有限时间H∞控制系统设计的精细积分方法

按照结构力学与最优控制的模拟理论, H_∞ 状态反馈控制系统的最优H_∞ 范数γop 可以通过求广义Rayleigh商的最小本征值得到. 利用精细积分法和扩展的Wittrick_Williams(W_W )方法, 可以求解有限时间H_∞ 状态反馈控制的Riccati微分方程, 并确定其最优H_∞ 范数γop, 实现控制系统的设计. 在此基础上, 闭环H_∞ 控制系统状态方程的解也可以由精细积分法计算, 虽然     

参数γ对H∞控制系统动态特性的影响

鲁棒控制系统的H∞范数代表了这个系统的抗干扰性能指标,本文通过实例研究了H∞范数γ的取值对控制系统动态特性几个方面的影响,包括对系统初值扰动响应特性、系统干扰抑制效果以及对闭环系统H∞范数的影响.由于H∞范数只是反映控制系统某一方面的性能指标,当它趋向于最小值时,系统的其它各项重要的性能指标(例如H2范数和动态响应特性等)往往不一定令人满意.文中的计算结果表明,H∞范数最优值几乎是系统其它动态性能指标变化的一个转折点,当设计参数γ在其最小值γopt附近变化时,引起其它性能指标的变化非常剧烈.这些结果同时表明综合考虑系统的各项性能指标以选取合适的γ值尚需进一步的讨论.     

短时延广义网络控制系统的最优指数H∞控制

本文基于标称点方法,研究了广义网络控制系统在短时变时延条件下的最优指数H∞控制问题.为了减小网络诱导时延对系统保守性的影响,系统首先被建模为一个具有范数有界不确定项的离散时间系统.然后基于线性矩阵不等式技术和李雅普诺夫稳定性判据,给出使得系统指数稳定的一般和最优H∞状态反馈控制器的存在条件和设计方法.最后通过3个算例证明了本文工作的有效性.     

不确定奇异系统的有限时间H_∞控制

针对一类在有限时间下的线性奇异系统,同时考虑参数不确定性和有限外部扰动影响,研究了系统基于状态反馈控制器的鲁棒H∞控制问题。首先通过构造合适的Lypunov函数,利用线性矩阵不等式方法给出了线性广义系统有限时间有界且H∞范数有界的充分条件,在此基础上讨论线性广义系统的H∞状态反馈控制,给出了控制器存在的充分条件,同时给出了控制器的具体设计方法,控制器可由线性矩阵不等式解得。最后的数值算例说明了所提出方法的可行性和有效性。     

一类不确定关联时滞大系统的分散H∞ 控制器设计—LMI方法

研究了一类具有N×N个任意未知常时滞和具有范数有界时变不确定的线性连续大系统的分散鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题,基于线性矩阵不等式方法得到了一个使该系统存在无记忆H∞状态反馈控制器的充分条件,最后通过一个数值例子来说明分散H∞状态反馈控制器的设计.     

一类不确定关联时滞大系统的分散H∞ 控制器设计—LMI方法

研究了一类具有N×N个任意未知常时滞和具有范数有界时变不确定的线性连续大系统的分散鲁棒H∞ 状态反馈控制器设计问题 ,基于线性矩阵不等式方法得到了一个使该系统存在无记忆H∞ 状态反馈控制器的充分条件 ,最后通过一个数值例子来说明分散H∞ 状态反馈控制器的设计     

具有时滞的奇异系统H∞控制

针对具有时滞的奇异系统H∞输出反馈控制问题,利用Lyapunov泛函方法,得到闭环系统稳定且具有H∞-范数界γ的充分条件,基于相应的LMI可行解给出了动态控制器显式表示.最后,数值例子表明了该方法的正确性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

在一种工程应用背景之下,考虑了一类非线性系统的鲁棒H∞控制问题,不确定性范数有界,基于H JI不等式研究了状态反馈控制器设计问题,使得闭环系统满足H∞干扰抑制性能要求.     

基于模糊模型的时滞不确定系统的模糊H∞鲁棒反馈控制

讨论了一类具有状态和控制时滞的不确定非线性系统的模糊H∞状态反馈控制问题.采用具有时滞的不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型对非线性系统进行建模,提出了一套基于LMI的模糊鲁棒控制器的系统设计方法,给出了模糊H∞状态反馈控制器存在的充分条件,以保证闭环模糊系统渐近稳定并满足从干扰输入到控制输出的H∞范数界约束.示例仿真表明了该方法的有效性.     

参数不确定线性系统混合H2/H∞状态反馈控制

对一类含有范数有界参数不确定线性系统的混合H2/H∞状态反馈控制问题进行了 研究.给出了系统一个输出在满足给定的H∞干扰衰减约束条件下,其另一个输出的H2性能 指标所满足的上界,并利用Lagrange乘子法导出了使得该界达到最小的"最优的"状态反馈 控制器.结果仅需求解一个含有两个尺度参数的修正代数Riccati方程.而且数值结果表明 该方法是非常有效的.     

