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含有状态时滞的受扰线性离散系统前馈-反馈最优控制 预览
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作者 赵艳东 刘尚麟 《甘肃科学学报》 2017年第1期21-24,47共5页
对在随机噪声环境下含状态时滞的线性离散系统的最优控制问题进行了研究。利用卡尔曼滤波算法求得随机干扰的最优估计值,并构造一个敏感度函数,根据麦克劳林展开式将原系统的求取过程转化为通过构造一个两点边值问题族来求解。同时在最... 对在随机噪声环境下含状态时滞的线性离散系统的最优控制问题进行了研究。利用卡尔曼滤波算法求得随机干扰的最优估计值,并构造一个敏感度函数,根据麦克劳林展开式将原系统的求取过程转化为通过构造一个两点边值问题族来求解。同时在最优控制律中构造一个补偿函数以减小运算中所带来的误差。将原系统的最优控制律近似估算成M阶前馈-反馈次优控制律,再由分离原理得到含有状态时滞的受扰线性离散系统前馈-反馈最优控制律,最后通过给定一个M的具体值得到M阶的前馈-反馈次优控制律的仿真图像来对比前馈-反馈与经典状态反馈的控制作用,表明前馈-反馈在最优控制律中具有更好的控制效果。 展开更多
关键词 线性离散系统 前馈-反馈控制 最优控制 随机扰动 状态时滞
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时延系统的自抗扰动态面控制 预览
2
作者 黄东 孙国法 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1501-1507,共7页
本文针对高阶时延系统同时存在系统不确定性和未知输入时延的情况,考虑控制器信号的复杂性问题,在动态面控制方法的基础上,引入自抗扰控制技术设计了自抗扰动态面控制器.利用反步法设计动态面控制信号,采用跟踪微分器对虚拟控制信... 本文针对高阶时延系统同时存在系统不确定性和未知输入时延的情况,考虑控制器信号的复杂性问题,在动态面控制方法的基础上,引入自抗扰控制技术设计了自抗扰动态面控制器.利用反步法设计动态面控制信号,采用跟踪微分器对虚拟控制信号滤波,避免了由于对虚拟控制信号重复微分产生的“复杂性爆炸”问题;在控制信号的基础上叠加扰动补偿项,补偿项由扩张状态观测器实时在线估计产生,保证了控制信号的实时性,同时简化了控制器结构以便于实际应用.在闭环系统稳定性判别中运用李雅普诺夫理论做出详细分析.最后,数值仿真结果验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 自抗扰控制 动态面控制 扩张状态观测器 时延系统 非线性系统
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一类异构线性多智能体系统最优输出跟踪的分析与控制 被引量:1
3
作者 李宗刚 张通州 谢广明 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2015年第7期766-778,共13页
研究了一类异构线性多智能体系统的最优输出跟踪问题.利用非零给定点调节器理论,通过引入适当的性能指标函数,得到了使所有智能体输出变量收敛到期望值的充分必要条件;并指出当个体输出矩阵为单位阵时,最优输出跟踪问题即转化为最... 研究了一类异构线性多智能体系统的最优输出跟踪问题.利用非零给定点调节器理论,通过引入适当的性能指标函数,得到了使所有智能体输出变量收敛到期望值的充分必要条件;并指出当个体输出矩阵为单位阵时,最优输出跟踪问题即转化为最优状态跟踪问题;在此基础上,将所得结果推广到了个体状态变量传输具有时滞的情形,得到了问题可解的充要条件,给出了时滞上界.同时,给出了系统实现动态输出跟踪的充分必要条件.利用所得结果,可以确定满足性能指标要求的信息交换拓扑和基于个体的控制器,从而为实现最优输出/状态跟踪的异构多智能体系统的设计提供了工具.仿真结果验证了所得结果的有效性. 展开更多
关键词 多智能体系统 最优一致性问题 输出/状态跟踪 非零给定点调节器 时滞.
