一类非线性不确定时滞系统鲁棒容错控制

研究一类不确定非线性时滞系统的鲁棒容错控制问题.针对不确定非线性时滞系统,基于执行器连续型增益故障模式,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和线性矩阵不等式方法,推导了当一类非线性不确定系统满足一定范数有界条件时,闭环系统时滞无关鲁棒容错控制器存在的充分条件,并给出了状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法.将所设计的状态反馈控制方法应用于某一非线性不确定时滞系统,仿真结果表明设计的控制器不仅使得该故障系统对于执行器故障具有完整性,并且能达到给定的H∞性能指标,从而验证了所提出方法的可行性和有效性.     

极点与H_∞指标约束下的满意容错控制

研究了线性不确定系统区域极点与H∞指标约束下的动态输出反馈容错控制器的设计问题.基于连续型执行器故障模式,利用有界实引理和线性矩阵不等式,给出了区域极点指标与H∞指标约束相容性理论及条件,并且分析了区域极点指标相容的H∞指标的取值范围.最后给出了同时满足区域极点与H∞指标约束下的动态输出反馈控制器的设计方法和步骤.仿真示例验证了提出方法的有效性.     

输入受限下的四旋翼无人机鲁棒容错控制

针对四旋翼无人机(UAV)在输入受限情况下的执行器故障和干扰问题,提出了一种鲁棒容错控制方法.首先建立了包含执行器故障、输入受限以及外界干扰的四旋翼UAV位置模型和姿态模型;然后分别对位置环和姿态环进行了分析,采用滑模滤波器对虚拟控制指令滤波,并利用模糊系统逼近法估计出不确定项,设计了鲁棒容错控制律;最后证明了位置环和姿态环的稳定性.仿真实验结果表明:提出的鲁棒容错控制方法能够在输入受限下快速准确跟踪指令信号,与积分滑模容错控制律相比具有更好的控制效果,实现了包容执行器故障和外界干扰的全状态鲁棒容错控制.     

时滞依赖型区间时滞系统非脆弱H_∞控制

针对一类状态和控制输入矩阵均为区间矩阵的不确定时滞系统,其中状态和控制输入同时具有未知但有上界的时间滞后,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论了该类时滞系统的时滞依赖型非脆弱H∞状态反馈控制器设计问题.在区间不确定性和控制器执行机构扰动均满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统的满足H∞性能的一个充分条件.通过求解一个线性矩阵不等式(LMIs)组,即可获得鲁棒H∞控制器.最后对某型飞机作机动飞行仿真,仿真结果表明该鲁棒控制器设计方法是有效的.     

LMI方法非脆弱鲁棒H∞控制器设计

研究了控制器增益在加法式摄动下的非脆弱鲁棒H∞控制问题,基于线性矩阵不等式(LMI)理论,提出了非脆弱鲁棒H∞控制器存在的充分条件,将具有控制器增益不确定性的非脆弱鲁棒控制器设计问题,化为具有线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题求解,得到了一种非脆弱鲁棒H∞状态反馈控制器的简化设计方法.所设计的控制器在容许的增益摄动下,仍能保证闭环系统的稳定性和性能要求,系统不仅具有鲁棒性而且是非脆弱的,从而使系统具有更高的可靠性.仿真结果表明了设计方法的有效性.     

不确定时滞广义系统的H∞弹性保性能控制

基于线性矩阵不等式（LMIs）方法,研究了一类不确定时滞广义系统的H∞弹性保性能控制器的设计问题。在假定控制器增益扰动范数有界的前提下,设计状态反馈控制器,使得闭环系统不仅对容许的参数不确定性保持正则,稳定,无脉冲,而且使得闭环系统性能指标具有上界的同时满足给定的H∞性能γ。以LMIs形式给出了状态反馈H∞弹性控制器的设计方法。最后,数值算例证明了该设计方法的有效性和可行性。     

一类线性不确定切换系统的非脆弱控制器设计

针对一类线性不确定切换系统,利用公共Lyapunov函数的方法,给出了当所设计的控制器存在加性摄动时鲁棒非脆弱控制器存在的条件。该控制器能够保证闭环切换系统在任意切换律下渐近稳定。然后应用线性矩阵不等式将鲁棒非脆弱控制器的设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可借助Matlab中的LMI工具箱直接求解。最后通过仿真算例验证所提方法的有效性。     

具有导数比例反馈的广义混合H2/H∞优化控制

研究具有导数比例反馈的广义系统的混合H2/H∞优化控制问题。针对一类不确定广义系统,设计了一个导数比例反馈控制器,使得闭环系统在满足鲁棒稳定的前提下,使H∞范数有界,同时使H2范数的上界达到极小。给出了该控制器存在的一个LMI充分条件。最后的数值例子进一步说明了这一设计方法的有效性。     

一类非线性不确定时滞系统的记忆与无记忆复合H∞状态反馈控制

针对一类具有状态非线性不确定性的线性时滞系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式（LMI）方法,讨论了该类时滞系统的记忆与无记忆复合H∞状态反馈控制器的设计问题。在非线性不确定性满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统的满足鲁棒H∞性能的一个充分条件。通过求解一个线性矩阵不等式-LMI,即可获得鲁棒H∞控制器。     

一类不确定时滞系统的H_∞保代价控制

文中研究了具有范数有界的不确定时滞系统的鲁棒控制问题。基于Lyapunov稳定性理论对系统进行分析,采用线性矩阵不等式方法,将不确定时滞系统的H∞保代价控制问题转化为求解相应的线性凸优化问题。对一类不确定时滞系统分析并推导需要满足的一些性能指标,给出系统H∞保代价控制器存在的条件并加以证明,最后给出数值例子验证方法的有效性。     

非脆弱参数不确定系统二次稳定性研究

基于线性系统二次稳定性理论,针对一类具有参数不确定性线性系统,研究了加性控制器增益摄动的非脆弱二次稳定性问题.证明了具有加性控制器增益摄动的闭环系统二次稳定的充分必要条件,采用线性状态反馈控制方法,将非脆弱控制器求解过程转化为标准H∞状态反馈设计问题.并推导给出了参数不确定系统的基于线性矩阵不等式和彤Riccati方程两种非脆弱性控制器的求解方法.     

