基于T-S模型的集装箱桥吊防摇H∞控制

集装箱桥吊是一个不确定非线性系统, 但是把它作为一个不确定系统来研究却很少, 本文使用了基于T-S模型的H_∞控制把系统可稳和H_∞控制转化为解一系列矩阵不等式(LMI: linear matrix inequality)的问题, 得出最优的反馈矩阵, 设计出基于T-S模型的H_∞控制器. 并把这种方法进行了仿真, 结果表明这种方法简单可行, 并且具有很好的鲁棒性.     

不确定关联大系统鲁棒分散可靠H∞控制

针对一类具有不确定性关联大系统, 研究其鲁棒分散可靠状态反馈H_∞ 控制器的设计方法. 采用线性矩阵不等式的方法, 给出了当控制器在规定范围内的一部分失效时控制器存在的充分条件, 并能保证闭环系统可靠稳定和具有一定的H_∞ 性能. 仿真例子说明了方法的有效性.     

时变不确定离散时滞系统的H∞鲁棒控制

研究了一类线性不确定离散时滞系统的H_∞鲁棒控制问题,其时变不确定项是范数有界的,但无需满足匹配条件.基于线性矩阵不等式 (LMI)方法,得到了可H_∞鲁棒镇定的一个充分条件.通过求解一个特定的线性矩阵不等式,即可获得H_∞状态反馈控制器.具体算例说明了该方法的有效性.     

不确定多通道奇异时滞系统分散H∞控制

针对不确定多通道奇异时滞大系统, 研究其分散鲁棒H_∞控制问题. 假定不确定性是时不变、范数有界. 基于奇异系统Lyapunov稳定性理论, 通过设定Lyapunov-Krasovskii矩阵为合适的块对角结构, 推导出了使不确定多通道奇异时滞大系统可鲁棒镇定, 且满足一定的扰动水平的充分条件即一组线性矩阵不等式(LMIs)有可行解. 给出了具有期望阶数的分散输出反馈H_∞控制器的设计方法.     

时延网络化控制系统的H2/H∞混合控制

针对存在多步随机传输时延的网络化控制系统模型 ,研究了其随机稳定性及H₂/H_∞混合控制问题 .在一定的系统通信控制模式下 ,网络传输时延可以建模为一个马尔可夫随机过程 ,通过增广系统状态的方法将原系统转化为一个具有随机跳变系数的离散系统 ,同时通过建立随机跳变Lyapunov函数 ,构建了满足系统随机稳定的H_∞次优和H₂/H_∞混合控制状态反馈控制器 .该控制器可通过求解一组耦合的矩阵不等式而得 .     

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.     

不确定性奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了含不确定性线性奇异滞后系统的鲁棒H_∞控制问题.其中不确定性是范数有界的.为此首先给出了相应的无控制标称系统内稳定且满足H_∞范数界的一个充分条件.然后讨论了含不确定性奇异滞后系统鲁棒H_∞控制问题有解的一个充分条件,并同时给出了控制器的设计,控制器可由线性矩阵不等式解得.最后举例说明本文方法的正确性.     

时滞LPV系统的H∞控制新方法

研究了具有随参数变化状态时滞的线性参数变化系统的H_∞控制问题,该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集内变化的参数的确定函数.提出了一种新的依赖于参数的H_∞性能准则,该准则通过引入附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的Lyapunov函数之间的耦合而更易于数值实现.在此基础上设计了系统的H_∞状态反馈控制器,该控制器能够保证相对于所有能量有界的输入信号闭环系统满足给定的性能指标.采用线性矩阵不等式技术,将控制器存在的充分条件转化为凸优化问题.最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.     

磁耦合谐振无线电能传输系统的输出鲁棒控制

磁耦合谐振无线电能传输系统的负载和谐振参数会因为受到外界环境的影响而发生变化, 系统工作频率发生随机漂移, 导致模型参数存在不确定性. 针对参数不确定下的输出鲁棒控制问题, 本文基于H_∞控制理论, 应用Matlab鲁棒控制工具箱设计H_∞控制器, 并基于结构奇异值法分析了闭环系统的鲁棒稳定性与鲁棒性能. 结果表明, 在H_∞控制器的作用下, 实现了闭环摄动系统的输出鲁棒控制, 并为此类高阶非线性不确定闭环系统提供了一种通用的控制器设计方法.     

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.     

数值界不确定性关联大系统分散鲁棒H∞控制

针对一类状态阵,控制输入阵及关联阵中存在数值界不确定性的关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈和输出反馈控制器设计问题.基于有界实引理,推导出了其存在分散鲁棒H∞控制器的充分条件,即一组矩阵不等式有解.利用Schur补引理,通过固定不同变量,提出了一种构建分散控制器的同伦迭代线性矩阵不等式方法.所获得的控制器使闭环大系统鲁棒稳定,并且达到给定的H∞性能指标.最后用数值例子说明了所提的设计方法的有效性.     