转移概率部分未知的网络控制系统状态反馈 被引量:5
4
作者 王燕锋 王培良 +1 位作者 陈惠英 方明 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第4期776-779,共4页
针对具有网络诱导时延的网络控制系统,把时延建模为有限状态的马尔科夫链,在马尔科夫链的转移概率矩阵中的元素是部分未知的条件下,研究了网络控制系统的状态反馈控制问题。通过状态增广的方法建立了闭环系统的模型,利用Lyapunov稳... 针对具有网络诱导时延的网络控制系统,把时延建模为有限状态的马尔科夫链,在马尔科夫链的转移概率矩阵中的元素是部分未知的条件下,研究了网络控制系统的状态反馈控制问题。通过状态增广的方法建立了闭环系统的模型,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出了使闭环系统随机稳定的充分条件及控制器设计方法。利用MatlabLMI工具箱可以方便地求出控制器增益矩阵。实例仿真说明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 状态反馈 时延 转移概率矩阵 线性矩阵不等式
A Hybrid Time-delay Prediction Method for Networked Control System 被引量:7
5
作者 Zhong-Da Tian Xian-Wen Gao Kun Li 《国际自动化与计算杂志:英文版》 EI CSCD 2014年第1期19-24,共6页
This paper presents an Ethernet based hybrid method for predicting random time-delay in the networked control system.First,db3 wavelet is used to decompose and reconstruct time-delay sequence,and the approximation co... This paper presents an Ethernet based hybrid method for predicting random time-delay in the networked control system.First,db3 wavelet is used to decompose and reconstruct time-delay sequence,and the approximation component and detail components of time-delay sequences are fgured out.Next,one step prediction of time-delay is obtained through echo state network(ESN)model and auto-regressive integrated moving average model(ARIMA)according to the diferent characteristics of approximate component and detail components.Then,the fnal predictive value of time-delay is obtained by summation.Meanwhile,the parameters of echo state network is optimized by genetic algorithm.The simulation results indicate that higher accuracy can be achieved through this prediction method. 展开更多
关键词 NETWORKED control system wavelet TRANSFORM auto-regressive integrated moving AVERAGE model ECHO state network genetic algorithm TIME-DELAY prediction
基于TC-ESO的多变量时滞过程控制 预览
6
作者 李光 郑恩让 《测控技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期74-77,共4页
工业过程多变量系统大多数具有耦合时滞特性,对此类系统使用常规的解耦方法往往较难控制。使用TC控制器与扩张状态观测器相结合的新型控制策略,降低耦合作用,不加解耦器,简化了系统,有利于工程上实现。将该控制策略与Smith预估器进行比... 工业过程多变量系统大多数具有耦合时滞特性,对此类系统使用常规的解耦方法往往较难控制。使用TC控制器与扩张状态观测器相结合的新型控制策略,降低耦合作用,不加解耦器,简化了系统,有利于工程上实现。将该控制策略与Smith预估器进行比较,仿真研究表明当被控对象时滞参数变化±30%时,系统输出仍然具有较好的特性,证明了该方法对于多变量时滞系统的有效性和可行性。 展开更多
关键词 耦合 TC控制器 扩张状态观测器 时滞
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状态时滞时变离散时间系统的最优预见控制器设计 被引量:5
7
作者 廖福成 徐玉洁 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期 211-216,共6页
研究了一类具有状态时滞的时变离散时间系统的最优预见控制问题.所用的方法仍然是通过引入差分算子构造扩大误差系统.首先克服了差分算子不是线性算子的困难,成功构造了扩大误差系统.然后通过提升技术,把系统转化为形式上没有时滞的普... 研究了一类具有状态时滞的时变离散时间系统的最优预见控制问题.所用的方法仍然是通过引入差分算子构造扩大误差系统.首先克服了差分算子不是线性算子的困难,成功构造了扩大误差系统.然后通过提升技术,把系统转化为形式上没有时滞的普通控制系统.最后通过引入可预见的目标值信号信息,得到最终的扩大误差系统.从这个扩大误差系统出发,利用时变系统最优控制的有关结果,设计处理原系统的带有预见作用的控制器.利用矩阵分解,把需要求解的高阶Riccati方程转化成一个低阶的Riccati方程.仿真实例表明了该设计方法的有效性. 展开更多
关键词 状态时滞 时变系统 最优控制 预见控制
