离散变结构控制系统的二阶趋近律方法

本文研究了应用于离散变结构控制系统的一种新的趋近律方法,即一个二阶递推的趋近律方法。利用新趋近律方法设计了一个和当前时刻相关的前两个样本点的递推二阶控制器;基于Lyapunov函数法,利用提出的二阶趋近律方法证明了离散变结构控制系统的渐近稳定性和滑模的有限时间可达性;说明了此方法在不确定离散变结构控制系统中的稳定性研究中的可行性。新方法可大幅度消弱抖振,使系统运动最终趋于原点,还能使系统的准滑动模态保持步步穿越切换面,较好的改善了趋近过程。     

时滞多输入离散变结构控制系统的趋近律方法

研究了基于离散趋近律方法的变结构控制设计问题。借助于S型函数提出了的一种离散趋近律方法,应用到了时滞多输入离散系统。应用该趋近律设计的变结构控制系统,其特点是可以使系统的状态在原点稳定,且可有效消除由传统离散趋近律参数引起的抖振。最后的仿真例子进一步表明了本文方法对时滞离散系统的可行性与有效性。     

基于观测器的不确定离散变时滞系统的稳定性

本文讨论了基于观测器的不确定离散变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定离散系统的状态,构造了状态观测器,并设计了理想的滑模控制律,以保证切换面有限时间的可达性,实现滑动模运动。其次,基于Lyapunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出误差离散系统和滑模动力离散方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了本文结果的有效性和可行性。     

模糊切换增益调节下非线性系统的滑模控制

本文运用模糊控制和滑模控制相结合的方法对一类不确定非线性系统进行了深入研究。针对动态方程中控制系数与状态变量和时间变量有关的非线性时变系统,设计了带有状态变量和时间变量的新的模糊切换增益调节滑模控制器,给出了新的模糊滑模控制律,并证明了系统的稳定性。考虑到外部干扰是影响所研究系统稳定性的重要因素,本文运用调节模糊切换增益的技术,实现了对不确定外界扰动项的补偿。采用全局滑模面技术设计了滑模控制器,成功地避免了传统变结构控制器在到达阶段对不确定性的敏感性,增强了系统的鲁棒性。通过实例仿真,验证了本文所提出的控制方法不仅能够保证所研究的非线性系统是稳定的,还能够有效消除系统的抖振。     

离散广义准滑模控制基于扰动补偿趋近律

研究了一类非匹配不确定离散广义系统的准滑模控制问题。给出了带有扰动补偿的离散广义趋近律,消除了常规滑模控制中不确定项必须有界的限制,且不必满足匹配条件。所设计的滑模控制在有限时间内可达切换面,减小了准滑动模态带宽,有效地削弱了系统抖振,改善了系统动态品质。数值算例验证了该方法的可行性与有效性。     

不确定中立型变时滞系统基于状态观测器的滑模控制

本文讨论了不确定中立型变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定中立型系统的状态,构造了一个状态观测器,并设计了滑模控制律,以保证切换面的有限时间可达性。其次,基于Laypunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出了误差系统和滑模动力方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了文本结果的有效性和可行性。     

离散时滞网络控制系统的镇定研究

研究一类同时存在系统时变时滞和网络随机时滞的网络控制系统的稳定性问题。首先采用切换方法描述离散线性系统的时变时滞,而利用马尔可夫链描述网络随机时滞;其次,基于线性矩阵不等式形式和V-K迭代算法给出该系统的稳定性判据和控制器设计算法;最后通过仿真实例验证了该方法的有效性和可行性。     

基于无记忆状态观测器的多时滞不确定非线性系统的自适应控制

针对一类多时滞不确定非线性系统,研究了基于无记忆状态观测器的自适应控制问题.时滞状态扰动的上界未知,在控制中通过自适应律估计未知参数,并利用估计值设计了不依赖于时滞的无记忆状态观测器和控制器,基于Lyapunov-Krasovskii函数证明了观测误差渐近收敛到零.最后仿真结果说明了该方法的有效性.     

一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制

研究一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制问题。首先,给出了由有限维状态空间中齐次Mar-kovian过程产生的跳跃参数,利用次可达的概念,给出了该系统的状态轨线逼近确定滑模面的条件;其次,设计了滑模变结构控制器,保证系统运动到达滑模是次可达的,并且给出了系统滑动运动为均方渐近稳定的充分条件;最后,通过仿真例子说明了本文方法的可行性与有效性。     

基于滑模方法的不确定分数阶广义系统的鲁棒无源控制

本文研究了基于滑模控制的一类不确定分数阶广义系统的可容许性和鲁棒无源性问题。首先,设计了一种含有奇异矩阵的分数阶积分型切换函数,对其求分数阶导数推导出等效控制,进而得到滑动模态方程。其次,针对滑动模态方程和系统输出方程,利用线性矩阵不等式技巧,给出了系统滑动模态具有鲁棒无源性和可容许性的充分性判据,并进一步建立了鲁棒无源可容许的可解性条件。同时,设计的分数阶滑模控制律保证了闭环系统状态轨迹能够到达预设的切换面。最后,通过一个仿真实例验证了本文结果的有效性。     

