一类时滞离散非线性系统的全维观测器设计 被引量：1

1

作者 郭真真 高存臣 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第1期91-96,共6页

通过类Lyapunov方法,结合线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了具有时滞的Lipschitz非线性离散系统全维观测器存在的充分条件.在此基础上,设计了具有扰动的时滞Lipschitz非线性离散系统的鲁棒观测器,提出了该鲁棒观测器存在的一个充分条件,... 通过类Lyapunov方法,结合线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了具有时滞的Lipschitz非线性离散系统全维观测器存在的充分条件.在此基础上,设计了具有扰动的时滞Lipschitz非线性离散系统的鲁棒观测器,提出了该鲁棒观测器存在的一个充分条件,并用具体例子说明了其可行性与有效性. 展开更多

关键词 非线性离散系统 时滞 全维观测器 鲁棒观测器

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基于代数方法的全维故障检测观测器设计 被引量：2

2

作者 王辉 韩冬 +1 位作者 李娟 魏玲 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2020年第1期81-86,共6页

针对伴有不匹配未知干扰的线性时不变系统,将全维观测器的设计方法和未知干扰建模技术相结合,设计出对未知干扰解耦的故障检测观测器.首先,采用代数建模技术将匹配未知干扰从未知干扰中分离出来,剩余的干扰部分即为不匹配未知干扰;然后... 针对伴有不匹配未知干扰的线性时不变系统,将全维观测器的设计方法和未知干扰建模技术相结合,设计出对未知干扰解耦的故障检测观测器.首先,采用代数建模技术将匹配未知干扰从未知干扰中分离出来,剩余的干扰部分即为不匹配未知干扰;然后,依据先验知识对不匹配未知干扰代数建模,构建出一个满足秩条件的增广系统;最后,针对增广系统,设计全维故障检测观测器,并构造对未知干扰鲁棒且对故障敏感的残差.将所提方法应用于一类垂直起降直升机系统,并对系统模型进行仿真.仿真结果表明所提出的全维故障检测观测器是有效的. 展开更多

关键词 不匹配未知干扰 故障检测与分离 代数建模 全维观测器 增广系统

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同时含有未知输入和测量干扰系统全维和降维观测器设计 被引量：5

3

作者 吴阳 张建成 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2108-2118,共11页

针对同时含有未知输入和测量干扰的不确定系统研究了全维和降维观测器设计问题.首先,利用待定系数法给出了全维观测器的结构和存在条件.该条件完全由原系统的系统矩阵给出,易于检验.对于降维观测器,为了消除测量干扰的影响,提出了一种... 针对同时含有未知输入和测量干扰的不确定系统研究了全维和降维观测器设计问题.首先,利用待定系数法给出了全维观测器的结构和存在条件.该条件完全由原系统的系统矩阵给出,易于检验.对于降维观测器,为了消除测量干扰的影响,提出了一种新的测量输出构造方法,使得新构造的测量输出不再包含干扰信号.此外,证明了全维和降维观测器存在条件的内在统一性,即全维观测器所需要满足的观测器匹配条件和强可检测条件在研究降维观测器所要讨论的新的系统中都可以得到保持.因而,在全维观测器存在条件下,也可以设计一个相应的降维观测器.最后,给出了一个数值例子验证所提方法的有效性. 展开更多

关键词 未知输入观测器 测量干扰 全维观测器 降维观测器

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异步电机全维速度观测器若干参数变化的影响 被引量：1

4

作者 万敏 窦曰轩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期15-19,共5页

为研究全维速度观测器中不同参数对其精确度和稳定性的影响,基于传统的异步电机动态数学模型,配置了全维速度观测器的参数,通过Matlab/Simulink仿真考察,分析了全维状态观测器中的增益矩阵参数、PI调节器参数及观测器中的电机参数误差... 为研究全维速度观测器中不同参数对其精确度和稳定性的影响,基于传统的异步电机动态数学模型,配置了全维速度观测器的参数,通过Matlab/Simulink仿真考察,分析了全维状态观测器中的增益矩阵参数、PI调节器参数及观测器中的电机参数误差对速度观测结果的影响。仿真结果表明:合理的观测器参数可以保证全运行状态内电动机观测值的收敛;观测器中的PI调节器参数主要影响其动态特性;电机参数的摄动会影响观测器的稳定性。 展开更多

