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基于扰动和输入饱和限制的连续时间系统预见跟踪控制
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作者 李丽 叶辉 《应用数学》 北大核心 2025年第1期224-232,共9页
本文研究一类带有外部干扰和输入饱和的连续时间系统的预见控制问题.为了能成功地构造出连续时间输入饱和系统的误差系统,与以往对系统方程求导不同,本文利用状态平移方法代替状态求导,使得输入饱和连续时间系统的误差系统的构造成为可... 本文研究一类带有外部干扰和输入饱和的连续时间系统的预见控制问题.为了能成功地构造出连续时间输入饱和系统的误差系统,与以往对系统方程求导不同,本文利用状态平移方法代替状态求导,使得输入饱和连续时间系统的误差系统的构造成为可能.这样原系统的预见饱和控制就转化为误差系统的标准饱和控制问题.另外,针对原系统的误差系统,分别引入状态反馈和静态输出反馈,并改写输入向量以便利用可预见信号的未来信息.利用Lyapunov函数及LMI技巧,导出了闭环系统渐近稳定的充分条件.最后仿真例子表明了本文结果的有效性. 展开更多
关键词 预见控制 连续时间系统 输入饱和 状态反馈 输出反馈 线性矩阵不等式
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输入饱和下广义多智能体系统半全局输出包围控制
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作者 王志文 王玉莹 +2 位作者 卢延荣 杜楠 栗小芳 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期76-84,共9页
在有向通信拓扑下研究了具有输入饱和离散广义多智能体系统的半全局输出包围控制问题.首先,将原问题转化为具有分布式观测器的输出调节问题.其次,基于参数离散Riccati方程得到广义系统的显式解,避免对广义系统进行受限等价分解.然后,基... 在有向通信拓扑下研究了具有输入饱和离散广义多智能体系统的半全局输出包围控制问题.首先,将原问题转化为具有分布式观测器的输出调节问题.其次,基于参数离散Riccati方程得到广义系统的显式解,避免对广义系统进行受限等价分解.然后,基于分布式状态观测器和输出调节器,构造了半全局输出包围控制协议,选择合适的Lyapunov函数给出了系统稳定性的充分条件,并证得在所设计的控制协议下,所有跟随者的输出能够收敛到由领航者所形成的凸包内.最后,通过数值仿真验证了所提出的分布式控制协议的有效性. 展开更多
关键词 离散广义多智能体系统 输入饱和 半全局输出包围控制 低增益反馈 参数离散Riccati方程
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考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制 被引量:2
3
作者 郭峻秀 胡健 +3 位作者 姚建勇 黄玲 谭天乐 刘宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期149-161,共13页
针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低,严重时甚至造成系统失稳的问题,提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先,将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞,给出... 针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低,严重时甚至造成系统失稳的问题,提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先,将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞,给出舵机伺服系统状态方程,选用梯度下降法设计时滞估计律对未知时滞进行估计;其次,将系统中存在的复杂非线性统一为扰动,选用扩展状态观测器(ESO)加以估计,将观测的系统状态值用于设计控制量实现输出反馈控制;然后,选用指令滤波将高阶求导过程转化为求积分,实现信号滤波以抑制微分噪声;最后,基于Lyapunov-Krasovskii泛函稳定性定理证明控制器实现系统有界稳定。仿真及实验表明,所提的控制方法与传统反步控制方法、自抗扰控制和比例微分积分(PID)控制方法相比,响应时间分别提升了92%、88%和51%,跟踪精度分别提升了90%、84%和26%。 展开更多
关键词 舵机伺服系统 输入时滞 输出反馈 指令滤波
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异构非线性多智能体系统无模型输出一致性控制
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作者 孙一仆 陈鑫 +2 位作者 贺文朋 佘锦华 吴敏 《自动化学报》 北大核心 2025年第3期604-616,共13页
