Adaptive Output-feedback Stabilization for a Class of Uncertain Nonlinear Systems 被引量：5

1

作者 SHANG Fang LIU Yun-Gang 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期92-100,共9页

关键词 控制器 非线性 控制系数 增长速度

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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

2

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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电池储能系统的非线性控制器 被引量：32

3

作者 金一丁 宋强 刘文华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期75-80,共6页

电池储能系统具有快速、独立地输出有功/无功的潜在能力,在负荷平定、不间断电源、电能质量治理等方面具有很高的应用价值。文中以NaS(钠硫)电池为例,根据其在充/放电周期中端电压变化较大的特点,设计了包括DC-DC斩波调压电路和DC-AC整... 电池储能系统具有快速、独立地输出有功/无功的潜在能力,在负荷平定、不间断电源、电能质量治理等方面具有很高的应用价值。文中以NaS(钠硫)电池为例,根据其在充/放电周期中端电压变化较大的特点,设计了包括DC-DC斩波调压电路和DC-AC整流/逆变电路在内的电网接入系统,建立了包括电池在内的装置数学模型并提出适用于该装置的控制策略。充分考虑了控制对象的非线性特点,采用反馈精确线性化的方法进行分析和控制器设计。仿真结果证明该控制策略具有良好的稳定性和动态响应,在电池参数存在差异的情况下能保持各组电池电流均衡。 展开更多

关键词 电池储能 反馈线性化 非线性控制 NaS电池

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基于精确线性化理论的超级电容储能系统的非线性控制算法 被引量：21

4

作者 李轩 李永丽 常晓勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期12-20,共9页

针对超级电容及DC-DC电路的非线性特性,设计了超级电容储能系统的非线性控制算法。通过分析电路的工作状态,建立了电路仿射非线性系统标准型,利用状态反馈精确线性化理论推导出电路状态量与占空比函数间的关系,进而设计相应控制算法,并... 针对超级电容及DC-DC电路的非线性特性,设计了超级电容储能系统的非线性控制算法。通过分析电路的工作状态,建立了电路仿射非线性系统标准型,利用状态反馈精确线性化理论推导出电路状态量与占空比函数间的关系,进而设计相应控制算法,并证明了系统的内动态稳定性,实现了超级电容恒流充电与恒压放电的控制目标。在Matlab/Simulink仿真平台中搭建仿真模型,对所提控制算法进行验证,并在实验室中搭建实验电路,比较了非线性控制算法与PI算法的控制效果。结果表明,在超级电容储能系统中采用非线性控制算法相比于传统PI算法能明显提高系统的动态性能,保证系统稳定运行。 展开更多

关键词 超级电容 储能系统 非线性控制 状态变量反馈 精确线性化

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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

5

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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采用输出反馈方式的电力系统非线性励磁控制 被引量：20

6

作者 阮阳 袁荣湘 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第34期68-76,共9页

现有的电力系统非线性励磁控制器多基于状态反馈设计,需要测量同步发电机的转子角和部分变量的微分,并且控制器以发电机相对转子角驱至参考值为控制目标,在系统的网络参数或运行方式变化时无法维持机端电压恒定。采用输出反馈的方式提... 现有的电力系统非线性励磁控制器多基于状态反馈设计,需要测量同步发电机的转子角和部分变量的微分,并且控制器以发电机相对转子角驱至参考值为控制目标,在系统的网络参数或运行方式变化时无法维持机端电压恒定。采用输出反馈的方式提出一种新的非线性励磁控制器设计方法。分别针对单机无穷大系统及多机系统,对系统的非线性数学模型提出了新的变换方法,将其转换为以机端电压偏差、角速度偏差和有功功率偏差为状态变量的不确定线性系统,进而应用一种基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的鲁棒控制理论设计出控制器。该控制器不需要测量发电机转子角及任何变量的微分,不依赖于电力系统某个特定运行点,能适应系统网络参数与运行方式变化,较好地抑制扰动并实现机端电压调节功能。仿真结果验证了所得结论。 展开更多

关键词 电力系统 非线性励磁控制 输出反馈 机端电压调节

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非仿射非线性系统的自适应模糊输出反馈控制 被引量：5

7

作者 文杰 姜长生 +1 位作者 钱承山 周丽 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1694-1698,共5页