不确定多通道奇异大系统分散鲁棒H∞控制

研究不确定多通道奇异系统的鲁棒分散H_∞控制问题,假定不确定性是时不变、范数有界,且存在于系统和控制输入矩阵中．主要考虑分散H_∞输出反馈控制问题．推导出了使不确定多通道奇异系统能鲁棒稳定且满足一定的性能指标的充分必要条件,没有等式约束的非线性矩阵不等式条件,采用两步同伦法迭代来求解非线性矩阵不等式(NMI),首先,通过逐步对控制器的系数矩阵加上结构限制,计算出当确定性不存在时的标称系统的分散H_∞控制器．然后,逐步改变标称系统分散控制器的系数,计算出不确定性参数存在时的分散鲁棒控制器．在每一阶段,每一次迭代过程中,通过交替固定NMI的一个变量,使NMI转变为线性矩阵不等式(LMI)．数值例子说明了本文提出的方法的有效性．     

Decentralized H-infinity state feedback control for discrete-time singular large-scale systems

The decentralized H-infinity control problem for discrete-time singular large-scale systems is considered. Based on the bounded real lemma of discrete-time singular systems, a sufficient condition for the existence of decentralized H-infinity controller for discrete-time singular large-scale systems is presented in terms of the solvability to a certain system of linear matrix inequalities by linear matrix inequality (LMI) approach, and the feasible solutions to the system of LMIs provide a parameterized representation of a set of decentralized H-infinity controller. The given example shows the application of the method.     

Fault-tolerant decentralized H-infinity control for multi-channel systems using homotopy method

This paper considers a fault-tolerant decentralized H-infinity control problem for multi-channel linear time-invariant systems. The purpose is to design a decentralized H-infinity output feedback controller to.stabilize the given system and achieve a certain H-infinity performance requirement both in the normal situation and in the situation where any one of the local controllers fails. The designed problem is reduced to a feasibility problem of a set of bilinear matrix inequalities （BMIs）. An algorithm is proposed to solve the BMIs. First, the normal situation is considered where all the local controllers are functioning. The local controllers are obtained from a standard centralized H-infinity controller by using a homotopy method imposing a structural constraint progressively. Secondly, the above case is extended to the one where any one of the local controllers fails. We again use a homotopy method where the coefficient matrices of the failed controller are decreased progressively to zero. The efficiency of the proposed algorithm is demonstrated by an example.     

Fault-tolerant decentralized H-infinity control for multi-channel systems using homotopy method

This paper considers a fault-tolerant decentralized H-infinity control problem for multi-channel linear time-invariant systems. The purpose is to design a decentralized H-infinity output feedback controller to stabilize the given system and achieve a certain H-infinity performance requirement both in the normal situation and in the situation where any one of the local controllers fails. The designed problem is reduced to a feasibility problem of a set of bilinear matrix inequalities (BMIs). An algorithm is proposed to solve the BMIs. First, the normal situation is considered where all the local controllers are functioning. The local controllers are obtained from a standard centralized H-infinity controller by using a homotopy method imposing a structural constraint progressively. Secondly, the above case is extended to the one where any one of the local controllers fails. We again use a homotopy method where the coefficient matrices of the failed controller are decreased rogressively to zero. The efficiency of the proposed algorithm is demonstrated by an example.     

Robust H-infinity reliable control for a class of nonlinear uncertain neutral delay systems

This paper focuses on the robust H-infinity reliable control for a class of nonlinear neutral delay systems with uncertainties and actuator failures. We design a state feedback controller in terms of linear matrix inequality(LMI) such that the plant satisfies robust H-infinity performance for all adnfissible uncertainties, and actuator failures among a prespecified subset of actuators. An example is also given to illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

Robust H-infinity control for uncertain discrete-time Markovian jump systems with actuator saturation

The design of robust H-infinity controller for uncertain discrete-time Markovian jump systems with actuator saturation is addressed in this paper. The parameter uncertainties are assumed to be norm-bounded. Linear matrix inequality (LMI) conditions are proposed to design a set of controllers in order to satisfy the closed-loop local stability and closed-loop H-infinity performance. Using an LMI approach, a set of state feedback gains is constructed such that the set of admissible initial conditions is enlarged and formulated through solving an optimization problem. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed methods.     

一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计

考虑一类同时带有非线性动态和参数不确定性的离散时滞系统的鲁棒H-infinity滤波设计问题. 假设参数不确定性具有线性分式形式, 而非线性动态满足Lipschitz条件, 给出滤波器使误差系统鲁棒渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平. 对参数已知情形, 先建立广义有界实引理, 然后给出H-infinity滤波器的存在条件, 证明了H-infinity滤波器的存在性可归结为线性矩阵不等式的可解性, 基于线性矩阵不等式给出了H-infinity滤波器的综合方法和步骤. 对参数不确定性情形, 通过引进标度参数, 将不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H-infinity滤波问题转化为确定系统的H-infinity滤波设计. 最后给出仿真例子验证所得结果的有效性.