是具有不确定性的非线性参数系统。如何有效地控制这类系统是-富有挑战性问题。针对一类重要的非线性参数系统提出了一种鲁棒自适应控制器，可用于存在参数和非线性不确定性、未知扰动和未建模动态的情况。该鲁棒自适应控制器的设计是基于控制李亚普诺夫函数法，通过引入一动态信号和自适应非线性阻尼来抑止未建模动态、非线性不确定性和未知有界扰动的影响，同时采用反推设计方法来克服控制器设计的复杂性。所提方法不必对系统的未知参数进行估计，且无论系统的阶次多高、未知参数多少，只需要一个自适应参数。理论证明，所提出的鲁棒自适应控制器可保证整个具有不确定性的非线性参数系统的稳定性，且通过适当选择设计参数，可使状态以任意精度趋于平衡点。仿真结果例证了所提方法的有效性。