基于LMI的H∞鲁棒PID控制器设计

针对一类线性系统,研究了基于H∞的鲁棒PID控制器的设计方法,使得闭环系统的所有极点均位于一个给定的LMI区域中.采用线性矩阵不等式的处理方法,证明了该问题等价于一组线性矩阵不等式的可解性问题.利用该线性矩阵不等式的可行解给出了PID控制器的构造方法,并通过现有的软件Matlab中的工具箱LMI来进行求解.该方法很好地解决了PID控制下的极点指标和H∞鲁棒控制的相容性问题.实际的工程算例验证了该方法的有效性和可行性.     

超差特征量指标集约束下PID调节器的满意优化

针对一类具有目的域的控制系统,提出将一组由滞留时间、超差时间以及随机穿越周期时间等构成的超差特征量指标纳入满意PID调节器的目标函数集中进行研究。将PID调节器的参数设计转化为局部状态反馈问题,推导出带状目的域下超差特征量指标的解析表达式,并分析了其与稳定裕度、动态误差系数以及稳态输出方差指标之间的相容性;当上述指标相容时,给出了一种利用双群体机制下的差分进化算法和内点法相结合对PID调节器参数进行优化求解的策略;数值算例表明了所提方法的有效性。     

随机系统中满意PID调节器的设计

应用满意控制思想,研究了扇形区域极点和稳态输出方差约束下PID调节器的设计问题．将PID调节器设计问题转化为局部状态反馈问题,再通过适当变换将PID调节器参数设计转化为求解一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可通过MATLAB中的LMI工具箱方便地求解．算例说明了所提出方法的有效性．     

期望指标集约束下一类随机系统的满意PID控制

研究一类随机系统具有期望的动态误差系数、稳态输出方差和相对稳定裕度约束的满意PID控制问题．首先应用满意控制思想,给出期望指标集的相容性定义;然后分别推导出PID控制器满足期望的稳定裕度指标的参数域边界解析式、满足期望的动态误差系数指标和期望的稳态输出方差指标的参数解集的解析式;最后给出期望指标的相容性判别方法以及相容性解集求取策略．通过算例验证了所提出方法的有效性．     

基于LMI和IMC的动态反馈抗饱和补偿设计

提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)和内模控制(IMC)的动态反馈抗饱和补偿器的设计方法,为此首先简要地介绍了基于统一框架的抗饱和补偿器设计方法,然后针对原框架计算量庞大的问题,利用模型精确的IMC结构中对象和控制器同时稳定就能保证系统闭环稳定的特性对框架进行改造,并进一步选取了具有(?)2范数形式的性能优化指标,通过整定控制器的方法来优化闭环系统的工作性能,给出了LMI形式的结果．最后给出了运用此方法设计补偿器的一个仿真实例．     

基于δ算子离散化模型的连续时间系统满意控制

通过δ算子离散化模型,研究了连续时间线性定常随机系统的具有极点配置和稳态方差指标的满意控制问题.利用线性矩阵不等式理论,给出设计满意控制器及优化采样周期的方法.数值算例验证了所提出方法的有效性.     

基于分布式PID控制的任意阶线性多智能体系统的一致性

研究普通线性多智能体系统在有向拓扑结构下的一致性问题,提出一种基于分布式PID控制的新的一致性协议.\.首先通过变量转换将一致性问题转变为误差系统的渐近稳定问题;然后构造Lyapunov函数,基于线性矩阵不等式(LMI)给出系统实现一致性的充分条件;最后通过仿真与纯比例控制作了比较.仿真结果表明,系统的结构拓扑图在存在全局可达节点的条件下,通过选择合适的PID参数,可克服噪声的干扰,缩短系统的收敛时间.     

