输出反馈控制

摘要： 研究了带有时滞的布尔控制网络的输出跟踪问题.首先,利用矩阵半张量积,将时滞布尔控制网络的逻辑形式转化为代数形式.其次,通过对代数状态空间进行研究,根据参考输出信号求得系统的最大控制不变子集,并且基于最大控制不变子集得到了时滞布尔控制网络输出跟踪问题可解的充分必要条件.随后,设计了一个有效的算法来求解控制器.最后,通过举例验证了理论结果的正确性.

摘要： 区域电网间存在较高的数据传输,使有限的通信和计算资源变得拥塞。为降低区域电网间的通信负担,提出基于事件触发控制的时滞电力系统负荷频率控制(LFC)方法。针对具有通信延迟的LFC系统,建立基于事件触发控制的时滞LFC动态模型。进而采用多求和不等式,提出具有事件触发控制器的时滞相关LFC系统Lyapunov稳定分析判据;在此基础上,推导了基于事件触发通信和输出反馈的负荷频率控制器协同设计方案,以保证电力系统频率稳定性的同时提高数据传输效率。仿真结果表明,所提方法能够有效减小互联系统频率和联络线功率振荡,保证系统的时滞稳定性并减少网络通信的冗余传输。

摘要： 针对一类状态未知的非线性严格反馈时滞系统,本文提出了一种基于静态增益函数的输出反馈控制方案.首先构造了降阶观测器以估计非线性系统的未知状态.然后在Backstepping设计的每一步定义了具有控制增益函数的新型Lyapunov-Krasovskii泛函以补偿未知时变时滞,定义新的选择不唯一的连续控制增益函数以补偿非匹配项以及Lyapunov-Krasovskii泛函补偿时滞时产生的非负项.提出了一种无记忆输出反馈控制方案.理论分析表明:该控制方案消除了未知时滞的影响,保证了闭环系统所有信号的有界性,并使系统实现渐近稳定.最后仿真结果验证了此控制方案的有效性.

摘要： 研究一类非线性时滞系统的全局预设时间输出反馈控制问题。首先,设计了一类高增益观测器估计系统的不可测状态。其次,为了实现预设时间的收敛性,引入时变增益函数设计输出反馈控制器。借助于Lyapunov-Krasovskii泛函方法,证明闭环系统状态在预设时间内收敛到零点。单摆模型的仿真实验表明:当系统存在传输延迟时,输出反馈控制器能够保证系统的预设时间稳定。

摘要： 本文研究了一类模糊奇异摄动系统的多目标控制问题。通过引用Schur补定理及相关引理,将控制器的设计转化为求解一组线性矩阵不等式的求解问题。该方法保证了对任意选取的ε∈(0,ε0](ε0是ε的上界),此系统存在具有ε依赖特性并且满足鲁棒H∞性能的动态输出反馈控制器。并且该控制器可使系统达到渐近稳定的效果。该方法避免了ε相关的数值刚性问题的出现以及"快慢分解"思想不适用于非标准奇异摄动系统的状况。仿真验证此方法的有效性。

摘要： 本文研究了一类模糊奇异摄动系统的多目标控制问题.通过引用Schur补定理及相关引理,将控制器的设计转化为求解一组线性矩阵不等式的求解问题.该方法保证了对任意选取的ε∈(0,ε0](ε0是ε的上界),此系统存在具有ε依赖特性并且满足鲁棒H∞性能的动态输出反馈控制器.并且该控制器可使系统达到渐近稳定的效果.该方法避免了ε相关的数值刚性问题的出现以及"快慢分解"思想不适用于非标准奇异摄动系统的状况.仿真验证此方法的有效性.

摘要： "现代控制理论"实验课中实验项目"旋转式倒立摆的状态反馈控制器和状态观测器设计"平台对非线性控制实验进行教学改进,通过坐标变换和设计虚拟控制进行非线性输出(负)反馈控制研究,包括Kalman滤波器及应用、动态补偿器设计及稳定条件、智能非线性神经网络建模及应用,基于DSP控制器对一阶旋转式倒立摆系统进行在线控制等.通过课程达成度评价表的成绩定量分析对实验课程目标/对应指标点达成情况,并分析及解决学生实验出现的问题.