针对一类单输入单输出非仿射非线性系统,提出了基于观测器的自适应模糊输出反馈控制。该算法通过构造线性误差观测器估计系统输出误差和系统状态,利用估计状态变量和估计输出误差变量设计自适应控制律,采用模糊逻辑系统在线消除非线性... 针对一类单输入单输出非仿射非线性系统,提出了基于观测器的自适应模糊输出反馈控制。该算法通过构造线性误差观测器估计系统输出误差和系统状态,利用估计状态变量和估计输出误差变量设计自适应控制律,采用模糊逻辑系统在线消除非线性系统中的不确定模型,引入监督控制消除系统逼近误差和外界干扰,并利用Lyapunov方法严格证明了在该控制律作用下闭环系统所有信号一致最终有解,闭环系统的输出能最终跟踪期望输出。仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 非仿射非线性系统 自适应模糊控制 输出反馈 线性误差观测器

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水轮机调节系统非线性扰动解耦控制 被引量：20

8

作者 方红庆 沈祖诒 吴恺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期151-155,共5页

该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点,采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法,设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中,除了机组转速偏差外,接力器行程偏差和有压引水系统水压力的... 该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点,采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法,设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中,除了机组转速偏差外,接力器行程偏差和有压引水系统水压力的变化也是控制信号的一部分。仿真结果表明该控制策略能有效的改善水轮机调节系统的动态性能,增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。 展开更多

关键词 水轮机 调节系统 微分几何 非线性控制理论 非线性扰动解耦控制

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一种关于移动机器人的自适应变结构控制方法(英文) 被引量：3

9

作者 胡终须 胡跃明 +2 位作者 李迪 吴忻生 毛宗源 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期919-924,共6页

基于具有m个输入、至多m+2个 状态变量的可控无漂移系统为微分平面系统这样一个事实 ,通过动态扩展原理和自适应控制技术 ,本文提出了一种针对三轮移动机器人轨迹跟踪问题的鲁棒自适应控制方法 .应用动态扩展原理首先对三轮移动机器人... 基于具有m个输入、至多m+2个 状态变量的可控无漂移系统为微分平面系统这样一个事实 ,通过动态扩展原理和自适应控制技术 ,本文提出了一种针对三轮移动机器人轨迹跟踪问题的鲁棒自适应控制方法 .应用动态扩展原理首先对三轮移动机器人的运动模型实现了精确线性化 ,设计变结构控制时采用了边界层内插方法和在线参数估计以削弱控制抖动 . 展开更多

关键词 移动机器人 动态反馈 精确线性比 自适应变结构控制

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磁悬浮运动平台的非线性变结构控制 被引量：5

10

作者 王伟明 马树元 +1 位作者 闪明才 仉毅 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第3期69-72,76,共5页

磁悬浮运动平台具有非接触、无摩擦和无磨损等优点,适合做精密测量和定位设备。针对磁悬浮运动平台动力学模型的强耦合、非线性特点,利用非线性系统的反馈精确线性化方法,实现了运动平台悬浮位置和水平位置的非交互式控制,同时根据垂直... 磁悬浮运动平台具有非接触、无摩擦和无磨损等优点,适合做精密测量和定位设备。针对磁悬浮运动平台动力学模型的强耦合、非线性特点,利用非线性系统的反馈精确线性化方法,实现了运动平台悬浮位置和水平位置的非交互式控制,同时根据垂直方向和水平方向的不同特点分别设计了变结构控制器。仿真结果表明,该方法很好的实现了对悬浮驱动和水平驱动的解耦控制,且控制器具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 磁悬浮运动平台 非线性系统 反馈精确线性化 变结构控制

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非线性系统H_∞模糊输出反馈容错控制 被引量：3

11

作者 李志宇 蔡俊伟 胡寿松 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期32-36,共5页

研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用L... 研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了H∞模糊输出反馈容错控制器存在的充分条件.通过求解由一组LMI所表示的凸优化问题可以得到次优H∞模糊反馈容错控制器.所设计的控制器可保证系统在故障时满足给定H∞性能约束下,使正常情况下的H∞性能最优.最后通过对小车倒立摆系统的仿真验证了该设计方法的有效性. 展开更多

关键词 非线性系统 H∞控制 输出反馈 容错控制 线性矩阵不等式(LMI)

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未知非线性系统的神经网络跟踪控制与仿真研究 被引量：4

12

作者 李琳琳 张广莹 赵长安 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第6期732-735,共4页

应用输入／输出反馈线性化方法和李亚普诺夫方法，研究了一类具有未知非线性函数的非线性动态系统的自适应鲁棒输出跟踪控制问题。首先通过坐标变换和输入变换，将非线性系统变换为部分线性可控系统。接着采用多层前向神经网络来逼近未... 应用输入／输出反馈线性化方法和李亚普诺夫方法，研究了一类具有未知非线性函数的非线性动态系统的自适应鲁棒输出跟踪控制问题。首先通过坐标变换和输入变换，将非线性系统变换为部分线性可控系统。接着采用多层前向神经网络来逼近未知非线性函数，网络的权值根据李亚普诺夫原则来在线修正，这样就克服了许多神经网络控制系统中存在的稳定性问题。同时，为了减少权值学习时间，应用遗传算法预先离线训练网络权值。最后提出了一个基于神经网络建模的自适应鲁棒控制律，给出了李亚普诺夫意义下的稳定性证明。所提出的控制律可确保相应闭环系统的状态及跟踪误差一致最终有界。所给的Ｖａｎ　ｄｅｒ　ｐｏｌ　系统的例子说明了所提控制方案的有效性与鲁棒性。 展开更多