Fault detection for nonlinear networked control systems based on fuzzy observer 预览 被引量:2
8
作者 Zhangqing Zhu Xiaocheng Jiao 《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 2012年第1期 129-136,共8页
Security and reliability must be focused on control systems firstly, and fault detection and diagnosis (FDD) is the main theory and technology. Now, there are many positive results in FDD for linear networked control ... Security and reliability must be focused on control systems firstly, and fault detection and diagnosis (FDD) is the main theory and technology. Now, there are many positive results in FDD for linear networked control systems (LNCSs), but nonlinear networked control systems (NNCSs) are less involved. Based on the T-S fuzzy-modeling theory, NNCSs are modeled and network random time-delays are changed into the unknown bounded uncertain part without changing its structure. Then a fuzzy state observer is designed and an observer-based fault detection approach for an NNCS is presented. The main results are given and the relative theories are proved in detail. Finally, some simulation results are given and demonstrate the proposed method is effective. 展开更多
关键词 网络控制系统 模糊观测器 故障检测 非线性 建模理论 观测器设计 系统系统 时间延迟
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一类状态依赖时滞能源价格模型的动力学分析 被引量:2
9
作者 薛婷婷 刘文斌 +2 位作者 常治国 张宁 史小艺 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2012年第9期 162-171,共10页
研究了一类状态依赖时滞能源价格模型的动力学行为,通过使用一些新的分析技巧,获得该模型周期解的先验估计,利用重合度理论中的延拓定理,得到该模型正周期解存在的充分性条件,最后以我国近年来无烟煤出厂价格实例验证了该模型实际... 研究了一类状态依赖时滞能源价格模型的动力学行为,通过使用一些新的分析技巧,获得该模型周期解的先验估计,利用重合度理论中的延拓定理,得到该模型正周期解存在的充分性条件,最后以我国近年来无烟煤出厂价格实例验证了该模型实际意义的合理性. 展开更多
关键词 状态依赖 时滞方程 重合度 正周期解
电流互感器暂态饱和的延时计算分析及改进措施 预览 被引量:1
10
作者 郑国强 《安徽电气工程职业技术学院学报》 2011年第1期 43-45,共3页
当电网中一次电流包含有长时间的非周期分量时,可能会使电流互感器的铁芯深度饱和,但饱和出现的时间有时延,且时延大小与系统一次时间常数、互感器二次回路时间常数、非周期分量幅值、CT的工作循环以及CT的暂态面积系数等有关。文中通... 当电网中一次电流包含有长时间的非周期分量时,可能会使电流互感器的铁芯深度饱和,但饱和出现的时间有时延,且时延大小与系统一次时间常数、互感器二次回路时间常数、非周期分量幅值、CT的工作循环以及CT的暂态面积系数等有关。文中通过实例计算分析了CT暂态延时饱和过程,论述了减小互感器饱和对保护装置影响的改进措施。 展开更多
关键词 电流互感器 暂态 延时饱和
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带状态时滞和输入时滞的不确定非线性系统的鲁棒H∞控制 预览 被引量:3
11
作者 李永钊 吴保卫 《河南师范大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 1-7,共7页
针对一类带有状态时滞和输入时滞的不确定非线性系统,研究了鲁棒H∞控制问题.在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,并采用一个新的积分不等式方法,用线性矩阵不等式的形式给出了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖条件,其保守性小... 针对一类带有状态时滞和输入时滞的不确定非线性系统,研究了鲁棒H∞控制问题.在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,并采用一个新的积分不等式方法,用线性矩阵不等式的形式给出了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖条件,其保守性小于已有的结果.最后给出数值例子验证了所给结论的可行性和有效性. 展开更多
关键词 不确定性 状态时滞 输入时滞 鲁棒H∞控制 线性矩阵不等式(LMI)
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一种有源滤波器的PWM变换器优化控制方法 预览
12
作者 李俊 王大志 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1225-1228,共4页
