T-S模糊半马尔可夫跳变系统故障估计

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针对一类具有一般不确定转移概率的T-S模糊半马尔可夫跳变系统(S-MJS)设计了一个降维观测器,它可以同时估计系统状态、执行器故障及传感器故障,并且能够完全解耦外部干扰.利用线性矩阵不等式的形式,给出了观测器存在的充分条件,并证明误差系统可在有限时间内稳定.最后通过数值仿真验证了所提方法的有效性.
其他文献
准确的风速预测对新能源并网稳定运行具有重要意义.为提高风速预测精度,该文构建基于双重Q学习的动态风速预测模型.首先,构建由五种基础预测算法组成的风速Q学习模型集,充分考虑风速波动情况和属性因素,通过Q学习强化学习算法选取出每时段的最佳预测模型,得到初步的风速预测结果;然后,基于风速预测结果计算预测误差,构建第二阶段的误差Q学习模型库,筛选该模型库中的最佳模型,以修正初步预测值,对误差进行校正,得到最终的预测结果;最后,通过对实际风场不同季节的风速进行预测,验证所提方法的有效性.
为确定不同因素对激光高重频作战运用的影响,研究了激光高重频对半主动制导导弹干扰的原理,分别探讨了大气传输、干扰激光重复频率、配置距离等因素对激光高重频作战运用的影响,建立了相应的数学模型,并进行了仿真与计算.结果表明,大气能见度越好,激光高重频干扰机所需的最小发射峰值功率越高;干扰重复频率越高,干扰成功概率越大;干扰机配置距离不能过近,也不能过远,应当根据半主动制导导弹的性能、干扰超前概率等因素确定配置的范围.
针对离散时间域的四旋翼飞行器的大角度轨迹跟踪问题进行研究.首先,采用牛顿-欧拉法建立了基于三维旋转群SO(3)的动力学模型,并采用前向欧拉法将其转换为离散模型.接着,提出了基于内外环的控制结构,并将离散滑模变结构控制应用于内外环控制器的设计,通过李雅普诺夫函数证明了所设计控制器的稳定性.最后,通过Matlab/Simulink仿真验证所设计控制系统的性能,仿真结果表明所设计控制系统具有良好的大角度轨迹跟踪性能.
针对光电稳定平台的建模不确定性和未建模不确定性问题,提出一种基于扰动估计的自适应鲁棒控制算法.该算法将自适应鲁棒控制(ARC)和干扰观测器(DOB)相结合,并将干扰观测器得到的扰动估计值融合进自适应鲁棒控制算法设计中,利用自适应鲁棒控制的参数自适应律对其进行自适应补偿,进一步提高光电稳定平台的稳态精度.仿真结果表明,所提算法与直接采用传统DOB前馈补偿相比具有超调量小、调节时间短的优点,并且有效地提高了光电稳定平台的扰动抑制能力.
为提高无人直升机的姿态控制能力,针对fal函数拐点处不平滑易引起系统抖振、误差较大时系统增益较大等问题,提出一种改进fal函数,改写非线性误差反馈律,并重新应用于自抗扰控制中得到改进ADRC算法.基于已建立的无人直升机动力学模型,通过Matlab/Simulink进行姿态角跟踪以及在白噪声和阶跃干扰下的抗干扰仿真.仿真结果表明,改进fal函数在拐点处具有更好的平滑性,基于改进fal函数的ADRC在无人直升机姿态角跟踪中依旧具有良好的响应速度和超调性,抗干扰能力较传统ADRC更好.
气-固界面和嵌件-环氧界面的电场强度集中效应被认为是导致直流三支柱绝缘子发生沿面闪络和支腿炸裂的重要原因,传统的结构优化难以同时有效调控两个界面的电场分布,迫切需要更合理的调控手段.通过电-热-流多物理场仿真,研究直流三支柱绝缘子界面电场分布特性,指出电荷积聚是造成界面处场强集中的主要原因.据此提出基于“类U型”梯度电导的绝缘子双界面电场联合调控策略,通过嵌件-环氧界面高电导涂层和气-固界面非线性电导涂层的协同使用,使得三支柱绝缘子体电导和表面电导呈“类U型”梯度分布,可降低绝缘子内部及表面电荷积聚程度,
针对现有基于嵌套稀疏圆阵DOA估计方法计算复杂度高、超参数无法快速选取问题,提出了一种基于改进嵌套稀疏圆阵的离格稀疏贝叶斯学习(OGSBL)方法.该方法首先将改进嵌套稀疏圆阵接收信号的协方差矩阵进行向量化处理,然后构造扩展的观测矩阵,进而结合离格模型与稀疏贝叶斯学习算法实现欠定的DOA估计.仿真实验结果表明,所提算法降低了计算复杂度,模型超参数可自适应调整,且在低信噪比、小快拍数和多信源情况下的均方根误差性能优于原嵌套稀疏圆阵和传统均匀圆阵的测向算法.
针对一类含有未知输入和测量噪声的线性离散时间马尔可夫跳变系统,设计了一种降维观测器,可以对系统中的未知输入和测量噪声同时解耦.以线性矩阵不等式的形式给出观测器存在的充分条件,并确保误差系统有限时间随机稳定;之后利用一种代数重构的思想实现了未知输入的估计;最后通过数值仿真验证了所提方法的有效性.
为了提升新工科背景下工科实验课程的教学效果,建设一个高质量的实验教学辅导系统是十分必要的.本文对线上与线下相结合的实验教学方法进行探讨,提出一种建立新型实验教学辅导系统的方案.同时采用计算机信息化技术对系统进行实现和测试.实践的结果表明,在采用该系统开设的实验教学课程中,大学生的创新素质和动手实践应用能力得到了较大的提高.
针对一类含扰动Lipschitz非线性系统的鲁棒控制问题进行了研究,讨论了基于观测器的非线性系统鲁棒控制问题.首先,对满足Lipschitz条件的非线性系统构造出了状态观测器;其次,考虑到系统中的扰动项,根据Lyapunov理论分两种情况以线性矩阵不等式的形式给出基于状态观测器的控制器存在的充分条件,得到了观测器增益矩阵及控制器增益矩阵的计算方法,实现了非线性系统的鲁棒控制;最后,利用数值算例验证了所提方法的有效性.