针对异构非线性多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的输出一致性控制难题,设计了一种基于同胚分布式控制协议的无模型方法.通过将输出反馈线性化理论与自适应动态规划相结合,可以在不需要精确系统模型的情况下实现非线性智能体的线性... 针对异构非线性多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的输出一致性控制难题,设计了一种基于同胚分布式控制协议的无模型方法.通过将输出反馈线性化理论与自适应动态规划相结合,可以在不需要精确系统模型的情况下实现非线性智能体的线性化,简化分布式控制器的设计复杂性.具体而言,设计一种双层分布式控制结构,在物理空间层通过无模型反馈线性化方法实现未知系统线性化,在微分同构空间层利用线性控制技术进行分布式共识控制.通过两个实验验证了所提方法在处理未知异构非线性多智能体系统中的有效性,将传统的线性分布式控制方法扩展到未知非线性多智能体系统的控制器设计. 展开更多
关键词 非线性多智能体系统 无模型输出共识控制 微分同胚 输入输出反馈线性化 自适应动态规划
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基于低空目标检测的分布式多输入多输出雷达功率分配合作博弈算法
5
作者 齐铖 谢军伟 +4 位作者 张浩为 冯为可 王雷 王瑞君 费太勇 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期192-207,共16页
为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达系统的目标检测效能,提出一种合作博弈功率分配(Cooperative Game Power Allocation,CGPA)算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下... 为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达系统的目标检测效能,提出一种合作博弈功率分配(Cooperative Game Power Allocation,CGPA)算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下的分布式MIMO雷达信号模型,并推导了基于奈曼皮尔逊准则的检测模型。结合Max-Min准则以信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)为优化模型的效用函数。在此基础上,利用加权方法简化了联盟利益Shapley值的计算,得到满足帕累托最优性和公平性的合作资源分配方案。通过对发射功率资源的细致化管理,有效减小多径效应引起接收信号幅度的参差与衰落。在改善接收信号的稳定性的同时,挖掘并利用多径环境下丰富的散射特性,有效提升了雷达系统的探测效能。仿真实验验证了分布式MIMO雷达系统低空多径目标检测的出色性能,所提功率分配算法能够有效提升系统检测性能,并具有较好的实时性。 展开更多
关键词 分布式多输入多输出雷达系统 目标检测 多径效应 功率分配 合作博弈理论
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基于国产器件的远程输入输出装置设计
6
作者 夏好广 王海琦 +2 位作者 卢宏康 谷学冕 余健 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第2期38-48,共11页
对动车组关键子系统核心部件国产化现状进行了调查,为摆脱对国外电子元器件的依赖,针对我国高速动车组对列车网络设备的国产化和自主化需求,提出了基于国产元器件的远程输入输出装置的设计方案。该方案包含电源模块、中央处理单元、总... 对动车组关键子系统核心部件国产化现状进行了调查,为摆脱对国外电子元器件的依赖,针对我国高速动车组对列车网络设备的国产化和自主化需求,提出了基于国产元器件的远程输入输出装置的设计方案。该方案包含电源模块、中央处理单元、总线通信、输入输出等功能模块,实现了电子元器件的国产化替代,同时确保了改造后的功能单元与既有输入输出设备的接口兼容性和功能兼容性。完成了方案设计、样机生产和功能测试,并开展了可靠性强化试验,验证了方案可行性。进一步提高了网络控制系统部件的自主化,能够有效防范供货风险。 展开更多
关键词 动车组 列车网络控制系统 自主化 输入输出装置 可靠性强化试验
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区域生态经济系统的物质输入与输出分析——以常州市武进区为例 被引量:49
7
作者 黄和平 毕军 +2 位作者 李祥妹 张炳 杨洁 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期2578-2586,共9页
