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.     

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。     

一类时滞不确定非线性系统的自适应鲁棒H∞控制

本文针对一类同时具有未知上界时滞不确定性和外部扰动的非线性系统，在非线性H∞控制的理论框架内讨论了系统的自适应鲁棒H∞控制问题，通过自适应律估计时滞不确定性的上界，并且基于Lyapunov-Krasovskii函数和Hamilton-Jacobi不等式获得使鲁棒控制问题可解的自适应鲁棒控制器。     

不确定系统的鲁棒容错H∞控制

针对不确定线性连续系统,研究了执行器失效情况下的鲁棒容错H∞控制问题.利用LMI,给出了不确定线性系统对任意执行器故障均保持渐近稳定且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错H∞控制器存在的充要条件,讨论了参数不确定线性系统的鲁棒容错H∞控制器的设计问题.根据凸优化理论,进一步给出了鲁棒容错最优H∞控制器的线性凸优化设计算法和设计步骤.采用所设计的状态反馈控制器,当任意执行器出现故障时,闭环系统仍保持渐近稳定且满足给定的干扰衰减性能指标.数值仿真例子验证了该设计方法的可行性和有效性.     

倒立摆系统的鲁棒H_∞加权混合控制

为了建立控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台,研究了存在结构参数不确定性和具有干扰信号的倒立摆系统。首先将该系统分解为摆杆控制系统和小车控制系统。摆杆控制系统采用T S模糊模型来描述,利用系统的不确定性把系统表示成不确定系统的形式,采用鲁棒H_∞控制策略及LMI优化算法解算出反馈值,并设计出全局渐进稳定的模糊模型;小车控制系统则采用对位置误差和小车速度进行模糊化计算的方法,再利用模糊控制器进行处理计算,并最终得出控制量。最后再对两个系统进行加权混合控制。对倒立摆系统进行外加干扰信号、给定平移指令以及参数摄动等实验时,系统均可以在0.4 s的时间内取得良好的控制效果。实验结果表明:提出的加权控制方法具有较强的鲁棒稳定性和良好的抗干扰性能,验证了该方法的有效性。     

大型客机进近倾斜姿态H∞控制研究

实现快速、精准、抗扰动性强的倾斜姿态控制,是大型客机自动着陆控制系统设计的关键技术之一.以Boeing707飞机在常值侧风扰动下的非线性数学模型为基础,通过配平线性化得到线性方程,综合设计了进近着陆阶段的姿态控制律.由于使用PID控制方法的滚转角响应难以兼顾快速性与稳态性能,设计了基于鲁棒H∞理论的倾斜姿态控制律.分别对两种控制方法跟踪滚转角阶跃指令,以及抗侧风扰动的控制效果进行了比较分析.仿真结果表明,状态反馈H∞控制方法能够实现快速、精准、无超调的倾斜姿态控制,且有侧风扰动存在时具有快速的恢复能力、较好的乘坐品质和较大的抗扰动控制余度.     

倒立摆控制器的鲁棒性研究

在建立倒立摆系统控制对象数学模型的基础上,详细介绍了单级单级控制器的设计过程。首先,采用PID控制算法和状态空间极点配置法对倒立摆进行控制器设计,然后采用最优控制算法设计倒立摆的控制器,最后设计一种基于自适应的控制器。最终采用Matlab软件进行仿真验证了设计结果,证明了自适应的有效性。     

基于能量的倒立摆系统摆起控制的研究

倒立摆系统作为控制理论研究中的一种较为理想的实验手段,是检验控制策略效果的不可或缺的_Y-具,也是控制界中研究的热点。本文对各种控制方法在倒立摆的摆起控制设计中的应用以及摆起控制与稳摆控制的切换做了分析,并对倒立摆系统的研究前景做了展望。     

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。     

基于LMI方法的广义系统H∞控制

讨论了广义系统的H∞控制问题,给出的新方法在H∞控制指标有界条件下进行了详细推导,并且对广义系统给出了相应的扩展界有实引理的条件。通过引入松弛变量,相应的H∞控制问题可转化为求解线性矩阵不等式(LMI)的优化问题。最后,给出了几个例子验证了该方法对H∞控制指标的有效性。     

