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水面船基于加速度反馈的无源非线性鲁棒观测器的设计方法 被引量：1
1
作者 夏国清 邵兴超 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期12-24,共13页
利用加速度反馈技术和滑模思想,为一种特殊结构的水面船设计了无源非线性鲁棒观测器。该观测器考虑了模型中的科里奥利向心力矩阵,并对模型的不确定项和未建模动态具有一定鲁棒性。根据传感器测量的位置及艏向信息,观测器可以重构船舶... 利用加速度反馈技术和滑模思想,为一种特殊结构的水面船设计了无源非线性鲁棒观测器。该观测器考虑了模型中的科里奥利向心力矩阵,并对模型的不确定项和未建模动态具有一定鲁棒性。根据传感器测量的位置及艏向信息,观测器可以重构船舶的速度及慢变干扰力,并且能够滤除测量值中的噪声和高频数据,以减少执行机构的磨损,节省燃料。加速度反馈可以整定系统惯性矩阵,结合坐标变换可以从模型中消去科里奥利向心力矩阵,并得到结构相对简单的新的系统模型。该模型可以简化观测器的设计,其稳定性分析也比较容易。滑模技术可以有效地解决模型不确定性和未建模动态对观测器的影响,提高观测器的观测精度。仿真试验验证了观测器的有效性。 展开更多
关键词 无源非线性鲁棒观测器 滑模策略 滤波 坐标变换 加速度反馈
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Lipschitz非线性离散系统基于观测器的鲁棒镇定控制设计
2
作者 鲁润翰 于晓 《应用数学》 北大核心 2024年第3期779-791,共13页
本文研究Lipschitz非线性离散时间系统的基于观测器的鲁棒镇定控制问题.首先,针对Lipschitz非线性离散系统,应用微分中值定理和线性参变系统理论,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出基于观测器的鲁棒镇定控制设计的充分条件.随后,将设计... 本文研究Lipschitz非线性离散时间系统的基于观测器的鲁棒镇定控制问题.首先,针对Lipschitz非线性离散系统,应用微分中值定理和线性参变系统理论,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出基于观测器的鲁棒镇定控制设计的充分条件.随后,将设计结果进一步推广,针对含干扰的Lipschitz非线性离散系统进行H∞性能分析,实现了基于观测器的鲁棒H∞镇定控制,同时给出观测器增益矩阵和控制器增益矩阵的一步求解算法.最后,通过两个数值例子验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 LIPSCHITZ非线性系统 观测器 输出反馈 鲁棒H∞控制
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非线性不确定时滞系统观测器型鲁棒无源控制 被引量：2
3
作者 栾小丽 刘飞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1755-1758,共4页
将无源性概念引入到非线性不确定时滞系统中,研究了带有时滞和不确定性的非线性系统的鲁棒无源控制问题。首先,利用多层神经网络近似代替系统中的非线性部分,采用线性微分包含(LDI)技术来线性化该非线性环节。其次,基于LDI模型,构造适... 将无源性概念引入到非线性不确定时滞系统中,研究了带有时滞和不确定性的非线性系统的鲁棒无源控制问题。首先,利用多层神经网络近似代替系统中的非线性部分,采用线性微分包含(LDI)技术来线性化该非线性环节。其次,基于LDI模型,构造适当的状态观测器和反馈控制器,利用Lyapunov稳定理论,通过一定的矩阵变换,将设计问题转化为线性矩阵不等式(LMI)的可行解问题,从而使控制器的设计简单易行。接着,引入无源化的损耗指标,给出具有指定损耗指标的鲁棒无源控制器设计方法。最后以Lo-gistic混沌系统为例进行仿真试验,结果表明该设计方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 时滞系统 不确定性 观测器 鲁棒无源控制 线性矩阵不等式
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基于扩张状态观测器的电力系统非线性鲁棒协调控制 被引量：23
4
作者 余涛 朱守真 +1 位作者 沈善德 李东海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期1-5,共5页
