具有异步时延的网络化控制系统故障检测

针对具有异步信号时延的离散系统，研究了在异步时延下基于观测器的故障检测及其设计问题。首先提出了一个存在异步时延下系统的故障检测模型，该模型保持了系统的定常性和时不主特性。同时在此模型上构造了异步时延系统的状态观测器，并依据系统观测误差通过合理地选择湮灭加权矩阵的方法构建了频域内的故障检测残差发生器。最后通过一个摆式列车试验模型的仿真检验了设计方法的有效性。     

时延通信网络的新型指数稳定跟踪控制器设计

针对一个具有单瓶颈和多用户的高速通信网络,提出了一个新的指数稳定跟踪控制器的设计方法。将闭环数据率控制系统描述为一个连续时间时变时滞系统,基于线性矩阵不等式(LMI)技术和Lyapunov方法给出了闭环系统时滞依赖的指数稳定充分条件。导出了状态反馈控制器的设计方法,使得实际网络带宽分配率和实际队列长度在该控制器的作用下分别以指数速度跟踪上给定的参考值,从而有效降低了数据包丢失率,提高了网络利用率。通过在闭环系统指数稳定条件的导出过程中引入自由变量的方法使得得到的时滞依赖条件具有更小的保守性,并且闭环系统具有更快的指数稳定跟踪速度。仿真算例验证了本文方法的有效性和优越性.     

网络控制系统时延的预测控制补偿方法

针对网络控制系统的时延问题,提出一种补偿方法。对于反馈通道,时延是已存在的,可以进行测量,这部分时延通过预测控制算法进行补偿。前向通道的时延对于控制器是未发生的,是不可知的,为此在系统输出端和前向通道间附加一个控制补偿环节以减小前向通道时延的影响。该方法简单可行,实时性强,便于工程应用。最后分析了系统的稳定性并通过仿真实验表明该策略的有效性,保证了网络控制系统的良好性能。     

具有参数不确定性的长时延网络控制系统研究

针对具有参数不确定性的长时延网络控制系统,提出了系统的建模方法,并且分析和讨论了系统的稳定性和控制器设计方法.当假设网络控制系统的传感机构为时间驱动,执行机构与控制器为事件驱动,被控对象具有参数不确定性以及网络诱导时延具有时变、不确定和大于单位采样周期的特点时,运用矩阵分析理论,将广义网络被控对象建模为一类含有不确定项的线性离散系统.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,分析了闭环系统渐近稳定的充分条件,并推导出系统的控制器设计方案.仿真结果表明稳定判据的可行性与控制器设计的有效性.     

双重不确定性系统的跟踪与辨识

对于具有未知参数的高斯白噪声随机线性系统,提出了一个有效的自适应控制策略.控制器一方面能够控制系统朝着期望的目标运行,另一方面又能对未知参数进行辨识. 对于给定的效用函数,能够在跟踪与辨识间获得最佳平衡. 仿真结果表明了该方法的有效性.     

模糊-GPC串级控制在网络时延控制中的应用

为了解决网络闭环非线性控制系统中的时延问题,本文提出了一种在模糊神经网络控制的基础上结合广义预测控制(GPC)处理非线性系统网络时延的方法,建立了网络控制系统的结构模型,并分析了此模型对处理非线性网络控制系统中时延问题的有效性。在MATLAB环境下对网络控制倒立摆系统进行了仿真,通过对比模糊神经网络控制与模糊-GPC串级控制的控制效果,进一步证实了此方法对非线性网络控制系统能够实现稳定控制。     

不确定大时延下遥操作对象模型的在线修正方法

基于预测模型的遥操作是消减通信大时延的有效方法,预测精度直接影响操作品质。分析了遥操作中的不确定大时延及有限带宽对模型修正的影响,针对模型参数的不确定性,提出了一种新的模型在线修正方法。该方法采用时标标识、同态模型、数据平滑等策略,有效克服了实测信息错配、反馈修正与实时预测过程异步以及变采样步长问题,实现了模型的精确在线修正,提高了预测精度和系统的鲁棒性。通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

网络控制系统的时延补偿策略研究

网络控制系统中由于通讯网络的引入而导致的网络时延对控制系统的稳定性和性能带来很大负面影响。对具有随机时延和系统噪声的一类网络控制系统进行了分析,设计了一种可以对随机时延进行补偿的状态观测器,该状态观测器可同时实现对噪声的滤波处理。根据文中的延迟补偿方法,研究了闭环系统的稳定性。通过实验研究,证实了提出的利用状态观测器进行时延补偿策略的有效性。     

