直升机鲁棒保性能控制律设计

考虑直升机在飞行包线内模型参数的变化及不确定性影响,设计了鲁棒保性能控制律;根据直升机一个标称状态点构造出了参数不确定性矩阵,利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式方法给出了控制器存在的充分条件及参数化设计方法,进行直升机三轴姿态稳定保性能控制律的设计;仿真结果表明,所设计的控制器满足三轴姿态稳定要求且具有很好的鲁棒性。     

基于状态观测器的约束鲁棒模型预测控制

模型不确定情况下的鲁棒问题是模型预测控制的一个根本问题。本文采用线性矩阵不等式(LMI)，研究多模型不确定性描述情况下的鲁棒模型预测控制问题。在输入输出约束条件下，最小化最坏情况下的无穷时域目标函数，获得保证系统稳定的基于状态观测器的状态反馈增益并且给出观测器增益的设计方法。实例说明算法可行且保证闭环系统渐近稳定。     

不确定性时滞系统H∞鲁棒保性能控制

在Riccati不等式的基础上,给出鲁棒保性能H∞不确定性时滞系统的定义.然后以性能指标上界最小为优化命题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以及时变时滞保持渐近稳定,而且具有给定H∞干扰衰减度以及保性能上界最优.数值实例及仿真结果表明了该方法的有效性和可行性.     

不确定广义大系统分散鲁棒H∞保性能控制

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定的广义大系统,研究其分散鲁棒H∞保性能控制问题,系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件.基于广义系统的有界实引理,应用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定广义大系统存在分散鲁棒H∞保件能控制器的一个LMI条件,并用这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组分散鲁棒H∞保性能控制律的参数化表示,最后用例子说明该方法的应用.     

基于LMI的航空发动机鲁棒弹性保性能控制

针对范数有界不确定性系统设计鲁棒弹性保性能控制器,将鲁棒弹性保性能控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式（LMI）的可行解问题。以LMI的形式给出了鲁棒弹性保性能控制器存在的充分必要条件及控制器的设计步骤,并将该方法用于某型双转子涡喷发动机稳态双变量控制仿真,利用LMI/Matlab工具箱进行数值求解。既保持了鲁棒性也解决了传统鲁棒控制器的脆性问题,在系统和控制器增益存在摄动的情况下仍然保持稳定性和良好的性能指标。     

一类具有非线性不确定性系统的鲁棒H∞控制

考虑一类具有非线性不稳定性的系统的Ｈ∞控制器设计问题,给出了判断鲁棒渐近稳定和Ｌ２增益有限的充分条件,提出了输出反馈鲁棒Ｈ∞控制问题的可解条件,并给出了基于线性矩阵不等式的鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法。     

鲁棒H∞保成本控制在污水处理系统中的应用

以某污水厂污水处理系统为例,设计了活性污泥系统的一种鲁棒H∞保成本控制模型.对其进行了动态性能分析,确定了状态反馈控制策略,并改善了系统的稳定性.最后,应用所设计的鲁棒H∞保成本控制器进行仿真研究,结果表明本文设计方法的可行性及有效性.     

一类具有非线性不确定性系统的鲁棒H∞控制

考虑一类具有非线性不确定性的系统的H∞控制器设计问题,给出了判断鲁棒渐近稳定和L2增益有限的充分条件,提出了输出反馈鲁捧H∞控制问题的可解条件,并给出了基于线性矩阵不等式的鲁棒H∞控制器的设计方法．     

基于分段连续Lyapunov函数的采样系统鲁棒保性能控制

针对不确定采样控制系统的鲁棒保性能控制问题,首先将采样系统描述为跳变线性系统,基于矩阵凸组合思想构造了分段连续Lyapunov函数,进而在线性矩阵不等式框架内给出了不确定采样系统鲁棒稳定的条件.针对范数有界参数不确定采样系统,提出了鲁棒保性能控制器设计的在线算法,在每个采样周期内通过求解一组线性矩阵不等式的可行解来构造出状态反馈增益矩阵.最后的仿真算例验证了所提设计方法的有效性.     

基于观测器的不确定广义时滞系统鲁棒预测控制

针对一类不确定广义时滞系统,讨论了其基于观测器的鲁棒预测控制问题,给出了系统观测器型预测控制器的设计方法.通过构造带有误差项的Lyapunov函数,应用线性矩阵不等式,将无穷时域二次性能指标"min-max"优化问题转化为凸优化问题,得到了鲁棒预测控制器存在的充分条件和显式表达式.证明了优化问题在初始时刻的可行解能保证广义闭环系统渐近稳定且正则无脉冲.仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

不确定线性系统保代价控制的鲁棒性分析

研究不确定线性系统保代价控制的鲁棒性分析问题.提出了不确定线性系统保代价控制鲁棒界概念,给出了不确定线性系统保代价控制的一种鲁棒性分析方法,并建立了不确定线性系统的参数可变保代价控制鲁棒界.针对一类结构不确定线性系统,进一步给出了保代价控制鲁棒界的一种优化算法,并用实例加以验证.     