该文提出了一种基于扩张状态观测器的非线性鲁棒协调控制方法(Extended-State-Observer based Nonlinear RobusCoordinated Control, ENRCC):将电力系统对象归纳为一类内环为非线性系统、外环为伪线性系统的多输入多输出对象。在此基础... 该文提出了一种基于扩张状态观测器的非线性鲁棒协调控制方法(Extended-State-Observer based Nonlinear RobusCoordinated Control, ENRCC):将电力系统对象归纳为一类内环为非线性系统、外环为伪线性系统的多输入多输出对象。在此基础上,完整地阐述了 ENRCC 的控制原理:利用一簇低阶扩张状态观测器对内环非线性系统进行动态反馈线性化和解耦设计,利用线性鲁棒控制方法对已线性化的内环系统和外环伪线性系统进行预期动力学设计,最终可实现观测器+线性化+鲁棒协调控制三者的有机结合。实例仿真结果表明:该控制规律严谨简单,方法原理直观清晰,便于工程应用,具有很强的适应性和鲁棒性,能有效地解决一类 不确定+非线性+分散性的电力系统多输入多输出(MIMO)对象的控制问题。 展开更多
关键词 电力系统 非线性鲁棒协调控制 扩张状态观测器 鲁棒控制 无源性理论 数学模型
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一类非线性系统的变结构鲁棒观测器 被引量：4
5
作者 刘粉林 陈兵 +1 位作者 王银河 张嗣瀛 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期303-305,共3页
研究了系统中不确定因素不满足匹配条件且具有外部干扰的变结构鲁棒观测器的设计问题 .构造的观测器适用于标称系统是线性定常系统或可化为正则型的仿射非线性系统 .采用Lyapunov函数作为稳定观测器的判别条件 ,使观测器在有外部干扰时... 研究了系统中不确定因素不满足匹配条件且具有外部干扰的变结构鲁棒观测器的设计问题 .构造的观测器适用于标称系统是线性定常系统或可化为正则型的仿射非线性系统 .采用Lyapunov函数作为稳定观测器的判别条件 ,使观测器在有外部干扰时具有一致最终有界的构造误差 .观测器的构造利用了不确定因素的界 ,与某些结果相比 ,结果在实际中易于实现 . 展开更多
关键词 观测器 非线性系统 变结构鲁棒观测器 镇定问题
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基于动态神经网络的非线性系统鲁棒观测器设计 被引量：8
6
作者 朱瑞军 柴天佑 +1 位作者 伏静丹 胡维礼 《信息与控制》 CSCD 北大核心 1998年第6期423-426,共4页
基于动态神经网对一类不确定非线性系统提出一种新的鲁棒观测器．其中无离线学习、持续激励和输出匹配条件等要求．仿真说明所提方法的有效性．
关键词 不确定性 非线性系统 动态神经网络 鲁棒观测器
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非线性扰动不确定时滞系统时滞相关鲁棒观测器设计 被引量：5
7
作者 关新平 罗小元 +1 位作者 刘奕昌 段广仁 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期290-295,共6页
研究一类具有非线性扰动的不确定时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性及其基于观测器的时滞相关鲁棒控制问题 .将线性矩阵不等式 ( LMI,linear matrix inequality)与数值不等式( AVI,algebraic value inequality)方法相结合给出了开环系统渐... 研究一类具有非线性扰动的不确定时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性及其基于观测器的时滞相关鲁棒控制问题 .将线性矩阵不等式 ( LMI,linear matrix inequality)与数值不等式( AVI,algebraic value inequality)方法相结合给出了开环系统渐近稳定及其指数稳定的时滞相关条件 .并设计了系统的观测器 。 展开更多
关键词 不确定时滞系统 非线性扰动 时滞相关 鲁棒观测器
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非线性不确定系统的鲁棒滑模观测器设计 被引量：6
8
作者 鲍晟 冯勇 孙黎霞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期613-616,共4页
