考虑控制器饱和约束的单杆柔性机械臂鲁棒H∞保性能控制方法

针对单杆柔性机械臂建模误差,控制器饱和及外界扰动的不确定性因素,提出了单杆柔性机械臂的鲁棒H∞保性能控制方法。现有单杆柔性机械臂控制方法多是忽略了其质量对系统性能的干扰,未考虑控制器输入饱和对电机寿命的影响。因此,文章将柔性机械臂的质量作为建模不确定性,然后基于李亚普诺夫函数推导出不确定线性系统鲁棒H∞保性能控制器存在的充分必要条件,将控制问题转换为一个线性矩阵不等式的优化问题。最终使二次性能指标上界或H∞变化范围最小。仿真结果表明,所设计的控制器对于柔性机械臂的振动有很好的抑制效果。

基于H_(∞)控制器的阀控非对称缸位置伺服系统控制

以阀控非对称缸位置伺服系统为研究对象,建立其数学模型;针对负载突变及油液弹性模量变化提出了H∞鲁棒控制方法,从频域上分析了控制器对系统动态性能和稳态性能的影响。采用AMESim和MATLAB/Simulink搭建了阀控非对称缸位置伺服系统的联合仿真模型,对不同工况下控制器的跟踪精度及抗扰能力进行仿真研究。最后,通过油缸加载实验测试平台对仿真结果进行进一步验证。结果表明:所设计的H∞控制器提高了系统的快速性和鲁棒性,相比于PID控制下系统正弦响应结果,H∞控制器的最大跟踪误差在无负载工况下降低了48.8%,在负载突变工况下降低了56.25%;同时阶跃响应时间缩短了7.5%。

H_∞控制器应用于船舶自动舵

应用Ｈ∞控制的Ｓ／Ｔ混合灵敏度方法于船舶自动舵设计。按机理估算模型乘性摄动上限，据此确定优化指标中的权函数Ｗ２。利用设计的控制器对闭环系统在多种环境条件下进行了仿真研究，结果是满意的。

多机系统TCSC多目标H_∞控制器设计

在电力系统中装设可控串联补偿 ( TCSC)可以改善系统的暂态稳定性、动态性能 ,以及提高远距离联络线的传输能力。为了更好地利用该装置 ,文中应用直接反馈线性化和 H∞ 控制理论 ,设计了一种多机系统 TCSC多目标 H∞ 控制器 ,该控制器中的变量均为局部可测量 ,从而具有工程实用性。两机系统的仿真结果表明 ,采用该控制器可以满足系统功角稳定性、频率稳定性、控制系统消耗能量最小等多项目标。同时 ,该控制器可以抑制干扰 。

基于LMI方法的机器人LPV鲁棒H_∞控制器设计

对平面两关节直接驱动机器人 ,提出一种同时将闭环极点配置到满足动态响应区域内的变增益 L PV鲁棒 H∞ 控制器设计新方法。利用 L PV的凸分解方法 ,将机器人模型化为具有凸多面体结构的L PV模型 ,然后利用 L MI技术对凸多面体各顶点分别设计满足 H∞ 性能和闭环极点配置的反馈增益 ,再利用各顶点设计的反馈控制器综合得到具有凸多面体结构的 L PV控制器。仿真结果验证了该控制器可使机器人随关节位置变化始终具有良好的控制性能。

重载车辆油气悬架不确定分析及H_∞控制器设计

重载车辆由于路况和行驶工况的复杂性,使系统不确定性不能忽略,因此,在悬架控制器设计时对系统不确定的考虑应该引起特别的重视。利用线性分式变换理论对二自由度车辆油气主动悬架系统进行不确定建模分析,通过H∞控制和结构奇异值理论,设计了满足系统要求的鲁棒H∞控制器。结果表明,在给定的不确定范围内,鲁棒H∞控制器在满足系统名义性能的同时,油气主动悬架闭环系统获得了较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。

H_∞控制器的LMI算法分析

用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）法设计 Ｈ∞控制器时目前存在数种方法／算法。本文分析了各种算法的求解思路和特点，给出了它们与ＭＡＴＬＡＢ软件中相天函数的关系，指出应用线性化变换所得的ｈｉｎｆｍｉｘ（）函数更适合于多目标问题。文中并用算例对比了几种函数的设计功能。

分数阶系统H_∞控制器设计

分数阶系统的特征方程是一个具有复变量的分数阶指数的伪多项式,因此不能直接应用整数阶系统的控制方法·提出了一种分数阶系统的H∞控制器设计方法·首先利用提出的滤波器近似化方法近似分数阶系统·然后通过选择适当加权函数,根据要求设计H∞控制器·仿真表明,在用该方法得到的控制器的控制下,系统的特性有显著改善,动态响应也是令人满意的·实验结果显示此方法是有效的·

永磁直线伺服系统的速度H_∞控制器优化设计

对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计,建立了基于模型匹配二自由度系统的状态空间模型,并将速度控制器设计归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈g次优H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性。仿真和实验结果表明,用该方法设计的直线伺服系统能够很好的抑制扰动和跟踪给定。