关联大系统的分散开环回路传递再

基于H∞理论和分散状态观测器,提出了不确定性关联大系统的分散开环回路传递再生 方法.给出了满足开环再生矩阵H∞范数要求的观测器的存在性.在大系统关联项块对角 奇异值分解的基础上,证明了通过解Riccati方程可以求得使开环再生差阵满足要求的分散 观测器增益阵,以实现分散开环传递再生.试验结果表明,分散开环回路传递再生控制性能 与分散状态反馈控制性能基本相同.     

关联时滞大系统的分散H_∞控制器的设计

研究了具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统的分散H∞ 状态反馈控制器和H∞ 输出反馈控制器的设计问题 ,分别给出了使系统渐近稳定且具有H∞ 扰动抑制度γ的分散H∞ 状态反馈控制器和分散H∞ 输出反馈控制器存在的充分条件 ,该条件以线性矩阵不等式的形式给出 ,因而具有数值易解性。最后用一个事例来说明分散H∞ 状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计。     

一类时变不确定脉冲系统鲁棒H∞指数镇定

考虑一类具有范数有界时变不确定的脉冲系统鲁棒H∞指数镇定问题.基于Riccati不等式方法,得到该闭环系统鲁棒H指数稳定的充分条件并给出可镇定该类脉冲系统的线性时不变状态反馈控制律并且保证H∞性能.最后,给出数值示例说明定理的有效性.     

具有时延和丢包的网络控制系统H_∞状态反馈控制

研究了具有时延和数据包丢失的网络控制系统H∞状态反馈控制问题.考虑了网络控制系统中同时存在时延和数据包丢失的情况.将丢包过程建模为有限状态的马尔可夫过程.在此模型的基础上,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法.给出了保持系统均方稳定且满足H∞性能的控制器存在的充分条件,并给出了相应的设计方法.最后数例仿真结果表明了控制器设计方法的有效性.     

一类多包传输网络控制系统的H∞鲁棒控制

研究了一类不确定时延多包传输网络控制系统的最优H∞控制问题. 针对传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动的多包传输网络控制系统, 考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动, 提出一种基于模型的反馈控制策略, 利用Lyapunov理论推导了H∞控制律存在的充分条件, 通过求解矩阵不等式约束的优化问题得到最优H∞控制律. 数值仿真表明了所用方法的有效性.     

不确定线性系统混合H_2 /H_∞ 鲁棒输出反馈控制

解决了在系统状态空间模型的状态与输出矩阵中含有范数有界参数不确定线性系统的混合H2 /H∞ 鲁棒输出反馈控制问题 .所推导的满阶控制器对于所有可容许的参数不确定都能满足给定的H∞ 干扰衰减水平 ,且为最坏情形H2 代价函数提供了一个最优的上界 .所得的结果需要求解一个含有尺度参数的修正代数Riccati方程以及三个含有尺度参数的交叉耦合非线性方程 .而且 ,也给出了一个求解这些含有尺度参数非线性方程的数值算法 .     

不确定广义模糊系统的鲁棒模糊H∞控制器设计

研究了不确定广义模糊系统鲁棒H∞状态反馈控制器和动态输出反馈控制器设计问题。在E确定其它系数矩阵均存在不确定性情况下，给出鲁棒模糊H∞状态反馈控制器和动态输出反馈控制器存在的充分条件。鲁棒H∞状态反馈控制律的设计可能通过求解线性矩阵不等式得到，而动态输出反馈鲁棒H∞控制器可通过定义新变量得到，所求控制器使闭环系统对所有的不确定性稳定且满足H∞性能指标γ。     

时滞系统的H^∞状态反馈控制

提出求解时滞系统的H~∞状态反馈控制问题的代数方法。基于代数Riccati方程,给出了时滞系统的闭环传递函数H~∞范数小于等于某一给定界γ的充分条件,并通过适当构造Lyapunov函数,证明了闭环时滞系统是渐近稳定的。     

离散系统状态反馈下H_2/H_∞同步优化控制问题(英文）

本文提出一个离散系统状态反馈下HZ／H∞同步优化控制问题．本文提出的问题是利用设计动态状态反馈控制器来使某闭环传递函数的H2范数达到最优，同时也使另一闭环传递函数满足预先给定的H∞范数值．本文所考虑的系统有相当之普遍性，只要求其中一个从控制输人到被控制输出的开环传递函数是左可逆．本文也建立了所提出的HZ／H∞同步优化控制问题有解之充分和必要条件．     

不确定离散广义时滞系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对一类参数不确定离散时滞广义系统,研究其鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计问题.系统中的不确定项参数与控制器的增益变化同时具有线性分式形式的范数有界.首先,利用Lyapunov函数理论,研究该标称系统的鲁棒H∞控制问题;其次,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出该系统的鲁棒非脆弱H∞控制器存在的充分条件及设计方法.该控...