Walcott-Zak观测器虽然对系统的非线性/不确定性具有鲁棒性,但观测器的设计需要满足严格的假设条件,设计参数的选取需要计算大量不等式.针对当系统维数较高时,Walcott-Zak观测器难以设计,在Walcott-Zak观测器基础上,提出了一种鲁棒滑模... Walcott-Zak观测器虽然对系统的非线性/不确定性具有鲁棒性,但观测器的设计需要满足严格的假设条件,设计参数的选取需要计算大量不等式.针对当系统维数较高时,Walcott-Zak观测器难以设计,在Walcott-Zak观测器基础上,提出了一种鲁棒滑模观测器,基于设计新的控制策略,避免了Walcott-Zak观测器所必须满足的严格条件.其设计条件没有Walcott-Zak观测器苛刻,设计参数的选取不需要求解大量方程,同时能保证对系统的非线性/不确定性具有鲁棒性.通过设计滑模,可以调整观测器跟踪系统状态的收敛速度,使状态估计达到预期的指标.仿真结果验证了控制策略的有效性. 展开更多
关键词 非线性不确定系统 鲁棒滑模观测器 设计 控制策略
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一类不确定非线性相似组合大系统的结构相似鲁棒观测器设计 被引量：6
9
作者 严星刚 吕兴亚 张嗣瀛 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1996年第6期623-627,共5页
对一类不确定非线性相似组合大系统，设计出一种渐近观测器。说明了在一定条件下，相似系统存在结构相似鲁棒观测器。并通过一个数值算例说明了本文的结论及结构相似鲁棒观测器的设计方法。仿真结果表明了所得结论的有效性。
关键词 组合大系统 鲁棒观测器 非线性系统
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适用于PEMFC系统状态估计的鲁棒非线性观测器 被引量：6
10
作者 李飞 赵冬冬 +1 位作者 皇甫宜耿 赵国胜 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期19-25,共7页
针对质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)系统的强非线性及强耦合特性,提出一种适用于PEMFC系统过氧比OER(oxygen excess ratio)估计的鲁棒非线性系统观测器,解决PEMFC系统中难于利用传感器直接测量的状态变量... 针对质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)系统的强非线性及强耦合特性,提出一种适用于PEMFC系统过氧比OER(oxygen excess ratio)估计的鲁棒非线性系统观测器,解决PEMFC系统中难于利用传感器直接测量的状态变量(如供应管道中空气质量、阴极侧氧气以及氮气质量等)准确估计的问题。通过矩阵变换,利用微分中值定理将动态误差系统转化为线性变参数系统。基于李雅普诺夫稳定性理论和凸性原理,将观测器设计问题转化为线性矩阵不等式LMI(linear matrix inequality)可行性问题。仿真结果表明所设计的观测器具有良好的收敛特性。 展开更多
关键词 鲁棒非线性系统观测器 质子交换膜燃料电池 过氧比 线性矩阵不等式
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基于观测器的非线性不确定系统鲁棒故障检测新方法 被引量：2
11
作者 朱喜华 李颖晖 +1 位作者 李宁 韩建定 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期644-648,共5页
针对非线性不确定系统的鲁棒故障检测问题,提出了一种采用统计理论的新方法.通过设计全阶故障观测器产生残差信号,将鲁棒故障检测观测器设计问题转化为H∞优化问题;利用H∞范数描述故障检测的鲁棒性,保证系统的抗干扰能力,同时引入H_范... 针对非线性不确定系统的鲁棒故障检测问题,提出了一种采用统计理论的新方法.通过设计全阶故障观测器产生残差信号,将鲁棒故障检测观测器设计问题转化为H∞优化问题;利用H∞范数描述故障检测的鲁棒性,保证系统的抗干扰能力,同时引入H_范数,确保对故障信号的灵敏度;应用线性矩阵不等式技术给出了该设计问题解存在的条件和求解方法.将统计理论用于故障检测阈值的确定,充分考虑了残差信号的随机特性,使故障决策更加准确和可靠.最后通过仿真实例验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 观测器设计 非线性不确定系统 线性矩阵不等式 统计理论 鲁棒故障检测
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基于观测器的非线性系统神经网络鲁棒控制 被引量：2
12
作者 齐国元 陈增强 袁著祉 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期1050-1053,共4页