运用物质流分析(MFA)方法,对江苏省常州市武进区生态经济系统中物质输入与输出进行了系统的分析,结果表明:(1)随着社会经济发展和人口增长,武进区物质输入总量及人均物质输入量也在增加,但递增速率均远小于GDP增长速率,而物质输出总量... 运用物质流分析(MFA)方法,对江苏省常州市武进区生态经济系统中物质输入与输出进行了系统的分析,结果表明:(1)随着社会经济发展和人口增长,武进区物质输入总量及人均物质输入量也在增加,但递增速率均远小于GDP增长速率,而物质输出总量及人均物质输出量则呈现递减趋势;(2)在不考虑水的因素情况下,武进区物质输入量保持较快的上升速度,其中固体物质的增长速率远远大于气体物质的增长速率;物质输出量则呈总体下降趋势,其中以气体物质输出量的贡献最大,对环境造成污染的物质以气体特别是以化石燃料燃烧排放的废气和工业废气为主;(3)排除占大部分比例农业用水的上升,工业用水、城镇生活用水和地下水总量及人均利用强度都在减少;同时,总的废水排放量及人均排放量在减少,其中又以生活废水排放量的减少最快,其次是工业废水;(4)单位GDP物质输入量的变化处于波动状态,同期的单位GDP物质输出量则呈递减趋势,单位GDP用水量和单位GDP废水排放量则有相同的递减趋势,表征了武进区资源利用效率的稳步提高,区域经济增长和环境压力也在逐步脱钩。上述结果体现了武进区近年来循环经济发展模式的优势,但还存在较多问题,说明武进区在调整物质利用强度和提高资源利用效率方面还需下更大的功夫,并采取相关措施,以期提高实施循环经济战略与建设节约型社会的地位和意义。文章最后结合研究区实际情况就区域环境-经济的协调发展进行了展望,指出了物质流分析方法在应用中的一些缺陷,为今后该领域的进一步研究提供了借鉴。 展开更多
关键词 物质流分析(MFA) 生态经济系统 物质输入输出 武进区 物质消耗强度 物质利用效率
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输出函数在单输入单输出非线性控制系统设计中的重要作用 被引量:30
8
作者 李啸骢 程时杰 +1 位作者 韦化 罗成 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期50-56,共7页
深入研究了输出函数在非线性控制设计中的作用,指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置。并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了如何选择和确定该输出函数以及如何通过该... 深入研究了输出函数在非线性控制设计中的作用,指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置。并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了如何选择和确定该输出函数以及如何通过该输出函数来实现对系统闭环极点进行配置的方法。文中主要针对单输入单输出系统进行讨论,并以发电机励磁控制系统为例,给出应用实例。仿真结果表明按文中提出的观点选择输出函数,所设计的控制律能很好地协调发电机励磁控制系统各状态量的动、静态性能,不仅提高了发电机的动态稳定性,而且能准确地将发电机的端电压Uf 控制在其给定值上运行,不会因受扰而发生静态偏移。 展开更多
关键词 输出函数 输入 非线性控制系统 仿真结果 给定值 极点配置 设计 发电机 励磁控制系统 端电压
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多输入多输出热工系统的辨识与建模研究 被引量:11
9
作者 吴昊 余岳峰 徐星星 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期196-200,共5页
针对热工系统一般为多输入多输出的特性,介绍了多输入多输出辨识建模方法的基本原理,分析了将多输入多输出系统推导简化为多个多输入单输出系统的具体过程,在此基础上,研究了采用以独立伪随机信号为输入信号的多输入多输出系统的辨识试... 针对热工系统一般为多输入多输出的特性,介绍了多输入多输出辨识建模方法的基本原理,分析了将多输入多输出系统推导简化为多个多输入单输出系统的具体过程,在此基础上,研究了采用以独立伪随机信号为输入信号的多输入多输出系统的辨识试验方法及相应的辨识算法.利用上述辨识方法建立了某燃煤锅炉燃烧系统的动态数学模型,计算结果表明:该辨识建模方法对多输入多输出热工系统具有良好的建模效果. 展开更多
关键词 热工系统 多输入多输出 建模 辨识 伪随机信号
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多输入多输出系统的神经网络PID解耦控制器 被引量:13
10
作者 张杰 邹继刚 李文秀 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第5期6-9,共4页
基于神经网络的PID控制 ,提出了一种可用于有耦合的多输入多输出系统的比例、积分和微分参数在线自整定的神经网络PID解耦控制器 ,可以实现对多变量系统的解耦控制 ,仿真结果表明系统具有很好的动态及稳态性能 .
