分散H∞控制器在电力系统阻尼控制中的应用

采用多胞形模型将具不确定性的电力系统运行状态的各种变化描述为以若干个典型运行参数为顶点的凸集,将分散H∞控制器的设计归结为基于同伦参数法的两个线性矩阵不等式的求解问题,从而得到较低阶的分散鲁棒H∞控制器.算法分别用于静止无功补偿器(SVC)的分散附加阻尼控制器和19机IEEE标准测试系统的电力系统稳定器(PSS)的设计.算例结果表明,分散控制器相互协调,不仅显著提升了系统的阻尼比,使其具有良好的抗干扰能力,且对于严重故障后产生的持续振荡具有很好的抑制作用.文中方法与系统模型降阶法相结合,可进一步减轻计算负担,进而适用于实际电力系统的控制器求解.

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.

不确定关联大系统分散鲁棒H_∞输出反馈控制

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定性关联大系统,研究其分散鲁棒H∞输出反馈控制问题.基于有界实引理将其鲁棒分散H∞动态输出反馈控制器的解归结为一个非线性矩阵不等式(NLMI),先通过选取适当的同伦函数来表示该非线性矩阵不等式,再通过Schur补引理将其化为两个双线性矩阵不等式,最后通过迭代算法求解该控制器,使闭环大系统鲁棒渐进稳定,并且满足给定的H∞性能指标.

建筑结构振动系统的多重叠分散静态输出反馈H_∞控制方法

采用分散控制方案能有效解决大尺度土木结构在地震作用下的结构振动控制问题。本文将静态输出反馈、重叠分散控制方法、线性矩阵不等式方法和H∞范数控制算法相结合,提出了多重叠分散静态输出反馈H∞控制方法。通过对状态矩阵添加一个微小的扰动,解决了在求解相应的线性矩阵不等式(LMI)时所遇到的计算困难问题。文中对20层Benchmark建筑结构模型进行数值模拟与计算。结果表明,部分输出反馈控制、重叠静态输出反馈控制和多重叠静态输出反馈控制均获得了与全状态集中控制相近的控制效果,减少了计算成本和控制器设计的复杂性。

不确定性关联大系统的分散鲁棒状态反馈H_∞控制

研究同时存在系统矩阵、控制输入矩阵的不确定和系统关联不确定变化以及外界干扰的关联大系统的分散H∞ 控制问题 ,提出一种较为全面的局部状态反馈分散H∞ 控制器的设计方法 .局部控制器的求解只需递推地利用一系列局部代数Riccati方程 .

数值界不确定性奇异大系统分散鲁棒H_∞广义输出反馈控制

用矩阵不等式方法研究了数值界不确定性奇异大系统的广义输出反馈分散鲁棒H∞控制问题.基于有界实引理,提出了存在分散鲁棒广义输出反馈H∞控制器的矩阵不等式条件,并采用同伦迭代算法来获得控制器的参数.数值算例表明该方法求解简单,证明了它的有效性.

一类关联电力系统的时滞相关分散H_∞控制

研究一类具有时滞的关联电力系统分散H∞控制问题,给出了分散无记忆状态反馈控制器的构造方法.结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法和时滞积分矩阵不等式技巧,推导出此类系统时滞相关分散H∞控制的线性矩阵不等式充分条件.关联电力系统的仿真实例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_∞输出反馈控制

研究一类状态矩阵、控制矩阵及关联矩阵中存在数值界不确定性关联大系统的分散鲁棒H∞输出反馈控制器设计方法.基于有界实引理,将控制器的存在条件归结为一个非线性矩阵不等式,采用同伦迭代方法求解控制器,使闭环大系统鲁棒稳定,并且满足给定的H∞性能指标.最后通过仿真验证了该方法的有效性.

一类不确定大系统分散鲁棒H_∞状态反馈控制

针对一类状态矩阵、控制矩阵及关联矩阵中存在数值界不确定性关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈控制问题。基于有界实引理提出了存在分散鲁棒H∞状态反馈控制器的参数化定理和两种线性矩阵不等式(LMI)设计方法:直接LMI和迭代LMI,所获得的控制器具有块对角结构,使闭环系统稳定并且满足给定的H∞性能指标。最后用数值实例说明了该设计方法的有效性。