提出一类不依赖于模型的状态观测器,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数,该观测器本身是一个能提取高阶微分的高阶微分器.基于Lyapunov稳定性理论设计了使闭环系统渐近稳定,对模型变化和扰动具有鲁棒性的神经网络自适应控制器.... 提出一类不依赖于模型的状态观测器,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数,该观测器本身是一个能提取高阶微分的高阶微分器.基于Lyapunov稳定性理论设计了使闭环系统渐近稳定,对模型变化和扰动具有鲁棒性的神经网络自适应控制器.该控制器不仅考虑了闭环系统的输出和设定输入误差的微分,而且考虑了误差的高阶微分,从而提高了控制品质.最后通过仿真例子验证了所提出理论的正确性. 展开更多
关键词 非线性系统 神经网络 微分状态观测器 自适应鲁棒控制器
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非线性随机跳变摄动系统的鲁棒H_∞全阶观测器 被引量：2
13
作者 陈佳 方洋旺 楼顺天 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期57-65,共9页
讨论了一类非线性随机跳变摄动系统鲁棒H∞全阶观测器的设计问题.根据李雅普诺夫稳定性理论,对于观测方程带有Lipschitz非线性项的随机跳变摄动系统,给出了非线性系统的随机稳定判别矩阵,并在此基础上设计了估计误差具有鲁棒H∞镇定性... 讨论了一类非线性随机跳变摄动系统鲁棒H∞全阶观测器的设计问题.根据李雅普诺夫稳定性理论,对于观测方程带有Lipschitz非线性项的随机跳变摄动系统,给出了非线性系统的随机稳定判别矩阵,并在此基础上设计了估计误差具有鲁棒H∞镇定性能的线性全阶观测器,推导了观测器增益的计算方法.与奇异系统不同的是,文中所给出的方法着重考虑了未忽略小时间参数时对估计误差的影响,并在此基础上计算了允许估计误差满足鲁棒H∞镇定性能的小时间参数上界. 展开更多
关键词 随机系统 非线性系统 利普希茨条件 奇异摄动系统 线性观测器 鲁棒H∞性能
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不确定非线性相似组合大系统的鲁棒观测器设计 被引量：1
14
作者 张颖伟 胡伟 +1 位作者 王剑 张嗣瀛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期5-7,共3页
对一类具有相似结构的不确定非线性组合大系统构造其鲁棒渐近观测器 ,利用原系统的相似性 ,使得所设计的各个分散观测器在结构上亦具有相似性 ,由于系统结构的特殊性 ,相对于现有结果 ,所设计的方法计算量小 ,易于工程实现· 最后 ... 对一类具有相似结构的不确定非线性组合大系统构造其鲁棒渐近观测器 ,利用原系统的相似性 ,使得所设计的各个分散观测器在结构上亦具有相似性 ,由于系统结构的特殊性 ,相对于现有结果 ,所设计的方法计算量小 ,易于工程实现· 最后 ,举例说明所提出的渐近观测器的设计方法· 展开更多
关键词 不确定性 非线性 相似组合大系统 鲁棒渐近观测器
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基于自适应模糊状态观测器的非线性系统鲁棒故障检测 被引量：2
15
作者 朱张青 周川 胡维礼 《测控技术》 CSCD 2004年第9期20-22,共3页
针对仿射非线性系统 ,采用自适应模糊系统进行非线性补偿 ,提出了一种基于自适应模糊状态观测器的鲁棒故障检测方法。为确保观测器对噪声干扰和系统参数不确定误差的鲁棒性 ,给出了闭环系统在有界噪声干扰和系统参数不确定误差下的稳定... 针对仿射非线性系统 ,采用自适应模糊系统进行非线性补偿 ,提出了一种基于自适应模糊状态观测器的鲁棒故障检测方法。为确保观测器对噪声干扰和系统参数不确定误差的鲁棒性 ,给出了闭环系统在有界噪声干扰和系统参数不确定误差下的稳定性定理 ,并进行了详尽的证明。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 鲁棒故障检测 适应模糊观测器 稳定性
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基于观测器的非线性系统鲁棒H_∞可靠控制 被引量：2
16
作者 付兴建 姚朋朋 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期80-84,共5页