摘要： 本文提出了一种基于神经网络和输出反馈的四旋翼无人机非线性控制器设计方案。在该方案中仅使用四个控制输入就可以控制无人机的六个自由度。此外,还引入了神经网络观测器来预测无人机的平动速度和角速度,其中仅考虑无人机的位置和姿态是可测量的。利用李雅普诺夫理论证明,位置、方向和速度跟踪误差,虚拟控制和观测器估计误差,在存在有界扰动和神经网络函数重构误差的情况下,每个神经网络的权值估计误差都是半全局一致最终有界的。在存在未知非线性动力学和干扰的情况下,证明了所提出的输出反馈控制方案的有效性。

摘要： 不确定广义分数阶系统的容许性和鲁棒镇定性问题是困难但有趣的.该文首先,应用状态反馈控制器,给出了闭环系统鲁棒镇定的充分条件.接下来,应用矩阵的奇异值分解和线性矩阵不等式技术,得到了一个基于静态输出反馈控制器的新的镇定性结果,它具有线性矩阵不等式的形式.最后,通过两个数值例子来验证该文所提出的方法的有效性.

摘要： 针对无角速度测量的刚性航天器姿态跟踪问题,提出一种全状态约束输出反馈控制方法,建立修正罗德里格参数描述的系统模型,提出能够适用于约束与非约束情况的改进型障碍李雅普诺夫函数(MBLF),拓展传统对数型障碍李雅普诺夫函数的适用范围.构造二阶辅助系统,将控制输入和饱和输入之间的差作为构造系统的输入,进而产生信号以补偿饱和的影响.设计状态观测器估计未知状态量,并结合反步法设计输出反馈控制律,保证系统全状态约束性能和姿态跟踪精度.通过李雅普诺夫稳定性分析证明姿态观测误差和跟踪误差能够达到一致最终有界.仿真结果验证所提方法的有效性.

摘要： 研究挠性航天器在执行快速机动任务时的姿态控制问题。针对既要满足快速性，又要抑制航天器挠性附件振动的要求，提出一种具有普遍性意义的基于无源性的输出反馈控制方法。并采用Lyapunov方法从理论上分析和证明了闭环系统的渐近稳定性。最后针对地观测卫星进行大角度快速机动进行了仿真验证。研究结果表明:所设计的方法不仅能够有效地抑制挠性振动，而且满足快速机动的要求。

摘要： 研究水下机器人轨迹跟踪控制问题。在充分考虑不确定水动力系数的结构特征的基础上，提出基于动态递归模糊神经网络的自适应输出反馈控制策略。控制器由3部分组成:基于动态补偿器的输出反馈控制项、神经网络自适应控制项和鲁棒控制项。神经网络所需的自适应学习信号由线性观测器提供。利用Lyapunov稳定理论证明控制系统的稳定性。最后将所设计的控制方法应用于球形水下机器人ODIN，对其纵向、横向和艏向运动轨迹的跟踪问题进行了仿真实验，实验结果验证了控制方法的有效性。

摘要： 船舶航向控制非线性系统的非线性项具有特殊形式，基于此，本文给出了一种全阶状态观测器设计方法。状态观测器的系数可由Matlab LMI工具箱计算得出。针对船舶航向控制非线性系统，采用观测器Backstepping方法设计输出反馈控制器。该方法可以保证船舶航向控制系统的全局有界性。最后针对育龙轮的仿真结果证实了所设计的输出反馈控制方法的有效性。

摘要： 利用线性矩阵不等式方法,讨论了一类广义离散时滞系统的输出反馈控制问题.通过选取适当的函数,获得了保证闭环系统渐进稳定且具有性能要求的时滞依赖型线性矩阵不等式条件,并给出了输出反馈控制器的求解方法,仿真算例验证了所提方法的有效性.

摘要： 对于带有附加输出导数项和未知高频控制增益符号的一类扩展参教输出反馈系统,通过基于参数的坐标变换和参数重定义将该系统转化为参效输出反馈形式.由于系统的高频控制增益符号未知,将Nussbaum增益技术融入自适应Backstepping方法中设计自适应输出反馈控制器.采用调节函数法设计参数自适应律以避免过参数估计.该方法所设计的自适应输出反馈控制器可确保闭环系统的所有信号一致有界及跟踪误差渐近收敛.

摘要： 本文研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题.基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态,进而给出了观测误差满足的动态方程,然后利用积分反推方法,构造性地设计出了输出反馈镇定控制器.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定.仿真例子进一步验证了主要结论.

