网络化控制系统鲁棒L_2-L_∞控制器设计

将L2-L∞控制性能指标引入网络化控制系统,研究基于L2-L∞性能指标的网络化控制系统控制器设计问题。采用线性矩阵不等式方法和锥补线性化算法,给出了具有凸多面体形不确定性的网络化控制系统的动态反馈控制器的存在条件。所设计的控制器能够保证在延时和能量有界的外部扰动信号下,系统具有一定的L2-L∞扰动衰减度,最后通过一个仿真示例验证了所提算法的有效性。     

时滞相关滑模L2-L∞控制非线性不确定系统

针对一类非线性不确定时滞系统,依据变结构控制理论,设计了时滞相关滑模控制器使系统状态到达并保持在预先设计的比例-积分型滑模面上。在此基础上设计了无记忆L2-L∞状态反馈控制器,应用线性矩阵不等式方法,给出了系统滑动模态鲁棒渐近稳定且具有L2-L∞扰动衰减水平γ的时滞相关充分条件。应用锥补线性化方法将非凸可行性求解问题转化为受线性矩阵不等式约束的序列最小化问题。结合数值实例,通过时滞相关滑模控制器使系统状态稳定在给定的滑模面,应用Matlab中的LMI（Linear Matrix Inequation）工具箱求解得到了状态反馈控制器,并应用该状态反馈控制器使系统滑动模态鲁棒渐近稳定,且具有L2-L∞扰动衰减水平γ,证实了该方案的可行性。     

时滞LPV系统基于观测器的L2-L2控制

针对一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续系统，研究了基于观测器的L2-L2控制问题。利用依赖于参数的Lyapunov—Krasovskii函数，推导了基于状态观测器的L2-L2控制器存在的充分条件，并将其转化为凸优化问题。所设计的控制器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号，闭环系统的L2-L2性能指标小于一定值。数值仿真验证了所提出方法的可行性。     

基于有限维YOULA参数化的多目标 H2/H ∞最优控制

讨论了多目标H2／H∞最优控制器的设计问题。针对文献[1]中Scherer提出的基于观测器结构的Youla参数化算法，给出了其解存在的必要条件。并基于此算法，将多目标H2／H∞最优控制器的设计问题转化为可解的线性矩阵不等式(LMI)的凸优化问题。通过对每个综合目标使用独立的Lyapunov函数，降低了系统的保守性。并应用于Benchmark控制器的设计，证明了该方法的有效性。     

圆筒型永磁直线电动机电流L2控制

将圆筒型永磁直线电动机的参数变化看作系统的干扰,采用状态空间法,在旋转坐标系下建立圆筒型永磁直线电动机模型;根据所建立的模型,将永磁直线电动机电流控制器的设计问题转化为L2控制标准问题;对L2控制标准设计问题,选取二次型函数作为HJI不等式存储函数,采用线性矩阵不等式方法,推导出了电流控制器的解析表达式,并且证明了该闭环系统是渐进稳定的。通过一个L2控制器,实现了对d轴和q轴电流的控制。仿真研究表明,L2控制策略能够抑制圆筒型永磁直线电动机参数变化对电流的影响。     

异步电动机的端口受控哈密顿控制与L2增益扰动抑制

针对在异步电动机调速系统中负载转矩存在扰动的问题,在异步电动机状态误差端口受控哈密顿(PCH)控制基础上,提出一种采用L2增益抑制扰动的控制方法。首先,建立了异步电动机的PCH系统模型,并构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据转子磁场定向原理,确定了期望的平衡点,利用互联和阻尼配置方法,设计了负载转矩恒定已知时的控制器。其次,针对负载扰动问题,利用L2增益控制原理,设计了异步电动机PCH系统负载扰动抑制控制器,同时为了更好地消除扰动带来的稳态误差,在此基础上引入了PI控制。仿真结果表明,所设计的控制器具有很好的转速跟踪性能和负载扰动抑制能力,有一定的应用前景。     

FACTS的PCH模型与自适应L2增益控制(二)应用篇

采用预置反馈方法,首先推导了TCSC与STATCOM的PCH（端口受控哈密顿）模型,接着基于受控哈密顿（Hamiltonian)系统理论,采用自适应L2增益控制设计方法分别设计了单机电力系统中相应的自适应L2增益控制器。仿真结果表明,通过与传统PID控制器以及不同的干扰抑制比相比较,所设计的控制器具有较强的鲁棒性。     

感应电机的L2增益鲁棒控制

电机电阻在运行过程中会发生较大范围的未知变化，对感应电机的控制性能造成不利影响。该文针对工程中常用的三阶感应电机模型，根据L2增益干扰抑制理论设计了鲁棒控制器。在误差动态方程中，将由未知电阻引起的不确定项看作系统的干扰，设计控制器使得干扰信号对评价信号的L2增益小于给定的性能指标。仿真结果表明，即使转子电阻偏离其标称值很多，控制器仍然能够保持优良的转速与磁链跟踪性能。     

基于遗传算法的超导磁储能装置H2/H∞鲁棒控制器设计

提出了应用GA（遗传算法）设计H2／H∞鲁棒控制器的一般方法，使得在满足闭环系统的H∞范数小于指定的工程要求的条件下误差信号的H2范数最小，该问题可归结为一个带约束条件的极小值优化问题，并通过一种改进的遗传算法加以解决，该设计方法能对具有任意控制器结构的控制系统进行参数优化，与传统的鲁棒控制器设计方法相比，所提出的方法不仅可以提高控制器的鲁棒性，还具有易于进行参数优化的优点，将所提出的方法应用于超导磁储能装置（SMES）PI型鲁棒控制器的设计，时域仿真结果表明所设计的控制器具有很好的鲁棒性，在不同的运用工况下均能有效阻尼电力系统的振荡，此外，控制器还具有结构简单，易于工程实现的优点。     

FACTS的PCH模型与自适应L2增益控制

采用预置反馈方法 ,首先推导了 TCSC与 STATCOM的 PCH(端口受控哈密顿 )模型 ,接着基于受控哈密顿 ( Hamiltonian)系统理论 ,采用自适应 L2 增益控制设计方法分别设计了单机电力系统中相应的自适应 L2 增益控制器。仿真结果表明 ,通过与传统 PID控制器以及不同的干扰抑制比相比较 ,所设计的控制器具有较强的鲁棒性