高层建筑结构的离散时间重叠分散H_∞控制方法

采用分散控制策略可有效解决多自由度的建筑结构振动控制问题。本文对地震作用下的高层建筑结构的振动控制方法进行研究,将重叠分散控制策略、离散时间H∞控制算法、线性矩阵不等式(LMI)方法和静态输出反馈控制方法相结合,提出了离散时间重叠分散H∞控制方法。基于包含原理和分解原理,将整个建筑结构控制系统划分为一系列子系统,对各个子系统采用离散时间重叠分散H∞控制方法进行控制。采用驱动器饱和控制策略,对20层抗震钢结构Benchmark模型进行数值模拟与计算。结果表明:全状态集中控制(理想驱动控制)、全状态集中控制(驱动器饱和控制策略)、部分输出反馈控制(驱动器饱和控制策略)、重叠静态输出反馈控制(驱动器饱和控制策略)、多重叠静态输出反馈控制(驱动器饱和控制策略)的平均控制率分别达到了63.4%、53.4%、50.7%、48.2%、32.6%,采用这些控制方法都获得了较好的控制效果;重叠分散控制策略降低了计算成本并且增加了控制器设计的灵活性。

关于组合系统的分散H_∞控制

本文考虑线性组合系统的分散状态反馈Ｈ∞控制问题．以Ｒｉｃｃａｔｉ－ｌｉｋｅ方程半正定解的术语给出了一个使得给定的组合系统稳定并且对于扰抑制保证一个Ｈ∞界限制的分散状态反馈控制设计．对具有对称循环结构的组合系统，得到一个简单的分散控制设计程序．作为一个应用，对一族线性系统的同时Ｈ∞控制问题的可解性导出了一个充分条件．

区间时滞组合系统的鲁棒分散H_∞控制

研究一类区间时滞组合系统的鲁棒分散 H∞ 控制问题。基于 L MI方法 ,给出了该系统可分散控制的充分条件及相应控制器的设计方法。通过构造分散控制律 ,使得闭环系统鲁棒稳定且具有一定的H∞ 性能。分散控制器的设计可通过求解一组 L MIs得到。

含有不确定性的非线性互联系统的鲁棒分散H_∞控制(英文)

讨论了含有不确定性非线性互联系统的鲁棒分散H∞ 控制问题 ,建立了鲁棒H∞ 控制与H∞ 控制之间的联系 .在这种联系基础上 ,基于Hamilton Jacobi不等式给出了含有不确定性互联系统的鲁棒分散H∞ 控制问题存在的充分条件 .分别构造出状态反馈和输出反馈分散控制器以确保闭环系统从外部干扰输入到控制输出的L2 增益小于或等于一预先给定的正数 .

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．

分散鲁棒H_∞输出反馈控制器设计

针对一类状态矩阵、控制矩阵及关联矩阵存在数值界不确定性关联大系统,研究其分散鲁棒H∞输出反馈控制器设计问题.基于有界实引理将存在鲁棒分散H∞输出反馈控制器的条件归结为一组含有非线性矩阵不等式的求解问题,采用同伦思想和舒尔补引理,提出了在每一步通过固定不同参数将非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的迭代求解控制器的方法.所得控制器能使闭环关联大系统鲁棒稳定,并且满足给定的H∞性能指标.最后通过一个数值例子说明该设计方法的有效性.

关联时滞大系统的分散H_∞控制器的设计

研究了具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统的分散H∞ 状态反馈控制器和H∞ 输出反馈控制器的设计问题 ,分别给出了使系统渐近稳定且具有H∞ 扰动抑制度γ的分散H∞ 状态反馈控制器和分散H∞ 输出反馈控制器存在的充分条件 ,该条件以线性矩阵不等式的形式给出 ,因而具有数值易解性。最后用一个事例来说明分散H∞ 状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计。

不确定关联大系统分散鲁棒H_∞输出反馈控制器设计

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定性关联大系统,研究其分散鲁棒H∞输出反馈控制问题。基于有界实引理将其鲁棒分散H∞动态输出反馈控制器的解归结为一个非线性矩阵不等式(NL-MI),采用同伦迭代算法求解该控制器,使大系统鲁棒稳定,并且满足给定的H∞性能指标。

关联大系统时变时滞状态反馈分散鲁棒H_∞控制

设计了分散状态反馈H∞控制器,引入一种积分不等式方法,结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法和积分矩阵不等式技巧导出了此类系统的时滞分散H∞控制的非线性矩阵不等式(NMI)充分条件。使用改进的锥补法(CCL)导出了此类系统时滞分散H∞控制的线性矩阵不等式(LMIs)充分条件。

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 .

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∞保性能控制器的一个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.