具有H2／H∞混合性能约束的离散系统的极点配置

本文主要研究具有H_2/H_∞混合性能约束的线性离散系统的极点配置问题,首先将这一问题转化为一个具有H_∞性能和系统闭环极点位置约束的系统H_2性能优化问题,进而通过引入一个辅助性能函数,进一步将其转化成有一个矩阵方程约束的辅助性能函数的最小化优化问题,并给出这个问题静态输出反馈和状态反馈控制器的解的表达式。     

具有闭环极点位置约束的H_2／H_∞混合控制

主要研究系统具有闭环极点位置约束的Ｈ２／Ｈ∞混合控制问题．通过引人一个辅助性能函数，将具有极点位置和Ｈ∞性能约束的系统Ｈ２性能优化问题转化成有一个矩阵方程约束的辅助性能函数优化问题，并给出这个问题静态输出反馈解的表达式．     

广义时变系统的鲁棒H2/H∞滤波

研究一类广义时变系统的鲁棒H2/H∞滤波器的设计问题。 利用具有参数依赖的Lyapunov函数,结合线性矩阵不等式分别给出了使滤波误差系统容许且满足H∞性能约束的充分条件、使滤波误差系统容许且满足H2性能约束的充分条件以及使滤波误差系统容许且满足H2/H∞性能指标的充分条件。 基于该具有参数依赖Lyapunov函数的鲁棒H2/H∞性能准则推导出鲁棒H2/H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计问题转化为线性矩阵不等式约束优化问题。 最后通过数值算例表明该方法的有效性。     

鲁棒极点约束的H∞设计

讨论在H∞混合灵敏度问题中加极点约束以避免零极点对消的设计问题,给出了乘性不确定性下的鲁棒极点约束的LMI。讨论了极点约束问题中性能权函数的处理方法。给出了H∞控制挠性系统的设计算例。     

具有域极点配置的混合H2/H∞滤波

解决了具有域极点配置的连续时不变系统的混合H2/H∞滤波问题.通过采用线性矩阵不等式(LMI)方法描述域稳定性限制、H2和H∞优化,以建立求解这个问题的总框架.这个问题的可解性的充分必要条件由一组LMI给出.最后用一个数字例子来说明所给出的设计方法.     

不确定连续系统的鲁棒H2/H∞滤波

研究凸多面体不确定连续系统的鲁棒H2／H∞滤波问题．为降低设计的保守性．提出一种新的具有参数依赖Lyapunov函数的鲁棒H2／H∞性能准则．基于该性能准则，推导出鲁棒H2／H∞滤波器存在的充分条件．并将滤波器设计问题转化为具有线性矩阵不等式（LMI）约束的参数优化问题．     

不确定离散时间系统的变增益H2H∞滤波

研究凸多面体不确定离散时间系统的变增益H2/H∞滤波器设计问题.通过引入附加松弛变量,提出一种新的Lyapunov矩阵与系统矩阵解耦的混合H2/H∞性能准则.基于该性能准则,推导了变增益H2/H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器设计问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

控制输入受限的拦截卫星轨道鲁棒H2/H∞控制

针对拦截卫星在执行轨道拦截任务的过程中存在不确定参数和不同类型外界干扰的轨道控制问题,研究了基于鲁棒H2/H∞稳定的控制器设计方法.首先,考虑参数不确定性、外界干扰、系统的H2/H∞性能和有限时间性能、控制输入限幅和极点配置,建立了相对运动轨道模型和相应的约束条件,并由此提出了控制器设计目标.然后采用线性不等式技术提出并证明了控制器存在的充分条件,并将控制器的设计转化为一个凸优化问题进行求解.仿真结果表明,设计的控制器能够使系统稳定并满足各项约束,且对系统不确定性具有较好的鲁棒性以及对外界干扰有一定的抑制作用.     

多约束主动悬架H2/H∞混合控制器设计

利用闭环极点配置中的D-稳定性原理,给出了有硬约束的H2/H∞混合控制器的LMI条件并应用于汽车主动悬架分析.用这种方法设计的控制器,通过H∞控制性能指标保证了系统输出信号与输入信号的总能量之比小于适当的γ值,并且利用H2控制,保证了输出信号的能量与输入信号的能量在时域上的峰值比低于一个适当的μ值,同时,将闭环系统的极点配置在复平面上的一个适当区域,可以保证系统具有一定的动态性能和稳定性,比较好的解决了系统性能和系统鲁棒性之间的折衷优化控制问题.     

基于遗传算法的混合H 2 öH ∞状态反馈控制器

提出了应用遗传算法设计混合H2/H∞状态反馈控制器的一种方法.通过遗传算法对H∞控制器进行H2性能优化,从而设计出鲁棒性强并满足系统性能要求的混合H2/H∞状态反馈控制器.该方法采用实数编码、排序选择与最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子和实值变异的变异算子,并在适应度函数中添加惩罚约束.对国产某型飞机进行仿真,结果表明得到的混合H2/H∞状态反馈控制器具有良好的H∞性能和H2性能.     

离散时间不确定系统的混合l1/H∞滤波

研究离散时间不确定线性系统的混合l1/H∞滤波器设计问题,目的是找到一个稳定的线性滤波器,使滤波误差系统在不同的滤波通道内具有不同的性能指标.利用参数依赖Lyapunov函数法,推导出新的鲁棒l1/H∞性能准则.基于该性能准则推导了全阶和降阶鲁棒l1/H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化求解问题.     