模糊奇异摄动系统的鲁棒输出控制

本文研究了一类模糊奇异摄动系统的多目标控制问题。通过引用Schur补定理及相关引理,将控制器的设计转化为求解一组线性矩阵不等式的求解问题。该方法保证了对任意选取的ε∈(0,ε0](ε0是ε的上界),此系统存在具有ε依赖特性并且满足鲁棒H∞性能的动态输出反馈控制器。并且该控制器可使系统达到渐近稳定的效果。该方法避免了ε相关的数值刚性问题的出现以及"快慢分解"思想不适用于非标准奇异摄动系统的状况。仿真验证此方法的有效性。     

基于迭代学习观测器的随机分布系统容错控制

针对包含故障和干扰的非高斯随机分布系统,提出了一种基于迭代学习观测器(ILO)的鲁棒容错控制方法.使用线性B样条神经网络建立了输出概率密度函数(PDF)和动态权重之间的关系.设计迭代学习观测器,以较小的计算量实现对故障的精确估计.利用故障估计信息设计容错控制器,使得系统的权向量在故障发生后仍能够跟踪到期望的权向量.最后...     

一类时变输入时滞不确定系统的鲁棒控制器设计

针对一类具有时变输入时滞的不确定系统,基于Lyapunov-Krasovskii方法,讨论了该类系统鲁棒控制器的设计问题.在不确定性满足范数有界条件下,给出了时滞相关的鲁棒可镇定充分条件及相应的鲁棒控制器设计方法,利用辅助变量和广义状态证明了闭环系统的渐近稳定性.最后,进行了数值仿真,结果证明了该方法的有效性和优越性.     

基于高效MPC的活性污泥水处理系统控制

针对具多胞描述不确定性的污水处理控制系统,基于高效预测控制策略（EMPC）设计保性能的控制器。首先给出变参数活性污泥系统的状态空间模型,根据工况特点将其转化为多胞不确定模型,然后结合二次性能指标,通过在线求解凸规划问题,导出保证系统鲁棒渐近稳定的反馈控制律,最后以污水处理厂的处理能力为例,对设计的控制器进行仿真,结果表明,控制器能够保证系统闭环稳定,具有良好的控制效果。     

基于速率的网络拥塞控制H∞反馈控制器设计

为了解决现代网络中常见的网络拥塞控制问题,采用频域设计的方法,把不确定时滞转化为系统已知未建模动态幅值界限的乘性不确定性;根据系统鲁棒稳定性及性能指标的要求,把高速网络基于速率的鲁棒H∞拥塞控制反馈控制器的设计问题转化为工程应用中常见的混合灵敏度优化问题,然后采用解析法求取满足要求的H∞控制器.结果证明采用此方法设计的拥塞控制H∞反馈控制器较为简单,且能有效达到防止拥塞及使网络利用效率最大化的目的.     

RDOB的复合滑模控制及其在稳定平台的应用

针对扰动对稳定平台跟踪精度的影响,提出了一种新型复合滑模控制算法.首先,针对等效干扰,使用鲁棒H∞混合灵敏度控制设计鲁棒干扰观测器(RDOB),有效地优化了干扰观测器的滤波器,对等效干扰实现了快速精确的估计与补偿,改善了系统的抗干扰能力;其次,为了提高系统的跟踪精度,结合有限时间理论,设计了新型的滑模控制器(NSMC),Lyapunov函数证明了系统在有限时间内收敛.仿真结果证明了控制策略的有效性.     

某型飞机俯仰角运动的H∞鲁棒控制器

介绍了应用Ｈ∞控制理论的混合灵敏度方法,设计了某型飞机俯仰角运动的Ｈ∞鲁棒控制器。文中给出了详尽的控制算法,推导了权函数应满足的条件,并对设计的Ｈ∞控制器进行了仿真研究,得到了满意的控制效果。     

不确定性机器人的鲁棒跟踪控制

提出一种基于新模型的机器人计算力矩鲁棒跟踪控制.首先利用反馈控制技术,把多关节机器人动力学模型转化成一个线性状态方程.然后基于此线性状态方程,应用李雅普诺夫函数设计思想,针对不确定性有界的要求,设计连续鲁棒补偿控制器来抑制不确定性对机器人控制系统的影响.根据所选控制器中个别参数的不同,分别使机器人系统满足全局指数稳定(GES),全局渐近稳定(GAS)和全局一致终值有界(GUUB).     

悬臂式倒立摆H_∞控制设计及仿真

针对旋臂式倒立摆的稳定控制问题,建立了二阶旋臂式倒立摆系统的数学模型,运用连续系统线性鲁棒H∞最优控制理论,通过设计旋臂式倒立摆控制系统的鲁棒调节器,使倒立摆系统在闭环状态下稳定并具有较强的鲁棒稳定性。运用Matlab进行仿真,通过与传统线性二次型最优控制配置方法相比较,结果发现鲁棒H∞最优控制效果更好。