有源滤波器PWM变换器具有延迟环节,难以实现优化控制.分析了PWM变换器的PID控制原理及其无法实现优化控制的原因,指出了实现的方法、条件并建立相应的数学模型.总结出一类时滞系统状态观测器的统一表达式和ITAE优化控制律.根据PWM... 有源滤波器PWM变换器具有延迟环节,难以实现优化控制.分析了PWM变换器的PID控制原理及其无法实现优化控制的原因,指出了实现的方法、条件并建立相应的数学模型.总结出一类时滞系统状态观测器的统一表达式和ITAE优化控制律.根据PWM变换器的特点,提出了将ITAE优化控制律和PID控制器结合实现对PWM变换器的优化控制的方法.MATLAB仿真结果表明,ITAE优化后的控制器能够快速跟踪信号,具有相对其他优化方法更好的动态性能. 展开更多
关键词 有源滤波器 PWM变换器 PID控制器 ITAE优化控制 状态观测器 时滞
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Observer-based robust predictive control of singular systems with time-delay and parameter uncertainties 预览
13
作者 Liu Xiaohua Yang Yuanhua 《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 2009年第3期590-597,共8页
<正>The problem of observer-based robust predictive control is studied for the singular systems with norm-bounded uncertainties and time-delay,and the design method of robust predictive observer-based controller... <正>The problem of observer-based robust predictive control is studied for the singular systems with norm-bounded uncertainties and time-delay,and the design method of robust predictive observer-based controller is proposed.By constructing the Lyapunov function with the error terms,the infinite time domain'min-max'optimization problems are converted into convex optimization problems solving by the linear matrix inequality (LMI),and the sufficient conditions for the existence of this control are derived.It is proved that the robust stability of the closed-loop singular systems can be guaranteed by the initial feasible solutions of the optimization problems,and the regular and the impulse-free of the singular systems are also guaranteed.A simulation example illustrates the efficiency of this method. 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 广义系统 参数不确定性 观测器 时滞 Lyapunov函数 范数有界不确定性 线性矩阵不等式
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基于动态矩阵控制的时延系统预测补偿算法研究 预览
14
作者 郭伟 刘詟 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期 2071-2075,共5页
针对工业过程控制中难以避免的时延问题,分析了其产生的机理。对于系统等效时延,采用预测思想,阐述了以动态矩阵控制的预测状态空间形式,并在此基础上,提出了时延补偿算法。引入补偿因子和过渡因子在线整定预测控制量和时延控制量... 针对工业过程控制中难以避免的时延问题,分析了其产生的机理。对于系统等效时延,采用预测思想,阐述了以动态矩阵控制的预测状态空间形式,并在此基础上,提出了时延补偿算法。引入补偿因子和过渡因子在线整定预测控制量和时延控制量,使控制作用快速平稳过渡,对于突变频繁的时延系统亦能迅速跟踪输入。仿真结果表明,该改进算法的时延补偿性能良好,保证了控制的稳定性和快速性。 展开更多
关键词 时延系统 模型预测控制 状态空间 时延补偿
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一类不确定时滞奇异系统的鲁棒非脆弱控制 预览
15
作者 李华荣 须文波 李华俊 《控制工程》 CSCD 2007年第B05期 46-49,共4页
针对不确定奇异时滞系统,研究了鲁棒非脆弱控制问题。假定不确定性范数有界,设计了基于观测器的控制器,使得闭环系统在不确定性影响下保持鲁棒稳定。仅通过求解相应线性矩阵不等式就可得到鲁棒状态反馈控制器,该控制器不仅对所有容... 针对不确定奇异时滞系统,研究了鲁棒非脆弱控制问题。假定不确定性范数有界,设计了基于观测器的控制器,使得闭环系统在不确定性影响下保持鲁棒稳定。仅通过求解相应线性矩阵不等式就可得到鲁棒状态反馈控制器,该控制器不仅对所有容许的系统不确定性使相应的闭环系统渐近稳定,而且满足控制器本身是非脆弱的,达到抑制干扰的效果。 展开更多
关键词 奇异系统 非脆弱控制 状态反馈 时滞 不确定系统 LMI方法
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非线性齐次时滞系统H∞控制
16
作者 方建印 郭晓丽 程桂芳 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2005年第5期168-175,共8页