关键词 未知非线性系统 神经网络 自适应鲁棒控制 跟踪控制 仿真

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带电压调节功能的非线性鲁棒控制器(英文) 被引量：6

13

作者 王幼毅 郭国晓 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期23-29,共7页

提出了一种既可增加多机电力系统暂态稳定性又可达到机端输出电压调节功能的非线性鲁棒控制器。该控制器由一个直接反馈线性化 (DFL)控制器和一个比例积分 (PI)控制器组成。 DFL控制器用于降低多机电力系统的非线性程度以及各机之间的... 提出了一种既可增加多机电力系统暂态稳定性又可达到机端输出电压调节功能的非线性鲁棒控制器。该控制器由一个直接反馈线性化 (DFL)控制器和一个比例积分 (PI)控制器组成。 DFL控制器用于降低多机电力系统的非线性程度以及各机之间的相互作用。所提控制器设计方法既可保证系统稳定性又可达到调节电压的目的 ,同时在实现时不需要测量发电机功角。仿真结果表明 ,所提出的方案可在很宽的运行范围内增加系统的阻尼及稳定性。 展开更多

关键词 电压调节 直接反馈线性化 非线性鲁棒控制器 电力系统 暂态稳定性

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非线性控制系统的全局输出调节 被引量：3

14

作者 佘焱 张嗣瀛 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期184-190,共7页

讨论了非线性控制系统的全局输出调节．首先推广精确线性化方法，通过状态反馈和微分同胚将非线性系统的全局输出调节问题，转化为线性系统对非线性系统的跟踪问题．通过提出可解性的概念，得到线性系统对非线性系统全局跟踪的条件，该... 讨论了非线性控制系统的全局输出调节．首先推广精确线性化方法，通过状态反馈和微分同胚将非线性系统的全局输出调节问题，转化为线性系统对非线性系统的跟踪问题．通过提出可解性的概念，得到线性系统对非线性系统全局跟踪的条件，该结果是线性系统结果的推广．在反馈同胚变换全局成立条件下，得到非线性控制系统全局输出调节问题的充分条件，该条件对外部系统只做较弱的可解性假设，在反馈同胚变换局部成立的条件下，可得局部结果． 展开更多

关键词 输出调节 微分同胚 非线性控制系统

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飞机自动着陆控制系统中输入/输出的反馈线性化 被引量：2

15

作者 冯江 王晓燕 +1 位作者 赵书玲 钟文涛 《兵工自动化》 2004年第5期10-12,共3页

飞机着陆自动跟踪控制系统,采用微分几何反馈线性化处理非线性方程输入/输出反馈。由设置等效输入,将系统等效解耦为一阶、二阶线性子系统;经设置期望输出轨迹、定义系统跟踪误差、选择控制律,使全部跟踪状态保持有界,系统误差按指数规... 飞机着陆自动跟踪控制系统,采用微分几何反馈线性化处理非线性方程输入/输出反馈。由设置等效输入,将系统等效解耦为一阶、二阶线性子系统;经设置期望输出轨迹、定义系统跟踪误差、选择控制律,使全部跟踪状态保持有界,系统误差按指数规律收敛于零。仿真表明反馈线性化系统满足纵向着陆无误差要求,具有较强鲁棒性。 展开更多

关键词 反馈线性化 非线性 输入 输出 自动着陆控制系统

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单电感双输出Buck变换器的非线性控制方法研究 被引量：3

16

作者 李畸勇 冯端正 +2 位作者 戈鑫 刘斌 郑一飞 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期1209-1219,共11页

为了减小单电感双输出Buck变换器输出支路间的交叉影响,提出了基于精确反馈线性化的滑模变结构控制。以工作于电感电流连续导电模式的单电感双输出Buck变换器为研究对象,介绍了其工作原理和开关状态,建立了仿射非线性模型,在此基础上,... 为了减小单电感双输出Buck变换器输出支路间的交叉影响,提出了基于精确反馈线性化的滑模变结构控制。以工作于电感电流连续导电模式的单电感双输出Buck变换器为研究对象,介绍了其工作原理和开关状态,建立了仿射非线性模型,在此基础上,将滑模变结构控制应用于精确反馈线性化控制,得到系统的非线性控制律,弥补了精确反馈线性化对精确数学模型依赖的缺陷,提高了系统鲁棒性。仿真结果表明,所提控制方法比传统的峰值电流型控制方法具有更好的调节性能,并能有效地减小系统的交叉调节。最后,由设计的实验电路进一步验证了所提控制方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 单电感双输出 交叉影响 精确反馈线性化 滑模变结构控制 连续导电模式