海水循环冷却系统腐蚀、污垢和菌藻控制技术研究

海水循环冷却技术,是海水资源利用领域一项新技术,属于海水直接利用技术的范畴。海水含盐量高,具有腐蚀和结垢性的离子浓度远高于一般淡水,且微生物和大生物的种类多、含量高,远不符合国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》规定的循环冷却水的水质要求,但是,海水循环冷却技术实验室研究表明,通过添加海水缓蚀剂,阻垢分散剂,菌藻杀生剂等海水水处理药剂,在腐蚀控制,污垢控制,菌藻控制等方面,可以达到或接近国家有关标准规定的技术指标要求。     

时滞网络控制系统的动态输出鲁棒控制

针对网络控制系统中存在的不确定时滞,将网络控制系统模型转化为不确定系数的离散时间模型。利用Lya-punov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,提出动态输出鲁棒控制器的设计方法,同时给出闭环系统鲁棒渐近稳定的充分条件。仿真例子验证了所提方法的有效性。     

多功能船舶阀门遥控系统微机系统控制方案

介绍了一种多功能船舶的阀门遥控系统的微机控制方案,并对该控制方案应用的设备、技术等进行了分析。该方案的实现可以提高船舶以及其它阀门遥控系统整体的可靠性和设备工作的协调性。     

Zero-G Class Underwater Robots: Unrestricted Attitude Control Using Control Moment Gyros

The "Zero-G" is designated as a new class of underwater robot that is capable of unrestricted attitude control. A novel control scheme based on internal actuation using control moment gyros (CMGs) is developed to provide Zero-G class autonomous underwater vehicles (AUVs) with this unique freedom in control. This is implemented in the CMG-actuated Zero-G class internal kinematic underwater robot actuation (IKURA) system that was developed as part of this research. A series of experiments are performed to demonstrate the practical application of CMGs and verify the associated theoretical developments. The ability to actively stabilize the translational dynamics of the robot is assessed and unrestricted attitude control is demonstrated in an experiment that involves vertically pitched diving and surfacing in surge. Finally, potential applications for Zero-G class AUVs are discussed.     

Adaptive Neural Network Control with Control Allocation for A Manned Submersible in Deep Sea

This paper thoroughly studies a control system with control allocation for a manned submersible in deep sea being developed in China.The proposed control system consists of a neural-network-based direct adaptive controller and a dynamic control allocation module.A control energy cost function is used as the optimization criteria of the control allocation module,and weighted pseudo-inverse is used to find the solution of the control allocation problem.In the presence of bounded unknown disturbance and neural networks approximation error,stability of the closed-loop control system of manned submersible is proved with Lyaponov theory.The feasibility and validity of the proposed control system is further verified through experiments conducted on a semi-physical simulation platform for the manned submersible in deep sea.     

基于自抗扰的双环路UUV航向角控制方法

针对水下无人航行器（UUV）受到海流海浪等外部扰动与内部模型不确定导致航向角控制品质下降的问题,提出一种基于自抗扰（ADRC）的双环路航向角控制方法。首先,建立了 UUV 的六自由度动力学、运动学模型与水平面动力学模型。然后,设计了一种非线性控制器,将自抗扰控制与双控制环路相结合, 针对系统航向控制所受内部与外部等非线性因素的影响,采用扩张状态观测器对“总和”扰动进行观测与补偿。 在采用自抗扰控制的航向角反馈控制回路的基础上,增加航向角速度内环,降低系统对扰动的灵敏度,改造被控对象的传递函数,为外环路提供良好的被控对象模型。最后,通过仿真实验验证了该控制方法的有效性。     

加标回收试验及质控图在实验室内控中的应用

介绍采用加标回收试验和绘制回收率质控图进行质量控制的方法,结合海洋环境监测工作说明其在实验室内控中应用.     

一类有数据包丢失的长时延网络控制系统的最优控制

研究一类具有数据包丢失的长时延网络控制系统的最优控制问题。首先建立控制器和执行器均采用时钟驱动的长时延网络控制系统的离散时间系统模型,提出1种基于维序策略的数据包丢失判别方法。然后在数据包的最大丢包率和最大连续丢包长度被限定的情况下,提出1种用于补偿丢失数据的估值补偿方法。该方法可以根据历史状态向量和控制向量信息估算出当前的控制量。利用该方法和动态规划算法,导出了离散二次型性能指标下的网络控制系统的最优控制序列,进而给出了最优控制律的实现算法。最后通过1个数值仿真算例,比较了不对丢失数据进行补偿和采用估值补偿2种方法对于系统性能的影响,从而验证了主要结果的有效性和正确性。     

基于LBL的海底管节施工局域控制网建立

针对现有水下定位方法在精度和效率上的不足,提出了一种基于LBL建立海底局部控制网的方法。首先根据对称原则,给出了海底控制网布设方法;其次,给出了圆走航海底绝对基准传递方法和数据处理方法;最后,建立了海底控制网无约束和约束平差模型,实现了控制点绝对坐标的高精度确定。将控制网布设、测量和数据处理方法应用于实际工程,300m水深情况下,取得了优于5cm的定位精度。