讨论了非线性齐次时滞系统的H∞控制问题.首先给出了非线性仿射齐次时滞系统的Lyapunov泛函V(x)具体形式,选取适当的λ*,使得当λ>λ*时系统的Hamilton-Jacobi-Isaacs不等式有解,从而解决了系统的L2增益问题.文章最后构造了具体状态反... 讨论了非线性齐次时滞系统的H∞控制问题.首先给出了非线性仿射齐次时滞系统的Lyapunov泛函V(x)具体形式,选取适当的λ*,使得当λ>λ*时系统的Hamilton-Jacobi-Isaacs不等式有解,从而解决了系统的L2增益问题.文章最后构造了具体状态反馈控制律u(x),使时滞Lyapunov泛函V(x)沿闭环系统轨线导数小于零,保证了系统的渐进稳定性,因而解决了系统的H∞控制问题. 展开更多
关键词 时滞系统 非线性 Lyapunov泛函 齐次 Hamilton H∞控制问题 状态反馈控制律 JACOBI 渐进稳定性 L2增益 闭环系统 不等式
不确定关联时滞大系统鲁棒可靠控制设计方法 预览 被引量:6
17
作者 徐兆棣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期949-953,共5页
针对一类具有状态时滞和参数不确定性的不确定关联时滞大系统,提出了一种基于状态观测器的鲁棒可靠控制器设计方法。该方法通过求解一组线性矩阵不等式(LMI),给出状态观测器和线性动态输出反馈控制器的设计方法。该控制器对于系统中... 针对一类具有状态时滞和参数不确定性的不确定关联时滞大系统,提出了一种基于状态观测器的鲁棒可靠控制器设计方法。该方法通过求解一组线性矩阵不等式(LMI),给出状态观测器和线性动态输出反馈控制器的设计方法。该控制器对于系统中任意容许的不确定性以及在每一个子系统中预先指定的执行器子集合执行器的失效,都可以镇定相应的闭环系统。通过仿真实验证明该设计方法的有效性。 展开更多
关键词 可靠控制 状态观测器 线性矩阵不等式 关联大系统 时滞 执行器失效
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不确定时滞系统ADRC控制 预览 被引量:31
18
作者 夏元清 黄焕袍 韩京清 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期 383-385,共3页
针对不确定时滞系统,将输入时滞系统等价于高阶输入无时滞系统,利用自抗扰控制技术(ADRC),并在控制回路中串联一滤波器得到易于执行的控制量.自抗扰控制技术是由跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)、非线性PID(即NPID)等组成,根据对... 针对不确定时滞系统,将输入时滞系统等价于高阶输入无时滞系统,利用自抗扰控制技术(ADRC),并在控制回路中串联一滤波器得到易于执行的控制量.自抗扰控制技术是由跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)、非线性PID(即NPID)等组成,根据对象的输入输出信息来估计扰动并补偿,从而自动实现抑制扰动,并将被控对象化成积分器串联型以便构造理想的控制器.仿真结果表明:自抗扰控制技术以一套不变的参数,当存在外干扰、模型不确定、状态时滞、输入时滞、甚至输入时滞增加几倍时,系统仍然能够保持理想的跟踪效果. 展开更多
关键词 自抗扰控制技术 跟踪微分器 扩张状态观测器 时滞 滤波
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Robust H∞ Stabilization of Uncertain Linear Time-Delay System with Delayed/Undelayed State Feedback Controllers 预览
19
作者 Chen Wanyi 《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 2001年第4期71-76,共6页
This paper focuses on the H∞ controller design for linear systems with time-varying delays and norm bounded parameter perturbetions in the system state and control/disturbance. On the existence of delayed/undelayed f... This paper focuses on the H∞ controller design for linear systems with time-varying delays and norm bounded parameter perturbetions in the system state and control/disturbance. On the existence of delayed/undelayed full state feedback controllers, we present a sufficient condition and give a design method in the form of Riccati equation. The controller can not only stabilize the time-delay system, but also make the H∞ norm of the closed-loop system be less than a given bound. This result practically generalizes the related results in current literature. 展开更多
关键词 Time-delay H∞ norm Stabilization Uncertainty RICCATI equation Robustness.
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Fixed-Order l1-Control for Systems with Time-Delay 预览
20
《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 2000年第3期40-52,共13页
关键词 TIME-DELAY SYSTEMS l1-control State feedback Dynamic OUTPUT-FEEDBACK Linear matrix INEQUALITY (LMI).
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