基于时延的水中目标纯方位跟踪算法

针对水听器与艇载噪音声纳构成的系统,提出了一种新的水下被动目标运动分析方法。利用测得的方位序列和到达不同传感器的时延差,建立了状态方程和观测方程。运用扩展卡尔曼滤波算法,研究了该系统的目标运动分析问题。蒙特.卡洛模拟仿真试验结果表明,该方法具有较高的定位性能。该系统构成简单,有良好的应用前景。     

基于观测器的CAN网络在线时延补偿策略

网络时延问题是网络控制系统中的主要问题。为了解决网络时延给控制系统带来影响的问题,首先分析网络时延的产生及其可能的取值特性,在网络时延统计特性信息的基础上,从通信技术和控制技术相结合的角度出发,提出了一种基于观测器的在线时延补偿方法。通过CAN bus网络控制实验平台,分析了该补偿方法的有效性。实验结果表明,在网络延迟大的控制系统中该策略仍具有良好的控制效果。     

Robust Stabilization Control for a Class of Nonlinear Measure Differential Systems with Delay

ＲｏｂｕｓｔＳｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒａＣｌａｓｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＭｅａｓｕｒｅＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＤｅｌａｙ⒇ＹＵＥＤｏｎｇＸＵＳｈｉｆａｎＣｏｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃ...     

线性时滞系统的鲁棒故障诊断

研究了一类含有未知输入干扰和模型不确定性的时滞系统故障诊断问题。通过变换,原系统被分成两个子系统,一个子系统不受故障的影响,可以设计鲁棒观测器;另一个子系统受到故障的影响,但是它的状态可以通过测量得到。设计的观测器利用解析冗余方法能够对执行器故障和传感器故障进行诊断。仿真结果表明,算法具有良好的诊断性能。     

不确定中立型系统的改进的时滞依赖的鲁棒镇定

研究了具有时不变不确定性的中立型系统的鲁棒镇定/稳定问题。给出了新的镇定/稳定法则。利用改进的Lyapunov泛函,得到了这类系统基于线性矩阵不等式的保守性较低的镇定/稳定条件。最后,用几个例子证明了本文所得到的结果要比现存的结果得到了提高。     

一类多状态时滞不确定系统的鲁棒预测控制

针对一类多状态时滞多面体不确定对象,提出了一种鲁棒预测控制算法。基于参数相关的李亚普诺夫函数,给出了系统稳定的充分条件。通过求解满足若干线性矩阵不等式条件的上界值的最优化问题,获得了约束范围内满足系统鲁棒性能的最优控制律。优化问题的可行性保证了算法的鲁棒稳定性。仿真实例证明了该算法的有效性。     

Robust H∞ control for uncertain stochastic saturating systems with time delays

The robust H∞ control problem for uncertain stochastic time-delay systems containing nonlinear actuators is considered. The uncertainties in the systems are assumed to satisfy specific match condition. The time delays exitst in state as well as control input. The new stochastic robust stabilization criterion and a sufficient condition for the existence of stochastic robust stabilizing control law are derived. The delay-independent memoryless robust H∞ controllers are constructed to stabilize the given systems in terms of a group of linear matrix inequalities. A numerical simulation example is presented to show that the proposed approach is valid.     

Robust H∞ filter design for uncertain nonlinear discrete systems with state delay

In this paper, we address the problem of robust H∞ filter design for a class of nonlinear discrete-time systems with norm-bounded parameter uncertainty, unknown state delay, and unknown nonlinear disturbance. Firstly, the sufficient condition of the existence of the robust filter is analyzed by the modified Riccati inequalities, such that the filtering process remains robustly stable and a prescribed H∞ performance lever is achieved. Then the filter is characterized in the terms of positive solutions of two algebraic Riccati-like equations, irrespective of the uncertainties, time delays and nonlinearities. The simulation example further shows the validity and the applicability of the proposed approach.     

具有时滞的区间大系统的鲁棒稳定性

应用Lyapunov函数方法讨论了具有时滞的区间大系统的鲁棒稳定性,给出了该系统鲁棒稳定的充分条件,同时还讨论了一类不确定时滞大系统的鲁棒稳定性,最后给出了结果的示例并与前人的结果进行了比较。     

凸多面体不确定随机时滞系统的非脆弱鲁棒镇定

针对具有凸多面体不确定性的随机时滞系统,讨论了非脆弱鲁棒指数镇定问题,其中非脆弱控制器中的不确定性采用的是凸多面体不确定描述。基于Lyapunov直接法,采用了与参数相关的Lyapunov krasovskii泛函,并结合自由权矩阵方法, 使得Lyapunov矩阵与系统矩阵分离,从而获得了系统的完全基于线性矩阵不等式的时滞相关非脆弱鲁棒镇定的充分条件。最后,用例子说明了结果的有效性。