基于遗传算法的混合降阶H2/H∞控制器

讨论了混合降阶H2/H∞控制器的设计问题,提出了应用遗传算法设计混合降阶H2/H∞控制器的一种方法.通过遗传算法对次优H∞降阶控制器进行H2性能优化,设计出鲁棒性既强又满足系统性能要求的混合降阶H2/H∞控制器.它分别在H∞降阶和H2性能优化中两次应用遗传算法,遗传算法采用实数编码形式,其算子分别选用排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子及实值变异的变异算子.利用国产某型飞机对该方法进行仿真,其结果表明得到的混合降阶H2/H∞控制器具有良好的H∞性能和H2性能.     

离散时间系统混合l1/H∞-控制问题

研究MIMO离散时间系统混合l1/H∞-控制问题.通过引入辅助优化问题,证明了目标优化值关于约束H∞指标的连续依赖性及其辅助问题最优化解的存在性,同时证明了辅助优化问题的截断序列问题解的收敛性,且其极限为混合l1/H∞-控制优化的辅助问题的最优化解.还给出了优化目标值的上下界逼近.     

线性时变参数系统的混合鲁棒H2/H∞控制

研究具有模型参数不确定性和外部扰动的一类系统，即线性变参数系统（LPV）。考虑参数在多胞内变化，系统状态方程可以由多胞矩阵描述，利用H2／H∞范数条件与系统状态空间实现的线性矩阵不等式（LMI）之间的等价性，来求出H2／H∞。设计问题的解，同时设计含有极点配置的多胞状态反馈控制器，使闭环系统具有所期望的混合H2／H∞性能和动态特性。给出一个弹簧阻尼器算例进行分析求解，仿真说明了系统的鲁棒稳定性和对脉冲干扰的抑制作用，验证了设计方案的有效性。     

基于遗传算法的混合降阶H 2 öH ∞控制器

讨论了混合降阶H2/H∞控制器的设计问题,提出了应用遗传算法设计混合降阶H2/H∞控制器的一种方法.通过遗传算法对次优H∞降阶控制器进行H2性能优化,设计出鲁棒性既强又满足系统性能要求的混合降阶H2/H∞控制器.它分别在H∞降阶和H2性能优化中两次应用遗传算法,遗传算法采用实数编码形式,其算子分别选用排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子及实值变异的变异算子.利用国产某型飞机对该方法进行仿真,其结果表明得到的混合降阶H2/H∞控制器具有良好的H∞性能和H2性能.     

离散时间不确定系统的混合l1/ H ∞滤波

研究离散时间不确定线性系统的混合ι1／H∞。滤波器设计问题，目的是找到一个稳定的线性滤波器，使滤波误差系统在不同的滤波通道内具有不同的性能指标．利用参数依赖LyaPunov函数法，推导出新的鲁棒ι1／H∞一性能准则．基于该性能准则推导了全阶和降阶鲁棒ι1／H∞。滤波器存在的充分条件，并将滤波器的设计问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化求解问题．     

具有时延的参数不确定主动悬架广义H2/H∞控制

提出了一种新的综合考虑系统的输入时延和参数不确定性的广义H2/H∞混合控制器设计方法,并将其用于车辆主动悬架设计.假定作动器时延是一个已知其边界但不确定的恒定的量,且系统的小确定参数是范数有界的.针对悬架设计需求,分别用H∞和广义H2性能评价指标反映车身加速度和机械结构设计约束.通过定义一个李亚普诺夫函数来同时满足闭环系统的两个性能指标,将广义H2/H∞混合控制器设计转化为线性矩阵不等式的求解.用两自由度1/4车悬架模型进行仿真,结果表明:不论是否存在有界时延和车身参数变异,控制器始终能给出很好的控制效果.     

考虑参数不确定性的主动悬架鲁棒H2/H∞混合控制

基于线性矩阵不等式方法,提出了一种新的考虑参数不确定性的鲁棒H2／H∞控制器设计方法,并用于车辆主动悬架设计．假定系统不确定参数是范数有界的,通过引入同一个Lyapunov矩阵来同时满足闭环系统的也和H∞性能条件,把鲁棒H2／H∞控制器设计转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而应用内点法等凸优化技术进行求解．以四分之一车辆模型主动悬架设计为例,进行了数值仿真．结果表明,无论车辆簧上质量是否存在变异,鲁棒H2／H∞控制器均能给出很好的控制效果．     

时延网络化控制系统的H2/H∞混合控制

针对存在多步随机传输时延的网络化控制系统模型,研究了其随机稳定性及H 2/H ∞混合控制问题.在一定的系统通信控制模式下,网络传输时延可以建模为一个马尔可夫随机过程,通过增广系统状态的方法将原系统转化为一个具有随机跳变系数的离散系统,同时通过建立随机跳变Lyapunov函数,构建了满足系统随机稳定的H ∞次优和H 2/H ∞混合控制状态反馈控制器.该控制器可通过求解一组耦合的矩阵不等式而得.仿真结果表明了此方法的可行性.     

非线性离散广义系统的输出反馈H∞控制

主要对非线性离散广义系统的输出反馈H∞控制器的设计问题进行讨论,首先利用广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式,对系统的零解E-渐近稳定性问题进行分析,在此条件基础上给出系统零解E-渐近稳定且具有H∞范数约束的充分条件,然后设计系统的输出反馈H∞控制器,使得闭环系统具有同样的性能。