设计多变量鲁棒控制系统的正规矩阵方法

本文研究了设计多变量鲁棒控制系统的正规矩阵方法，证明了正规传递函数矩阵是Ｈ∞范数最优的一个充分条件，从而表明，正规矩阵方法可以达到与Ｈ∞方法同样好的鲁棒性．在此基础上，提出一种正规矩阵参数优化设计方法，该方法既保证了系统的鲁棒性又可兼顾系统的动静态性能，同时所得到的控制器比较简单．     

基于H∞理论的关联大系统分散鲁棒控制

基于H∞理论提出了关联大系统分散鲁棒控制的一种新的设计方法.得到的控制器不但 使闭环系统渐近稳定,而且能使闭环系统从扰动输入到被控输出的传递矩阵的H∞范数小于 某个给定的扰动变小常数,并对系统参数的不确定性具有鲁棒性.     

多变量数字鲁棒最优控制器的设计及应用

针对线性多变量离散控制系统,给出一种新的鲁棒最优控制器的设计方法．该方法提出了多变量系统的行特征函数的设计新思想,实现等价系统的动态解耦,使闭环控制系统的传递函数矩阵为正规矩阵,达到鲁棒H∞最优稳定;进一步,通过对等价解耦控制系统应用l∞最优控制方法,又能使原闭环控制系统获得最优时域指标．通过在某纸机3种定量和水分控制系统中的在线应用,验证了数字控制器的最优性与鲁棒性．     

基于观测器具有不确定性的鲁棒保性能控制

在鲁棒性控制问题的研究中,针对系统状态不可测的具有范数有界不确定性和外界干扰的线性系统,其求解过程繁琐,某些参数选取不当.为了保证闭环系统的稳定性,提出一种基于观测器的鲁棒 H∞保性能控制方法.根据李亚普诺夫原理和H∞理论,获得鲁棒H∞保性能控制器存在的一个充分性条件,用矩阵奇异值分解方法,将控制器和观测器存在条件转化为求解一个线性矩阵不等式的可行性.通过凸优化方法,获得最优的线性二次型性能指标和 H∞性能指标.进行仿真的结果表明,上述方法求解简单,稳定性好,验证了所提方法的有效性.     

非线性系统广义模糊跟踪控制

研究一种给定 H∞ 模型参考跟踪特性的非线性系统的 T-S 广义模糊跟踪控制问题. 通过把一般的模糊模型等价变换到广义模糊模型, 引入了松弛变量, 并基于线性矩阵不等式 (LMI) 给出了新的 H∞ 跟踪控制器设计方法. 控制器参数在一组线性矩阵不等式中同时得到求解, 避免了原有方法分步求解的困难, 方法简单易行且具有鲁棒性. 两个算例表明了结论的有效性.     

不确定奇异周期系统的鲁棒容错H_∞控制北大核心CSCD

针对一类具有外部扰动输入的不确定奇异周期系统,研究了该类系统的鲁棒容错H∞控制的问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件。利用线性矩阵不等式(LMI)和李雅普诺夫不等式的分析方法提出了不确定奇异周期系统的鲁棒二次稳定和鲁棒二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到了该类系统鲁棒容错H∞控制的充分和必要条件,并给出了系统状态反馈鲁棒容错H∞控制器的设计方法,所设计的H∞控制器既保证了闭环系统对故障发生时的鲁棒性,又能保证系统满足一定的H∞性能γ。研究成果是不确定奇异定常系统鲁棒容错H∞控制结论向不确定奇异周期系统的推广,因而具有较大的理论意义。最后,文章给出的数值算例证明了结论的有效性。     

不确定奇异周期系统的鲁棒容错H_∞控制

针对一类具有外部扰动输入的不确定奇异周期系统,研究了该类系统的鲁棒容错H∞控制的问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件。利用线性矩阵不等式(LMI)和李雅普诺夫不等式的分析方法提出了不确定奇异周期系统的鲁棒二次稳定和鲁棒二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到了该类系统鲁棒容错H∞控制的充分和必要条件,并给出了系统状态反馈鲁棒容错H∞控制器的设计方法,所设计的H∞控制器既保证了闭环系统对故障发生时的鲁棒性,又能保证系统满足一定的H∞性能γ。研究成果是不确定奇异定常系统鲁棒容错H∞控制结论向不确定奇异周期系统的推广,因而具有较大的理论意义。最后,文章给出的数值算例证明了结论的有效性。     

关联大系统时变时滞状态反馈分散鲁棒H∞控制

设计了分散状态反馈H∞控制器,引入一种积分不等式方法,结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法和积分矩阵不等式技巧导出了此类系统的时滞分散H∞控制的非线性矩阵不等式(NMI)充分条件.使用改进的锥补法(CCL)导出了此类系统时滞分散H∞控制的线性矩阵不等式(LMIs)充分条件.     