针对非线性不确定系统,在执行器发生故障的情况下,研究了系统的鲁棒H_∞可靠控制器和系统状态观测器的设计.从Lyapunov稳定性和鲁棒H_∞可靠控制的定义出发,通过构建观测器型状态反馈的闭环控制系统,得到了鲁棒H_∞可靠控制器和状态观... 针对非线性不确定系统,在执行器发生故障的情况下,研究了系统的鲁棒H_∞可靠控制器和系统状态观测器的设计.从Lyapunov稳定性和鲁棒H_∞可靠控制的定义出发,通过构建观测器型状态反馈的闭环控制系统,得到了鲁棒H_∞可靠控制器和状态观测器需要满足的不等式.利用相关引理,将不等式转化为等价的线性矩阵不等式,给出了系统的控制器和状态观测器的表达式.经仿真验证,所设计的基于观测器的非线性不确定系统的鲁棒H_∞可靠控制系统,在执行器失效时系统对允许范围内的结构不确定性具有一定的抗干扰和容错能力,检验了所提出方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 可靠控制 鲁棒H∞控制 非线性 观测器 执行器故障
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非线性互联系统状态观测器设计方法研究
17
作者 孙延修 黎虹 《自动化仪表》 CAS 2023年第1期35-41,共7页
非线性互联系统广泛应用于各类工业生产中。随着科学技术的迅速发展,控制系统的复杂程度越来越高,同时各子系统之间的互联性也变得越来越强。因此,针对日益复杂的非线性互联系统进行研究,已成为一个非常重要的课题。针对非线性互联系统... 非线性互联系统广泛应用于各类工业生产中。随着科学技术的迅速发展,控制系统的复杂程度越来越高,同时各子系统之间的互联性也变得越来越强。因此,针对日益复杂的非线性互联系统进行研究,已成为一个非常重要的课题。针对非线性互联系统观测器的设计方法进行研究,通过设计状态观测器实现对互联系统中状态向量的鲁棒估计。首先,基于李雅普诺夫函数给出广义互联系统状态观测器存在的充分条件。其次,将非线性广义互联系统观测器的存在条件进行推广,得到正常非线性互联系统观测器存在的充分条件。观测器的存在条件均通过Schur补引理,以线性矩阵不等式的形式给出,简化了观测器增益矩阵的求解,得到了互联系统观测器的设计方法。最后,利用MATLAB软件计算出观测器的增益矩阵。两个算例仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 观测器 广义互联系统 线性矩阵不等式 增益矩阵 非线性 鲁棒估计 李雅普诺夫函数 状态估计
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基于自适应模糊输出观测器的非线性系统鲁棒故障检测
18
作者 朱张青 周川 胡维礼 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期565-568,共4页
针对一般非线性系统的故障检测 ,从工程应用的角度提出了一种基于自适应模糊输出观测器的非线性系统鲁棒故障检测方法。该方法以自适应模糊系统构造未知非线性模型的输出观测器 ,在充分考虑外加噪声干扰和系统误差的情况下 ,通过对一般... 针对一般非线性系统的故障检测 ,从工程应用的角度提出了一种基于自适应模糊输出观测器的非线性系统鲁棒故障检测方法。该方法以自适应模糊系统构造未知非线性模型的输出观测器 ,在充分考虑外加噪声干扰和系统误差的情况下 ,通过对一般反向传播学习算法进行改进 ,提出采用鲁棒反向传播学习算法调整观测器参数以辨识系统输出 ,再结合阈值故障检测策略检测系统故障。为保证算法具有较快的收敛速度 ,本文给出了根据模糊规则确定算法初始参数的选择方法并证明了算法的收敛性。仿真结果表明 ,对一般非线性系统故障检测 ,该方法具有有效性和实时性 。 展开更多
关键词 非线性系统 故障检测 自适应模糊观测器 鲁棒反向传播算法
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一类非线性系统的鲁棒观测器——控制器设计
19
作者 宁海春 赵长安 +1 位作者 赵松 杨文容 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期111-113,共3页
针对一类可反馈线性化的不确定性非线性系统 ,研究了鲁棒观测器———控制器设计问题 .当系统不确定性满足匹配条件时 ,设计问题转化为不确定性线性系统的设计 .给出了以李亚普诺夫方法为基础的设计算法 .计算实例证明了所提方法的有效性 .
关键词 非线性系统 不确定性 鲁棒观测器 控制器 匹配条件 反馈线性化
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一类非线性不确定系统的鲁棒观测器设计
20
作者 倪茂林 谌颖 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期228-231,共4页
对于一类非线性不确定系统，给出一种基于观测器的鲁棒稳定控制器设计的新方法，它适用于一般匹配不确定系统，且对全维和降维两种观测器均进行了研究．设计实例表明，所设计的控制器反馈增益幅值较小、实现方便．
关键词 鲁棒控制 非线性 不确定系统 鲁棒观测器
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