不确定广义系统的最优保性能控制

该文讨论不确定广义系统的最优保性能控制问题.给出了不确定广义系统保性能控制器的两种设计方法:一是代数Riccati方程方法,给出了参数化的控制器;另一个是线性矩阵不等式方法,给出了在使性能函数上界最小的意义下,最优控制器的设计算法,用实例演示了该方法的有效性.     

基于观测器的不确定广义时滞系统保成本控制

讨论了基于观测器的一类不确定广义时滞系统的保成本控制问题,给出了系统保成本控制器的设计方法.控制器的构造使得闭环系统是鲁棒稳定的.利用线性矩阵不等式以及Lyapunov函数方法,给出了鲁棒保成本控制器存在的充分条件以及相应的可保成本指标,并证明了这个条件等价于一组线性矩阵不等式(LM Is)的可解性问题,同时推广了已知的相关结果.最后以算例验证了设计方法的有效性.     

一类不确定离散非线性时滞系统保性能控制

针对状态不完全可测的一类不确定连续离散时间非线性系统,基于状态观测器研究其保性能控制问题。采用T-S模型对非线性系统进行建模,根据李雅普诺夫稳定性理论,基于线性矩阵不等式(LMI),利用分散化并行分布补偿(PDC)的方法设计了基于观测器的控制器,给出了实现该非线性系统保性能控制的充分条件。在此基础上通过求解相应的线性矩阵不等式组给出了控制器和观测器的设计方法,并通过数值仿真验证了提出的方法,仿真结果表明该方法是正确的。     

执行器故障下不确定非线性系统的鲁棒保成本控制

对一类执行器故障的非线性不确定系统,研究了具有L2增益扰动衰减性能指标约束的鲁棒保成本控制器的设计问题.提出了更实际、更一般的执行器故障模型；给出了具有L2增益扰动衰减性能的鲁棒保成本控制系统的概念和属性.采用HJI不等式方法,导出了故障闭环系统渐近稳定、具有给定的抗干扰能力和成本函数有上界的充分条件.仿真实例验证了结论的有效性.     

基于干扰观测器的不确定线性多变量系统控制

针对不确定线性多变量系统,提出一种基于干扰观测器(Disturbance observer,DOB)的保证系统内部稳定性的控制策略.以简单的结构和少量的计算代价实现鲁棒的控制效果,补偿外界干扰以及内部模型误差.通过引入一个闭环稳定性等价系统,辅助分析基于干扰观测器的多变量控制系统的内部稳定性,探讨在存在外部扰动及内部模型不确定性的情况下系统保证内部稳定的充分条件,指导外环控制器及内环干扰观测器中Q滤波器的设计.通过数值模型上的仿真验证了提出的控制方法的有效性.     

Robust Overlapping Guaranteed Cost Control of Uncertain State-Delay Discrete-Time Systems

This note presents a new extension of the inclusion principle to cope with the problem of designing robust overlapping controllers for state-delayed discrete-time systems with norm bounded uncertainties using the concept of guaranteed cost control. Expansion-contraction relations for systems and contractibility conditions for output guaranteed cost memoryless controllers are proved, including conditions on the equality of guaranteed performance bounds. The controllers are designed in the expanded space using a linear matrix inequality (LMI) delay independent procedure specifically adapted to this class of problems. The designed controllers are then contracted and implemented into the original system. The results are specialized for the overlapping decentralized control design. The method enables an effective construction of block tridiagonal controllers. A numerical illustrative example is supplied     

线性不确定时滞系统的可靠保性能鲁棒控制

研究了含有故障执行器的线性不确定时滞系统的可靠保性能鲁棒控制问题.执行器故 障模型概括了执行器正常、执行器部分退化和执行器完全失效三种情况,系统的性能函数是带 有故障输入项的积分二次函数.利用Lyapunov稳定理论及矩阵不等式方法,得到了系统存在可 靠保性能鲁棒控制器的代数矩阵不等式(AMI)形式的充分条件和控制器的设计方法,给出了系 统的一个可保性能的表达式.基于LMI方法,给出了AMI的一个求解算法.一个数值例子说明 结论的可行性.