基于MATLAB的H_∞鲁棒控制器的设计

简述了 H∞ 鲁棒控制器的基本思想 ,给出了运用 MATLAB鲁棒控制工具箱为假定空间桁架设计 H∞ 鲁棒控制器的设计过程 ,同时也给出了控制器作用下闭环系统的分析结果 ,设计所得到的控制器控制效果非常好 。

一类不确定关联时滞大系统的分散H_∞ 控制器设计—LMI方法(英文)

研究了一类具有N×N个任意未知常时滞和具有范数有界时变不确定的线性连续大系统的分散鲁棒H∞ 状态反馈控制器设计问题 ,基于线性矩阵不等式方法得到了一个使该系统存在无记忆H∞ 状态反馈控制器的充分条件 ,最后通过一个数值例子来说明分散H∞

超高速电液比例系统H_∞控制器的研究

建立了超高速电液比例系统的动态数学模型及状态空间表达式,分析了跟踪补偿和不确定性补偿对系统的影响,并根据模型的描述设计了混合灵敏度H∞控制器。仿真结果表明:利用H∞控制算法可以得到带宽为100 Hz 以上稳定的超高速电液比例系统,确保了良好的跟踪精度。最后通过试验验证了超高速电液比例系统H∞控制器的正确性和有效性。

参数不确定性时滞系统的鲁棒H_∞ 容错控制器设计(英文)

研究了一类同时具有参数不确定性、外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的问题 .给出了该类系统一种鲁棒H∞ 容错控制器的设计方法 .通过假设失效执行器的输出信号是任意能量有界的干扰信号 ,不确定线性时滞系统的容错控制问题转化成了鲁棒H∞ 控制问题 .控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到 ,而且控制器与时滞常数无关 .设计例子证明了所给方法的有效性 .

不确定时滞系统具α-γ保性能性质的H_∞控制器设计

针对一类不确定时滞系统 ,通过对其状态的变换和对干扰量的滤波处理 ,在给出α-γ保性能性质定义的基础上 ,利用状态空间的 L yapunov泛函方法 ,给出了闭环系统满足给定定义时的充分条件 ,并应用条件最优化综合方法 ,给出了保性能 H∞

基于混合灵敏度函数的H_∞控制器参数模糊优化方法

给出了SISO系统H∞控制器参数优化过程,提出了一种系统性能模糊评价优化设计方法,根据系统动态特性通过模糊优化控制策略动态校正控制器结构参数.结果表明,本方法对模型不确定性具有良好的鲁棒性适应性和动态特性,控制品质优于一般H∞控制和常规PID,Smith预估器.

线性不确定时滞系统的H_∞无记忆控制器设计

１引言近年来，Ｈ∞控制理论得到了迅速发展，并提出了许多Ｈ∞控制器的设计方法．在文［１］中首次采用代数Ｒｉｃａｔｉ方程（ＡＲＥ）解决了一类无时滞确定性系统的Ｈ∞控制器的设计问题；在文［２，３］中，基于ＡＲＥ的Ｈ∞控制器设计方法被推广到含有时滞的线性系统...

巡航导弹最优地形跟踪H_∞控制器设计

设计了一种最优地形跟踪控制系统，它可以权衡巡航导弹的撞地概率与控制作用之间的关系。基于Ｈ∞优化理论的二自由度控制器由两个控制器组成，既实现鲁棒稳定的反馈控制器和提供良好跟踪性能的前馈控制器。对各信号的权函数选取后，仿真结果表明此Ｈ∞二自由度控制器具有良好的跟踪特性，干扰和噪声抑制特性。

具有乘法式摄动的广义系统H_∞控制器设计

研究基于观测器的广义系统H_∞控制器设计问题。对所给的广义系统模型设计具有乘法式摄动的广义控制器,并给出H_∞控制器的定义。用广义代数Riccati不等式(generalizedalgebraicriccatiinequality,GARI)和线性矩阵不等式(linearmatrixinequality,LMI)两种方法,给出闭环广义系统存在具有乘法式摄动的H_∞控制器的3个等价命题,同时也给出了具有乘法式摄动的H_∞控制器的两种设计方法,并对这两种设计方法进行了比较。最后用一个数值例子演示了设计过程并说明此方法的有效性。

H_∞扭振抑制控制器在热连轧机组上的应用

针对冶金热连轧机交流调速主传动系统存在的机电扭转振荡现象以及热连轧机传动控制系统的数学模型和外部干扰存在不确定性,基于H∞控制的干扰抑制和鲁棒性,本文采用H∞扭振抑制控制器来抑制热连轧机组的轧机扭振问题。并在传统的PI控制策略基础上,设计出有效抑制轧机振动的补偿器。同时对控制器的结构进行了改进,以将补偿器引入实际系统。该系统仿真结果表明该控制器具有较好的轧机振动抑制性能,从而验证了该振动抑制策略的可行性和正确性,并且易于工程实现。

不确定广义系统动态输出反馈鲁棒H_∞控制器设计

在 E确定其他系数矩阵均存在不确定性情况下 ,基于线性矩阵不等式给出系统的动态输出反馈鲁棒 H∞ 控制器设计方法。所得的控制律保证闭环系统对所有允许的不确定性是正则、稳定、无脉冲的且满足给定的 H∞ 性能指标。算例说明了该控制器设计方法的有效性。