关键词 全维速度观测器 异步感应电机 速度估计 参数敏感度

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时滞Lipschitz非线性系统观测器设计 被引量：3

5

作者 张悦 杨洪金 +1 位作者 肇和平 刘锐 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1521-1524,共4页

针对满足Lipschitz条件的非线性时滞系统的观测器设计问题,给出了一种新型的全维、降维观测器,并用线性矩阵不等式的形式给出了全维、降维观测器存在的充分条件,通过构造Lyapunov函数进行了证明.结果表明:设计的全维、降维观测器通过解... 针对满足Lipschitz条件的非线性时滞系统的观测器设计问题,给出了一种新型的全维、降维观测器,并用线性矩阵不等式的形式给出了全维、降维观测器存在的充分条件,通过构造Lyapunov函数进行了证明.结果表明:设计的全维、降维观测器通过解线性矩阵不等式可以方便地获得观测器的增益矩阵,简化了增益矩阵的求解过程,消除了增益矩阵选取的盲目性.通过对同一模型进行仿真分析,两种观测器的状态估计误差均能迅速收敛到零,表明所提方法的有效性. 展开更多

关键词 非线性时滞 全维观测器 降维观测器 线性矩阵不等式 LYAPUNOV函数

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基于状态观测器的电力系统阻尼控制 被引量：2

6

作者 刘学智 袁荣湘 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期71-75,共5页

研究了基于状态观测器的电力系统阻尼控制器设计方法。建立了包含4阶发电机模型和3阶励磁系统模型的多机电力系统线性化状态方程,并计算出其矩阵A的特征值和系统阻尼比。通过观察系统的阻尼强弱,根据所要求配置的极点,采用全维和降维状... 研究了基于状态观测器的电力系统阻尼控制器设计方法。建立了包含4阶发电机模型和3阶励磁系统模型的多机电力系统线性化状态方程,并计算出其矩阵A的特征值和系统阻尼比。通过观察系统的阻尼强弱,根据所要求配置的极点,采用全维和降维状态观测器方法,求出观测器增益和系统反馈增益进行反馈控制。该方法的优点在于不需要测量系统的所有状态变量。在4机2区算例中,求出2种观测器的综合闭环系统的零输入响应,通过比较估测值与实际值的变化情况,验证了该方法改善电力系统阻尼特性的有效性。 展开更多

关键词 全维观测器 降维观测器 状态观测器 阻尼控制 极点配置

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类Lyapunov非线性系统降维观测器设计 被引量：8

7

作者 朱芳来 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期607-610,共4页

对一般形式的非线性系统,引入了Lyapunov稳定意义下观测器存在性的概念,讨论了降维观测器的存在性.指出若相对于一特别形式的Lyapunov函数在Lyapunov稳定意义下存在全维观测器,则还存在降维观测器,并给出了降维观测器之设计方法.为说明... 对一般形式的非线性系统,引入了Lyapunov稳定意义下观测器存在性的概念,讨论了降维观测器的存在性.指出若相对于一特别形式的Lyapunov函数在Lyapunov稳定意义下存在全维观测器,则还存在降维观测器,并给出了降维观测器之设计方法.为说明该方法的指导意义,用该方法相对于Lipschitz非线性系统给出了降维观测器设计,并对该设计相对于一具体模型进行了仿真分析,仿真结果表明了该设计方法的正确性及实用性. 展开更多

关键词 非线性系统 降维观测器 全维观测器 LYAPUNOV函数

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全维状态观测器的演化设计

8

作者 刘鹏皓 周永华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第5期140-146,共7页

利用被控系统可以直接测量的输出量和输入量,作为观测器系统的输入信号,并使状态观测器的状态信号和被控系统的状态变量等价。以误差绝对值乘时间积分指标ITAE的倒数作为目标函数。利用智能体对环境的感知和反作用能力,将其与遗传算法... 利用被控系统可以直接测量的输出量和输入量,作为观测器系统的输入信号,并使状态观测器的状态信号和被控系统的状态变量等价。以误差绝对值乘时间积分指标ITAE的倒数作为目标函数。利用智能体对环境的感知和反作用能力,将其与遗传算法的搜索方式相结合,提出了多智能体遗传算法来优化目标函数,进而设计出状态观测器的输出反馈矩阵。将多Agent系统与GA相结合的MAGA能够充分地挖掘GA中个体的并行性,从而在很大程度上提高算法的收敛速度和准确性。 展开更多