关键词 神经网络 PID控制 多输入多输出系统 解耦控制
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多输入多输出正弦振动试验控制系统算法研究及实现 被引量:5
11
作者 朱银龙 陈怀海 +1 位作者 贺旭东 贾良现 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期62-65,共4页
根据多输入多输出系统的解耦补偿思想,设计了多输入多输出正弦振动试验控制系统的控制方案。应用乘法输出不确定性描述了系统模型误差,对控制算法的收敛性进行了理论分析并对其进行了仿真,检验了算法的可行性。以微型计算机为核心,基于... 根据多输入多输出系统的解耦补偿思想,设计了多输入多输出正弦振动试验控制系统的控制方案。应用乘法输出不确定性描述了系统模型误差,对控制算法的收敛性进行了理论分析并对其进行了仿真,检验了算法的可行性。以微型计算机为核心,基于VXI总线仪器,构建了试验控制系统。编写了测量与控制软件,实现了驱动信号发生、响应信号的采集和处理。在一悬臂梁上进行了两点正弦振动试验控制,结果表明,算法可以使控制点的响应信号快速、稳定地收敛于参考信号,验证了设计的多输入多输出正弦振动试验控制系统的有效性。 展开更多
关键词 振动环境试验 多输入多输出系统 控制系统 正弦振动 振动控制
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基于输入输出线性化的连续系统非线性模型预测控制 被引量:19
12
作者 孔小兵 刘向杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期217-224,共8页
非线性约束预测控制关键是求得可行性优化解.输入输出反馈线性化是非线性控制一种常用的方法,其系统的初始线性输入约束转化成非线性基于状态的约束,因而无法采用常规的二次规划(QP)求解优化问题.针对连续状态空间模型系统,本文提出迭... 非线性约束预测控制关键是求得可行性优化解.输入输出反馈线性化是非线性控制一种常用的方法,其系统的初始线性输入约束转化成非线性基于状态的约束,因而无法采用常规的二次规划(QP)求解优化问题.针对连续状态空间模型系统,本文提出迭代二次规划方法来寻求非线性优化解.为了保证算法的收敛性,系统加入另外一种迭代算法来保证其在整个预测时域上能得到可行解.仿真控制结果表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性 预测控制 连续系统 输入输出反馈线性化
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基于单元输入输出模型控制系统故障树自动建造的一种方法 被引量:4
13
作者 马勇 许晓鸣 刘全忠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期1430-1433,共4页
在已有控制系统故障树的自动建造方法的基础上,提出一种基于单元输入输出模型的自动建树方法.通过对系统组成单元的故障模型和输入输出变量间偏差的传输增益分析,建立单元输入输出模型,并建立了相应的数据库,对数据库搜索建立故障... 在已有控制系统故障树的自动建造方法的基础上,提出一种基于单元输入输出模型的自动建树方法.通过对系统组成单元的故障模型和输入输出变量间偏差的传输增益分析,建立单元输入输出模型,并建立了相应的数据库,对数据库搜索建立故障树.给出了一种自动识别控制环的算法.本文给出的故障树建造方法,不仅能较好地解决复杂控制系统的建树的开放性和可移植性,而且自动化程度较高. 展开更多
关键词 控制系统 故障树 输入输出模型 自动建造
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子空间法单输入多输出系统混合相位地震子波提取 被引量:4
14
作者 杨培杰 潘勇 +1 位作者 穆星 任向东 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-45,共5页
针对高阶统计量混合相位地震子波提取方法要求地层反射系数是非高斯白噪声,并且子波提取速度较慢的缺陷,提出子空间法单输入多输出系统(SIMO)混合相位地震子波提取方法,即基于信号和噪声子空间正交的原理,建立二次型的目标函数,通过对... 针对高阶统计量混合相位地震子波提取方法要求地层反射系数是非高斯白噪声,并且子波提取速度较慢的缺陷,提出子空间法单输入多输出系统(SIMO)混合相位地震子波提取方法,即基于信号和噪声子空间正交的原理,建立二次型的目标函数,通过对目标函数进行优化就可以提取出混合相位的地震子波,它不需要对地层反射系数做任何假设,因此完全不同于高阶统计量地震子波提取。模型试验和实际应用结果表明,子空间法SIMO系统混合相位子波提取速度快且准确度高,非常适合于无井和井资料不可靠地区的地震子波提取,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 子空间法 输入多输出系统 二阶统计量 混合相位子波
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基于逆系统分析法的多输入-多输出系统动态载荷的优化估计 被引量:6
15
作者 饶柱石 施勤忠 荻原一郎 《振动与冲击》 EI CSCD 2000年第2期9-12,16,共5页