基于LMI的鲁棒控制器设计

研究了时域线性系统的鲁棒控制分析与综合,提出了将鲁棒控制设计问题转化为线性矩阵不等式（ＬＭＩ）形式的方法,给出了鲁棒控制器的标准ＬＭＩ结构,并通过求解ＬＭＩ得到鲁棒控制棒。文中以双转子涡喷发动机控制器设计为例风言风语地基于ＬＭＩ的鲁棒控制器,表明所给方法是可行的。     

Simple LMI based learning control design

In this note, a simple linear matrix inequality (LMI) design method is proposed for iterative learning control (ILC). The design can ensure a monotonic error decay in 2‐norm. Experimental results on a SCARA robot shows that the design can achieve nearly perfect tracking. Copyright © 2009 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

基于LMI的分布时滞系统输出动态反馈镇定

研究分布时滞系统的输出动态反馈镇定问题. 基于闭环系统的中立型变换及相应Lyapunov-Krasovskii泛函的构造与解析技巧, 建立了与时滞相关的控制器存在性判据. 在此基础上通过控制器参数化设计方法, 将控制器参数的求解归结为线性矩阵不等式解的形式. 仿真算例验证了方法的有效性     

基于LM I 的一类非线性时滞关联大系统的分散模糊控制

针对一类采用Takagi—Sugeno模糊模型描述的非线性时滞关联大系统，研究其分散模糊状态反馈控制器设计问题；利用Lyapunov稳定性分析理论和线性矩阵不等式等工具，得到了闭环系统的可镇定条件和相应的分散模糊状态反馈控制器；在此基础上，通过求解具有线性矩阵不等式组约束的凸优化问题，给出了具有较小反馈增益的分散模糊控制器设计方法。     

Robust design of feedback feed-forward iterative learning control based on 2D system theory for linear uncertain systems

For a class of linear discrete-time uncertain systems, a feedback feed-forward iterative learning control (ILC) scheme is proposed, which is comprised of an iterative learning controller and two current iteration feedback controllers. The iterative learning controller is used to improve the performance along the iteration direction and the feedback controllers are used to improve the performance along the time direction. First of all, the uncertain feedback feed-forward ILC system is presented by an uncertain two-dimensional Roesser model system. Then, two robust control schemes are proposed. One can ensure that the feedback feed-forward ILC system is bounded-input bounded-output stable along time direction, and the other can ensure that the feedback feed-forward ILC system is asymptotically stable along time direction. Both schemes can guarantee the system is robust monotonically convergent along the iteration direction. Third, the robust convergent sufficient conditions are given, which contains a linear matrix inequality (LMI). Moreover, the LMI can be used to determine the gain matrix of the feedback feed-forward iterative learning controller. Finally, the simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed schemes.     

多目标约束下的满意容错控制方法

对一类不确定性不满足匹配条件的线性系统, 研究了圆域极点指标、H∞指标和H2指标约束下的满意容错控制器的设计问题. 在连续型的执行器故障的模式下, 利用线性矩阵不等式技术, 提出了多目标容错控制性能的相容性判别条件, 分析了与圆域极点指标相容的H∞指标和H2指标的取值范围, 并在相容指标约束下给出了有效的满意容错控制器的设计方法. 对歼击机纵向通道控制系统的仿真结果表明, 本文提出的方法是有效的.     

基于LMI的大型互联线性系统的分散有限时间镇定

借助于有限时间稳定性的定义,针对大型互联线性系统,引入了分散有限时间镇定的概念.对一类大型互联线性系统进行分散状态反馈和分散动态输出反馈控制器设计,利用线性矩阵不等式(LMI)的方法提出一个充分条件,当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是有限时间稳定的.仿真算例说明了所得结论的可行性和有效性.     

Multi-objective control for stochastic model reference systems based on LMI approach and sliding mode control concept

In this article, a multi-objective control u(t) is designed for stochastic model reference systems to achieve the following three objectives simultaneously: the pole placement constraint, H _∞-norm constraint and individual error state variance constraint. Using the invariance property of sliding mode control, the reference model input and the plant error term will disappear on the sliding mode of the error system. By combining the upper bound covariance control theory, pole placement skill and H _∞-norm control theory, a controller, in which the control feedback gain matrix is synthesised utilising linear matrix inequality (LMI) approach, is derived to achieve the above multiple objectives. Furthermore, a practical example for the problem of ship yaw-motion systems is adopted to illustrate the proposed method.