关键词 全维状态观测器 多智能体 遗传算法

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二阶PID电路状态观测器MATLAB实现 被引量：2

9

作者 马印才 王春平 贾占强 《科学技术与工程》 2007年第19期5088-5090,共3页

基于状态观测器的故障检测诊断方法可很好地解决某些可测性差的系统故障检测诊断问题。然而,观测器的实现困难严重影响了此方法的应用。提出了一种MATLAB实现全维状态观测器的算法,并以二阶PID电路的状态观测器实现为实例仿真,结果证明... 基于状态观测器的故障检测诊断方法可很好地解决某些可测性差的系统故障检测诊断问题。然而,观测器的实现困难严重影响了此方法的应用。提出了一种MATLAB实现全维状态观测器的算法,并以二阶PID电路的状态观测器实现为实例仿真,结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 全维状态观测器 故障诊断 MATLAB 仿真

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矩阵编码的遗传算法 被引量：4

10

作者 杜永贵 陈鑫 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第2期111-113,118,共4页

针对遗传算法在求解矩阵运算的优化问题时,会出现编码过长或编码、解码复杂的现象。提出一种新的矩阵编码方式,同时也详细给出在矩阵编码下的交叉算子、变异算子和解码公式,可有效地解决编码过长和编码、解码复杂的问题。矩阵编码的遗... 针对遗传算法在求解矩阵运算的优化问题时,会出现编码过长或编码、解码复杂的现象。提出一种新的矩阵编码方式,同时也详细给出在矩阵编码下的交叉算子、变异算子和解码公式,可有效地解决编码过长和编码、解码复杂的问题。矩阵编码的遗传算法既可以保持二进制编码的交叉和变异的灵活性,又能适合于矩阵优化计算。 展开更多

关键词 遗传算法 矩阵编码 全维观测器

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重载机车滑模极值搜索最优粘着控制研究 被引量：14

11

作者 赵凯辉 李燕飞 +2 位作者 张昌凡 何静 李鹏 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期88-95,共8页

为解决因轨面潮湿、雨雪外界条件变化等因素影响轮轨粘着特性而导致重载机车牵引力不能有效发挥的问题,提出一种基于滑模极值搜索的超螺旋滑模最优粘着控制算法。首先建立重载机车动力学模型;然后根据极点配置法设计全维状态观测器实时... 为解决因轨面潮湿、雨雪外界条件变化等因素影响轮轨粘着特性而导致重载机车牵引力不能有效发挥的问题,提出一种基于滑模极值搜索的超螺旋滑模最优粘着控制算法。首先建立重载机车动力学模型;然后根据极点配置法设计全维状态观测器实时估计轮轨粘着系数,采用滑模极值搜索算法实时搜索出变化轨面的最佳蠕滑速度,并应用微分跟踪器跟踪最佳蠕滑速度导数;进而采用超螺旋滑模控制算法设计控制器使重载机车运行于最佳粘着点附近。仿真结果与传统滑模控制相比,粘着系数搜索到实际最优值的时间提前10 s,转矩误差保持在3%内;所提出的控制方法能够快速搜索到不同轨面下的最佳蠕滑速度,实现了重载机车的最优粘着控制。 展开更多

关键词 滑模极值搜索 重载机车 全维状态观测器 超螺旋滑模控制

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基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制 被引量：7

12

作者 刘乐 方一鸣 +1 位作者 李晓刚 李建雄 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期165-175,共11页

基于反馈耗散Hamilton理论研究了可逆冷带轧机速度张力系统的无张力计控制问题.首先,对系统速度张力外环(主轧机速度环和左、右卷取机张力控制环)进行预反馈控制,并采用反馈耗散Hamilton理论完成了速度张力外环控制器的设计.其次,为了... 基于反馈耗散Hamilton理论研究了可逆冷带轧机速度张力系统的无张力计控制问题.首先,对系统速度张力外环(主轧机速度环和左、右卷取机张力控制环)进行预反馈控制,并采用反馈耗散Hamilton理论完成了速度张力外环控制器的设计.其次,为了实现系统的无张力计控制及对摄动参数的自适应估计,基于"扩张系统+反馈"方法完成了系统速度张力外环自适应状态观测器的设计.再次,为了实现可逆冷带轧机主轧机速度和左、右卷取机张力间的协调控制及对外扰不确定项的干扰抑制,基于backstepping方法完成了系统电流内环鲁棒控制器的设计.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证闭环系统的鲁棒稳定性.最后,基于某1 422 mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真,并同串级PI控制方法相比较,结果验证了本文所提方法的有效性. 展开更多