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电液复合调节作动器的精确线性化建模与控制 被引量：4

17

作者 郎燕 李运华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1062-1066,共5页

针对经典泵控电液作动器固有频率低的问题,对原系统增加了一个新设计的总压力控制阀,它可保证作动筒两个工作腔的压力之和始终为一常数并使两腔压力可控,从而使泵控系统达到和阀控系统相当的固有频率.这种改进型作动器称为EHCA(Electro-... 针对经典泵控电液作动器固有频率低的问题,对原系统增加了一个新设计的总压力控制阀,它可保证作动筒两个工作腔的压力之和始终为一常数并使两腔压力可控,从而使泵控系统达到和阀控系统相当的固有频率.这种改进型作动器称为EHCA(Electro-Hy-draulic Compound regulating integrated Actuator).针对存在的相乘非线性控制问题,通过分析EHCA和总压力控制阀的工作原理,设计了基于精确线性化方法的滑模控制器,并分析了电机转速和变量泵排量在不同工况下的控制量大小配合问题.分析和仿真证明,该设计思想是有效实现高效率、节能和快响应的电液组合作动器方案. 展开更多

关键词 精确线性化 电液作动器 非线性系统 滑模控制 总压力控制阀 电液复合调节组合作动器

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一类不确定模糊模型的输出反馈鲁棒预测控制 被引量：2

18

作者 苏成利 王树青 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期768-772,778,共6页

针对一类满足扇形界条件的不确定模糊模型描述的非线性系统,提出一种输出反馈鲁棒预测控制方法．该方法将鲁棒预测控制的Min-Max优化问题转化为具有LMI约束的线性目标最小化问题,并且不需系统状态完全可测,仅仅利用系统测量输出和不可... 针对一类满足扇形界条件的不确定模糊模型描述的非线性系统,提出一种输出反馈鲁棒预测控制方法．该方法将鲁棒预测控制的Min-Max优化问题转化为具有LMI约束的线性目标最小化问题,并且不需系统状态完全可测,仅仅利用系统测量输出和不可测状态的界限值来确定保证闭环系统鲁棒稳定的输出反馈控制器．仿真实验证明了该方法的有效性． 展开更多

关键词 模糊模型 非线性系统 输出反馈 线性矩阵不等式 预测控制

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非线性非最小相位系统伪线性复合控制 被引量：2

19

作者 方红庆 沈祖诒 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期85-89,共5页

将多变量非线性控制理论中的伪线性化方法,应用于具有非线性、非最小相位特性控制系统的控制规律的设计,实现了被控对象的状态反馈线性化。针对具体的控制要求,将伪线性化方法与其他控制技术相结合,可以形成复合控制策略。基于流体动力... 将多变量非线性控制理论中的伪线性化方法,应用于具有非线性、非最小相位特性控制系统的控制规律的设计,实现了被控对象的状态反馈线性化。针对具体的控制要求,将伪线性化方法与其他控制技术相结合,可以形成复合控制策略。基于流体动力机械控制系统的仿真结果表明,复合控制策略能有效改善被控对象的动态性能,增强其适应参数变化的能力,具有较好的速动性和鲁棒性。 展开更多

关键词 非线性系统 非最小相位系统 伪线性化方法 反馈线性化 复合控制 流体机械控制系统

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机械手鲁棒输出跟踪控制与仿真 被引量：1

20

作者 杨国军 崔平远 李琳琳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期58-61,共4页

研究了两自由度机械手终端夹持不定载荷时的输出跟踪问题。应用输入 /输出反馈线性化法和李亚普诺夫方法 ,提出了一种基于不确定项上界的机械手鲁棒输出跟踪控制器设计算法。所述控制器可确保系统输出按指数规律跟踪期望输出 ,同时相应... 研究了两自由度机械手终端夹持不定载荷时的输出跟踪问题。应用输入 /输出反馈线性化法和李亚普诺夫方法 ,提出了一种基于不确定项上界的机械手鲁棒输出跟踪控制器设计算法。所述控制器可确保系统输出按指数规律跟踪期望输出 ,同时相应闭环系统的状态一致最终有界。该方法计算简单 ,容易实现。仿真结果证明了其可行性及有效性。 展开更多

关键词 机器人 非线性系统 鲁棒输出跟踪控制 机械手 仿真

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