摘要： 本文通过滞后测量来逼近系统输出的导数,然后利用反馈线性化和滑动模方法完成非线性系统的输出反馈控制设计.该方法能够保证系统的实用稳定性,并且通过选择控制器增益而达到任意精度.设计中仅需简单的代数运算,就可以获得系统输出的导数及其高阶导数的计算,而无须增加系统阶次的观测器设计来估计,因而计算量小,设计简便.本文所提的方法的有效性可以通过对一类具有混沌特性的非线性系统的仿真加以充分说明.

摘要： 研究外界扰动作用下的MIMO(多输入多输出)系统的输出反馈最优控制问题。通过求解Riccati方程和Sylvester矩阵方程分别在有限时域和无限时域得到系统最优控制律，证明了最优控制律存在唯一性条件。构造一个观测器z(t)，利用系统的输入变量u(t)和输出变量y(t)的信号来估计状态变量x(t)，然后再利用状态变量的估计值进行反馈，通过前馈补偿扰动，实现最优扰动抑制调节。最后，仿真结果表明了该方法的有效性。

摘要： 研究外界扰动作用下的MIMO(多输入多输出)系统的输出反馈最优控制问题。通过求解Riccati方程和Sylvester矩阵方程分别在有限时域和无限时域得到系统最优控制律，证明了最优控制律存在唯一性条件。构造一个观测器z(t)，利用系统的输入变量u(t)和输出变量y(t)的信号来估计状态变量x(t)，然后再利用状态变量的估计值进行反馈，通过前馈补偿扰动，实现最优扰动抑制调节。最后，仿真结果表明了该方法的有效性。

摘要： 研究外界扰动作用下的MIMO(多输入多输出)系统的输出反馈最优控制问题。通过求解Riccati方程和Sylvester矩阵方程分别在有限时域和无限时域得到系统最优控制律，证明了最优控制律存在唯一性条件。构造一个观测器z(t)，利用系统的输入变量u(t)和输出变量y(t)的信号来估计状态变量x(t)，然后再利用状态变量的估计值进行反馈，通过前馈补偿扰动，实现最优扰动抑制调节。最后，仿真结果表明了该方法的有效性。

摘要： 在焊接电源中，反馈电路感测来自功率输出接线柱和来自远程焊接感测引线的电信号。反馈控制电路缩放电信号并将这些信号转换成分别具有大小位和极性位的二进制数。表示这些信号的二进制数被同时移送到逻辑处理器内以便基于数字化的输入来计算反馈信号。反馈信号是基于由二进制数表示的远程焊接感测引线的连接性极性来计算的。然后，反馈信号被馈送到电源输出控制器以自动调整电弧焊机的功率输出。

摘要： 通过在表示不可控系统的状态空间模型上加上误差矩阵Δ，被设计出将状态空间模型修正为表示可控系统的修正状态空间模型。基于由该修正状态空间模型所表示的系统的状态反馈控制器计算出控制量，对控制对象进行控制。通过使用误差矩阵修正表示不可控系统的状态空间模型，能够使系统变得可控。另外，由于误差矩阵Δ被加到状态矩阵上，因此能够减小误差对系统的输出产生的影响。

摘要： 本实用新型公开了一种通过电压控制激光输出功率的光反馈控制装置，该光反馈控制装置包括通过线路相连的光控单元（1）和直流电源（2）且光控单元（1）能够控制直流电源（2）的供电电压，直流电源（2）通过线路与激光器（3）相连以供电；该光控单元（1）用于按照固定比例采样激光谐振腔（31）输出的激光并确定激光输出功率的变化率，光控单元（1）基于激光输出功率的变化率确定光控单元（1）输出的控制直流电源（2）供电电压的电压模拟信号，直流电源（2）基于电压模拟信号确定直流电源（2）向激光器（3）提供的供电电压。本实用新型的光反馈控制装置能够实时调控激光输出功率，使激光输出功率的波动范围从±5%降到±1%。

摘要： 一种基于输入输出量化的飞行器姿态输出反馈控制方法及系统、控制器和控制方法，建立含有量化输入的飞行器动力学模型和姿态模型，引入辅助变量，把含有输入量化的基于飞行器的模型转化为含有状态量化的扩张状态飞行器模型，利用输出量化信息，设计状态观测器，基于状态估计值，设计飞行器系统的姿态输出反馈控制方案，可以有效降低通讯信道中信息量的大小，节约系统资源，适用于无线网络链接的模块化飞行器的姿态控制。