关键词 可逆冷带轧机 无张力计控制 反馈耗散Hamilton理论 全维状态观测器 自适应鲁棒控制

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风力发电系统的Hamilton建模及其无速度传感器控制 被引量：4

13

作者 任丽娜 刘福才 焦晓红 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期457-464,共8页

本文研究了基于端口受控Hamilton(port-controlled Hamiltonian,PCH)模型的永磁同步风力发电系统的无速度传感器控制问题.首先根据风力发电系统本身的物理结构特性,建立其端口受控Hamilton结构模型,然后基于此模型设计了系统的全维状态... 本文研究了基于端口受控Hamilton(port-controlled Hamiltonian,PCH)模型的永磁同步风力发电系统的无速度传感器控制问题.首先根据风力发电系统本身的物理结构特性,建立其端口受控Hamilton结构模型,然后基于此模型设计了系统的全维状态观测器,得到系统的速度估计,从而实现了系统无速度传感器控制.在控制器设计中还考虑了系统存在参数不确定情况下的自适应控制问题,以及在控制器设计中用状态量的估值直接替代不可测状态量时存在的误差问题.最后仿真实验证明了控制器的有效性. 展开更多

关键词 端口受控Hamilton(PCH)模型 永磁同步风力发电系统 全维状态观测器 无速度传感器控制 自适应控制

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金属/陶瓷功能梯度悬臂板的振动抑制研究 被引量：4

14

作者 吕书锋 李宏洁 +1 位作者 张伟 宋晓娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期185-194,共10页

提出了一种抑制功能梯度材料(functionally graded material,FGM)悬臂板振动的鲁棒控制方法。悬臂板的材料性能沿厚度方向按体积分数幂律进行梯度分布。采用经典层合板理论、一阶活塞气动力理论、Hamilton原理和Galerkin方法,推导气动... 提出了一种抑制功能梯度材料(functionally graded material,FGM)悬臂板振动的鲁棒控制方法。悬臂板的材料性能沿厚度方向按体积分数幂律进行梯度分布。采用经典层合板理论、一阶活塞气动力理论、Hamilton原理和Galerkin方法,推导气动力作用下功能梯度悬臂板的动力学方程。为了抑制板的振动,将压电片贴在FGM悬臂板的上下表面分别作为作动器与传感器,利用压电片的正逆压电效应,设计状态反馈控制器,引入全维状态观测器,形成功能梯度悬臂板动力学控制系统的闭环回路。在控制方案上,除了采用鲁棒控制方法外,还采用了线性二次型最优控制(linear quadratic regulator,LQR)方法对振动抑振效果进行对比分析。采用数值方法研究了体积分数指数和长宽比对FGM悬臂板振动特性的影响。通过比较不同体积分数指数、长宽比、温度以及参数不确定条件下的时间历程图和控制电压图,验证所提控制器的有效性和准确性。 展开更多

关键词 功能梯度材料(FGM) 悬臂板 气动力 振动抑制 全维状态观测器

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列车传动最优黏着控制策略研究 被引量：4

15

作者 吴能峰 钟立群 +1 位作者 杨北辉 王辉华 《铁道机车车辆》 北大核心 2018年第1期26-30,42,共6页

在列车的行驶过程中,轮轨间的黏着控制尤其重要,最大化利用黏着力可提高列车的牵引/制动性能。文中提出的列车传动最优黏着控制策略通过全维状态观测器准确地估计出当前利用的黏着系数;利用可变遗忘因子的递归最小二乘法有效地计算出黏... 在列车的行驶过程中,轮轨间的黏着控制尤其重要,最大化利用黏着力可提高列车的牵引/制动性能。文中提出的列车传动最优黏着控制策略通过全维状态观测器准确地估计出当前利用的黏着系数;利用可变遗忘因子的递归最小二乘法有效地计算出黏着-蠕滑特性曲线斜率;采用最速梯度法迅速搜索最佳蠕滑速度给定值。同时为了实现最优黏着控制,设计了蠕滑速度控制环来获得牵引电机转矩指令补偿量。最后通过仿真,证明了该控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 黏着控制 全维状态观测器 递归最小二乘法 最速梯度法

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