本文提出了一种多输入 -多输出系统动态载荷的优化估计方法。该方法可以使估计的总体均方误差最小。首先 ,采用逆系统分析方法建立误差估计方程 ;其次 ,利用非因果维纳滤波理论导出了动态载荷的优化估计器。数字仿真结果表明 ,该方法在... 本文提出了一种多输入 -多输出系统动态载荷的优化估计方法。该方法可以使估计的总体均方误差最小。首先 ,采用逆系统分析方法建立误差估计方程 ;其次 ,利用非因果维纳滤波理论导出了动态载荷的优化估计器。数字仿真结果表明 ,该方法在抑制测量噪声对估计精度的影响方面具有良好的效果。与传统方法估计结果的对比分析表明 ,所提出的方法更为有效和实用。 展开更多
关键词 动态载荷估计 多输入-多输出系统 冲击载荷
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用C语言实现捷联惯导系统的输入输出功能 被引量:9
16
作者 刘建业 李欣 《数据采集与处理》 CSCD 1995年第3期208-213,共6页
捷联惯性导航系统(SINS)是由惯性测量元件和导航计算机构成的多功能自主式导航系统。为满足这种一般单任务计算机的环境要求,本文介绍了利用C语言可对计算机硬件和内存直接进行操作的特点,实现导航计算机的输入输出功能。首先... 捷联惯性导航系统(SINS)是由惯性测量元件和导航计算机构成的多功能自主式导航系统。为满足这种一般单任务计算机的环境要求,本文介绍了利用C语言可对计算机硬件和内存直接进行操作的特点,实现导航计算机的输入输出功能。首先讨论了用C语言直接编程的思想和步骤;然后介绍了有关接口软件的实现原理,主要包括通讯接口芯片的编程,中断控制器的编程,中断服务程序的安装以及中断信号的处理等。实际应用结果表明:C语言是设计和调试SINS的优秀软件,对导航软件的编程、调试、联接、装载和运行带来了极大的方便。 展开更多
关键词 惯性导航系统 输入输出功能 C语言
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多输入多输出离散系统的输出反馈滑模控制 被引量:3
17
作者 于驰 王宏伟 宫明龙 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期187-190,共4页
针对一类多输入多输出非匹配不确定离散系统,在状态不完全可测的情况下,设计了输出反馈滑模控制器.首先利用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了滑动模面函数方程,并进行了稳定性证明;其次,为了减弱离散指数趋近律的抖振现象,... 针对一类多输入多输出非匹配不确定离散系统,在状态不完全可测的情况下,设计了输出反馈滑模控制器.首先利用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了滑动模面函数方程,并进行了稳定性证明;其次,为了减弱离散指数趋近律的抖振现象,给出了基于幂次函数趋近律的控制律设计和理论分析过程,最后根据仿真结果验证了该设计方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 多输入多输出 离散系统 输出反馈 滑模控制 线性矩阵不等式
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多输入多输出试验系统的随机波形时域再现 被引量:3
18
作者 刘成 李一兵 +1 位作者 王仲范 廖连莹 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期171-174,共4页
提出用多输入多输出CARMA模型描述多输入多输出试验系统 ,解决了单输入单输出CARMA模型应用于汽车道路模拟试验台试验系统时存在的局限性。用变遗忘因子的增广最小二乘法递推算法识别参数 ,结合隐式最小方差自校正调节器 。
关键词 多输入多输出试验系统 汽车 道路模拟试验台 随机波形再现
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线性定常系统的输入-输出能量解耦 被引量:6
19
作者 毛维杰 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期146-148,108,共4页
提出一种介于动态解耦与静态解耦之间的能量解耦方法 ,即从输入_输出的能量关系上实现解耦 ,使得任何一个输入的能量主要控制对应的一个输出的能量 ,对其它输出能量的影响尽可能小 .所给实例表明 。
关键词 线性定常系统 解耦控制 近似解耦 输入-输出能量解耦
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具有输入饱和的非线性系统的分散输出控制 被引量:2
20
作者 马跃超 张庆灵 +2 位作者 童松 任玉伟 黄丽芳 《控制工程》 CSCD 2006年第S2期67-69,92,共4页
考虑了一类具有输入饱和的非线性组合大系统的镇定问题。利用李雅普诺夫稳定理论和矩阵理论研究了这类非线性组合大系统的分散输出镇定问题,并给出了一种分散输出镇定控制器的设计。考虑了另一类具有输入饱和的非线性相似组合大系统,由... 考虑了一类具有输入饱和的非线性组合大系统的镇定问题。利用李雅普诺夫稳定理论和矩阵理论研究了这类非线性组合大系统的分散输出镇定问题,并给出了一种分散输出镇定控制器的设计。考虑了另一类具有输入饱和的非线性相似组合大系统,由于相似组合系统的结构特点,给出了简洁的分散输出镇定的条件。 展开更多
关键词 输入饱和 镇定 分散控制 相似系统 输出反馈
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