基于观测器的非线性系统H_∞模糊可靠控制

研究了基于观测器的非线性系统H∞模糊可靠控制问题.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.在系统发生故障时满足给定H∞性能的约束下.最小化正常情况下的H∞性能,实现次优H∞模糊可靠控制.提出了两种应用线性矩阵不等式(LMI)的H∞模糊可靠控制器设计方法.分别采用两步法和相似变换法将双线性矩阵不等式问题转化为LMI问题.仿真示例验证了所提出方法的有效性.     

模糊系统H∞控制器设计的LMI方法

应用LMI(线性矩阵不等式)方法,研究了T-S模糊系统H∞控制器的设计问题.首先给出了T-S模糊系统基于状态反馈H∞控制存在的两个新的充分条件.新条件不但简洁而且把模糊子系统间的相互作用表示为由子系统的系数矩阵构成的矩阵不等式.然后新条件被转化为可直接应用Matlab求解的线性矩阵不等式.最后应用线性矩阵不等式方法和Matlab,给出了T-S模糊系统H∞控制器的设计方法.     

一般广义对象的严格真H∞控制器设计

考虑一般广义对象的严格真H∞控制器设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI)方法, 指出严格真H∞控制器存在当且仅当H∞控制问题可解,并满足一个静态条件,最后提出了一 个基于LMI的严格真H∞控制器的设计方法.     

具有时变不确定性的线性时滞系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.基 于二次H∞性能概念,首先证明了若存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静 态状态反馈控制器,然后利用线性矩阵不等式给出了鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充 分条件和构造方法,最后给出一个算例验证本文方法的有效性.     

一种H∞推理控制器

利用推理控制系统I/O模型和多项式方程方法,对被控输出采样周期长的系统提 出H∞推理控制系统设计方法,把推理控制与鲁棒性设计更为直接地结合起来,定量地给出 推理控制系统的鲁棒性.     

模糊动态系统的H∞输出反馈控制设计——应用线性矩阵不等式的算法

讨论了一类能用模糊动态系统模型表示的非线性系统的H∞输出反馈控制的设计. 分别基于一个共同的李亚普诺夫方程和一个分段微分的李亚普诺夫方程,给出了两种H∞ 输出反馈模糊控制的新设计方法.通过解一组线性矩阵不等式,可以得到H∞输出反馈控 制器.最后,举例说明了这两种新的设计方法.     

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．     

基于观测器的H∞鲁棒次优性能回复设计

提出了一种基于状态观测器的H∞鲁棒次优性能回复设计方案.对于具有不确定性的 被控对象,当存在满足给定的H∞鲁棒次优性能准则的状态反馈阵,且状态不可测量时,引入 适当的状态观测器可使闭环系统的H∞鲁棒次优性能任意接近状态反馈系统.     

不确定时滞系统的保代价H∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。     

基于LMI的一类混合H2/H∞控制问题的降价控制器设计——连续情形

考虑连续系统的一类混合H2/H∞控制问题,对于含无穷远零点和有限虚轴零点的奇异 广义对象,引入线性矩阵不等式(LMI)方法研究了降价控制器存在判据和设计准则.文中指出,对 于所述对象,若混合H2/H∞控制问题可解,则它必存在降价控制器.存在准则和设计方法分别归 结到LMI的可解性及其凸优法解法.     

递阶H∞ 方法及其在阵风干扰下飞机着陆控制中的应用

本文对阵风干扰下的飞机着陆控制问题进行了研究,将Ｈ∞方法与大系统结构摄动递阶控制思想相结合,给出了具有鲁棒稳定性的递阶Ｈ∞控制器,在求解摄动矩阵时,针对系统矩阵不可逆的情况,提出了一种摄动矩阵的计算方法,对某型飞机的应用仿真结果表明,一文所给的递阶Ｈ∞控制器,阵风干扰能够被抑制在工程允许的范围之内。     

切换时滞线性系统的状态反馈H∞控制

研究一类由任意有限个时滞线性子系统组成的切换系统的状态反馈 控制问题。利用Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,设计相应的子控制器和切换规则。采用变量替代方法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式。给出一个求解状态反馈控制器增益矩阵的仿真算例。