摘要： 本发明涉及一种基于输出反馈控制器的超声波电机伺服控制方法，包括以下步骤：步骤S1：提供一基座以及设于基座上的超声波电机，所述超声波电机一侧输出轴与一光电编码器相连接，另一侧输出轴与一飞轮惯性负载相连接，所述飞轮惯性负载的输出轴经联轴器与一力矩传感器相连接，所述光电编码器的信号输出端、所述力矩传感器的信号输出端分别接至一控制系统；步骤S2：所述控制系统建立在输出反馈控制的基础上，在控制器上以Lyapunov函数为其调整函数，用以获得更好的控制效能。该控制系统由反馈控制器和电机组成，整个控制器的系统建立在反馈计算的基础上，从而能获得更好的控制效能。该装置及其控制方不仅控制准确度高，而且结构简单、紧凑，使用效果好。

摘要： 一种基于输入输出量化的飞行器姿态输出反馈控制方法及系统、控制器和控制方法，建立含有量化输入的飞行器动力学模型和姿态模型，引入辅助变量，把含有输入量化的基于飞行器的模型转化为含有状态量化的扩张状态飞行器模型，利用输出量化信息，设计状态观测器，基于状态估计值，设计飞行器系统的姿态输出反馈控制方案，可以有效降低通讯信道中信息量的大小，节约系统资源，适用于无线网络链接的模块化飞行器的姿态控制。

摘要： 本发明涉及滑模变结构控制领域，公开了一种基于快速输出采样的滑模输出反馈控制器设计方法，包括1）建立离散不确定性系统模型，设计一种快速输出采样法对系统的状态和输出量进行采样，求得系统k时刻的状态；2）针对离散不确定性系统模型，设计滑模控制器；3）针对滑模控制器的不确定性界未知，设计自适应律对其进行在线估计；并对滑模控制器进行优化，设计具有不确定自适应的滑模控制器；4）论证设计的自适应律的有效性和具有不确定自适应的滑模控制器的有效控制。与现有技术相比，本发明通过快速输出采样的设计，避免对系统的状态当前信息的测量，自适应律对系统中的不确定性大小实现有效的在线估算。

摘要： 一种线性系统滑模抗干扰输出反馈控制模型获取方法及系统、控制器和控制方法，根据考虑的带有不匹配干扰的线性系统，建立基于事件驱动的扩张状态观测器估计未知干扰和状态，基于观测器输出，构造滑模面，设计了基于事件驱动的滑模输出反馈控制器，针对系统受到不匹配干扰以及数据传输受限情况下，提供了一种线性系统滑模抗干扰输出反馈控制方法，解决了数据传输受限情况下系统的抗干扰控制问题，因此实现了在航天器中利用或者设计事件条件使得系统达到既定的目标。

摘要： 本发明涉及一种广域时滞阻尼控制器的设计，尤其涉及一种基于参量Lyapunov理论的考虑控制器饱和的广域时滞阻尼输出反馈控制器的控制方法，将参量Lyapunov理论引入同时考虑控制器饱和和时滞的广域阻尼控制器的集成设计，能够有效地解决一般时滞预测补偿控制器控制参数需要大量离线仿真调整和经验选取的问题，因为它能给出控制律的显式形式且同时给定参数的具体范围，该参数可以通过优化使控制器达到最优的动态性能，本发明充分考虑到饱和非线性对系统的影响，因此控制器本身自始至终都不会发生饱和现象，而且可以给出控制器参数的解析式保证系统稳定。

摘要： 本发明的一种用于叉车稳定控制的静态输出反馈控制方法及存储介质，控制方法包括设置模糊系统模型、奇异观测器模块、广义观测器模块、残差发生器模块、用于叉车稳定控制的静态输出反馈控制方法模块。奇异观测器同时估计系统的状态和故障；广义观测器用于生成对故障尽可能敏感而对扰动不敏感的残差信号；残差发生器最大程度的减小了系统对扰动的敏感度，同时最大程度的提高了对故障的敏感度；用于叉车稳定控制的静态输出反馈控制方法利用观测器提供的故障和状态等可测信号控制动态系统。本发明能在系统发生故障后，能基于估计状态和故障向量，保证控制定律的重新配置，尽可能的恢复系统故障前的性能，大大提高了叉车横向稳定性和主动安全性。