组合滑膜控制的鲁棒性研究

基于趋近律的滑膜控制很难同时满足减小抖动和具有强鲁棒性的特点。离散指数趋近律和变速趋近律结合形成的滑膜控制有效地减小了抖动,但是关于它的鲁棒性未曾研究。通过不确定系统滑膜位置跟踪控制,针对组合滑膜控制的鲁棒性进行了推导研究,并且提出了有效改善鲁棒性的方法,即基于鲁棒H∞滤波器的组合控制,经实验仿真证明了该方法的有效性。     

参数不确定系统鲁棒H∞保代价滤波器设计新方法

提出参数不确定线性系统的鲁棒H(状态估计的新方法,并采用一种新的基于线性矩阵不等式(LMI)的设计方法得到问题的解.数值例子计算表明,该滤波器具有良好性能.     

H∞控制理论及应用的研究综述

H∞控制是一种具有很好鲁棒性的设计方法,具有设计思想明确、控制效果好等优点,尤其适用于模型摄动的多输入多输出(MIMO)系统.H∞控制在控制理论、设计方法及应用等方面,经过多年不断发展和完善,已成为一种具有较完整体系的鲁棒控制理论.为适应控制系统稳定性、自适应性、智能化及工程化的更高要求,基于线性矩阵不等式(LMI)的H∞控制、非线性H∞控制以及H∞控制与神经网络和模糊控制结合,成为近年来H∞控制研究的热点.随着H∞控制研究的深入,其存在的诸如理论复杂、计算量大和参数摄动范围有限等问题将会逐步得到解决,适用范围也会更广、应用前景会更好.     

综合火力／飞行控制系统研究：H∞控制设计

本文旨在利用H_∞控制理论,对综合火力/飞行控制系统(IFFCS)进行初步设计与分析,首先给出IFFCS的整体构造及需要设计计算的工作,然后根据国内某主动控制飞机纵向飞控系统数据,设计并计算火控系统耦合控制律,且对结果进行计算机初步仿真与分析.本文的工作不仅探讨了用H_∞控制理论设计实际系统的可行性,且结果表明了系统可实现性、直接性及性能最优等特性.     

倒立摆系统的智能控制算法研究

倒立摆系统是一种典型的控制系统模型,能够将实际与理论相结合,可以开发出新的控制算法来应用在系统模型之上。采用模糊控制算法研究二级倒立摆系统的控制问题,设计模糊控制器控制倒立摆系统的稳定。实践证明,模糊控制算法对二级倒立摆系统是可行的。     

基于倒立摆原理的智能平衡车设计

本文在一阶倒立摆理论分析与创新的基础上,以飞思卡尔公司推出的MK60FX512VLQ15单片机为平台,设计了一种性价比高、稳定性强的两轮平衡车控制系统.通过对车体速度以及姿态等信息的采集,使用PID算法对平衡车的安全行驶与平稳转向进行控制.同时通过蓝牙模块,将当前速度、姿态控制参数、转向控制参数等数据上传至上位机并保存,便于研究人员掌握小车信息,使系统具有更好的鲁棒性.     

基于平方和优化的多项式模糊系统H∞控制

提出一种基于平方和(SOS)优化的多项式模糊系统H∞状态反馈控制器设计方法。运用Lyapunov方法和多项式平方和分解技术, 提出一种多项式模糊系统H∞性能准则, 基于该性能准则, 推导出多项式模糊系统H∞状态反馈控制器存在的充分条件; 并进一步将控制器设计问题转化为具有平方和多项式约束的参数优化问题。理论分析和仿真结果表明了所提方法的有效性。     

基于间接模糊自适应控制的倒立摆系统设计

自适应模糊控制系统对参数变化和环境变化不敏感,能用于非线性和多变量复杂对象,不仅收敛速度快,鲁棒性好,而且可以在运行中不断修正自己的控制规则来改善控制性能,因而受到广泛重视。提出一种间接模糊自适应控制的方法,并将其成功应用于倒立摆系统中,根据Matlab模糊逻辑工具箱仿真得出理想的结果。     

舰载机纵向自动着舰导引系统H∞降阶控制器设计

利用H∞控制理论设计飞机纵向着舰导引系统时，主要问题是控制器阶数过高，机载计算机难以承受。采用基于稳定准则的加性降阶法，设计了某型飞机纵向着舰导引系统H∞降阶控制器。仿真结果表明，所设计的降阶控制器可完全满足着舰系统对抗扰和精确跟踪的要求。