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。

基于动态输出反馈控制器的变时滞Lurie不确定系统的鲁棒H_∞控制

对于一类具有变时滞的Lurie不确定系统,利用Lyapunov-Krasovskii泛函、矩阵不等式方法、变量替换法和Schur补引理分析该系统的动态输出反馈鲁棒H_∞控制器的设计问题,使得该系统具有渐近稳定性和H_∞性能,并且给出了动态输出反馈H_∞控制器的参数化表示.通过数值例子验证了所得结论的可行性.

基于动态输出反馈控制器的时滞Lurie控制系统的H_2/H_∞混合控制

对于一类时滞Lurie控制系统,利用Lyapunov-Krasovsklii泛函、线性矩阵不等式(LMI)方法、变量替换法和Schur补引理研究了该系统的动态输出反馈H_2/H_∞混合控制的分析与设计方法,给出了该系统是渐近稳定的,具有H_∞性能、H_2性能和动态输出反馈H_2/H_∞混合控制器存在的一个充分条件,并通过数值例子验证了所提设计方法和所得结论的正确性.

具有随机时延和丢包的网络化离散系统的动态输出反馈H_∞控制

针对前向通道和反馈通道均存在随机时延和丢包现象的网络控制系统(NCSs),研究了关于离散时域下鲁棒H∞控制器的设计问题。采用伯努利分布描述随机时延和丢包现象,将闭环NCSs建模为随机参数系统。根据Lyapunov稳定性理论和增广状态空间法,得到闭环NCSs均方指数稳定的H∞性能判据;利用LMI技术和锥补线性化算法,给出动态输出反馈控制器的设计方法。最后,把这种方法应用于搅拌斧反应器中,仿真验证了所提控制器设计方法的有效性。

不确定模糊系统的H_∞鲁棒动态输出反馈控制

研究不确定T-S模糊系统的H∞鲁棒控制问题,选取全局动态输出反馈控制器,得到系统稳定的充分条件。在此基础上,为方便运用计算机进行求解,对矩阵进行非奇异分解,将条件转化为求解线性矩阵不等式的问题,并进一步通过变量之间的关系求得动态输出反馈控制器的待确定矩阵。选取了全局动态输出反馈控制器来研究不确定模糊系统的稳定性,并考虑了加入外界干扰后,系统满足H∞鲁棒控制性能。最后的数值算例说明方法的可行性与有效性。

具有LMI区域极点约束的超高速电液比例H_∞控制器研究

为了提高系统响应速度和频宽,利用线性矩阵不等式处理方法设计了具有LMI区域极点约束的输出反馈H∞控制器,分析了LMI区域极点约束对不确定系统动态特性的影响。仿真结果表明,输出反馈H∞控制器不仅能保证超高速电液比例系统稳定的动态特性,还能保证100 Hz以上的带宽,确保了良好的跟踪精度。通过试验验证了超高速电液比例系统输出反馈H∞控制器的正确性和有效性。

具有时变不确定性的广义系统的鲁棒H_∞控制

研究具有一般形式的不确定广义系统的鲁棒H∞状态反馈和动态输出反馈控制器的设计问题·基于广义二次H∞性能概念,利用线性矩阵不等式,首先证明了如果存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静态状态反馈控制器,然后给出鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充要条件及构造方法,最后给出鲁棒H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件以及相应的控制器构造·

具有时滞的奇异系统H_∞控制

针对具有时滞的奇异系统H_∞输出反馈控制问题,利用Lyapunov泛函方法,得到闭环系统稳定且具有H_∞-范数界γ的充分条件,基于相应的LMI可行解给出了动态控制器显式表示。最后,数值例子表明了该方法的正确性。

用H_∞滤波解决惯导系统中的动态扰动误差

惯性导航系统中的动态扰动误差,一直是阻碍其推广应用的主要瓶颈,通过对惯导载体状态方程的解析,用 H_∞滤波理论来解决状态反馈控制器的设计问题,为改善惯导系统中的动态扰动误差提供了一种切实可行的新方法。

一类含有控制时滞不确定系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类具有控制时滞和外部扰动的线性时不变离散系统鲁棒控H∞控制器设计问题。基于Lyapunov稳定性理论、鲁棒控制理论和线性矩阵不等式处理方法,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii函数,推导出闭环控制系统渐近稳定的充分条件且得出鲁棒H∞控制律和其性能指标γ,并探讨了H∞最优控制问题,给出了最优H∞控制律参数化的设计方法,最后给出网络控制实际系统的例子对所得算法进行验证,说明分析方法和结果是有效可行的。

参数不确定系统基于输出反馈的H∞控制和二次稳定性研究

针对线性系统的时变范数边界参数不确定问题和外部干扰问题进行了研究,设计了能使闭环控制系统二次稳定的线性动态输出反馈控制器,并对于所有的允许不确定参数达到了规定程度的扰动衰减,获得了上述问题与标定H∞控制问题的等效性,仿真结果表明,所提出的控制器的设计方法与原有方法相比对不确定参数具有更好的鲁棒性。

基于LMI的EPS干扰抑制控制器的设计

电动助力转向(EPS)系统工作过程中存在量测噪声、非线性摩擦和路面扰动。为抑制这些干扰因素对EPS系统和汽车操纵稳定性的影响,建立了EPS非线性动力学模型。引入H∞控制算法,并结合线性矩阵不等式(LMIs)方法设计了最优H∞动态反馈控制器,采用三自由度整车模型进行控制器的仿真验证。仿真分析结果表明,在所设计的控制器的作用下,路面扰动对汽车质心侧偏角和横摆角速度的影响分别减少了63.4%和68.7%。

广义离散系统保D-稳定的动态输出反馈H_∞控制器设计

提出一种保证广义离散系统D-稳定性的严格真动态输出反馈H_∞控制器设计方法.首先,给出保证广义离散系统正则、因果、D-稳定且从干扰到控制输出的传递函数满足H_∞范数约束的充分条件.在此条件下,通过构造辅助广义系统,用两组矩阵不等式给出了控制器存在的充分条件,使得闭环系统是正则、因果、D-稳定且满足H_∞范数约束、并给出控制器的解析表达式.同时,也给出了广义离散系统状态反馈H_∞控制器的一种设计方法.控制器可解性条件由系统的系数矩阵来表达,设计过程不需要系统矩阵分解,可避免因矩阵分解而产生的数值问题.

具有执行器容错的汽车主动悬架系统有限频率H∞控制

本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4～8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行程和车轮的动静载之比在它们允许的范围内.因此所设计的有限频率H_∞控制器不仅能够保证汽车驾驶的舒适性还能够保证汽车驾驶的安全性.为了解决系统状态不完全可测的问题,本文采用了动态输出反馈控制器策略.除此之外,在控制器的设计过程中还考虑了主动悬架系统的参数不确定性以及执行器随机故障的现象.最后,本文基于四分之一汽车主动悬架系统验证了控制器的有效性.

Robust H∞ Control for a Class of Nonlinear Systems with Input Unmodeled Dynamics^1）

The problem of robust H∞ control of a class of nonlinear systems with input dynamicaluncertainty is dealt with. By the recursive design approach, a robust controller is constructed suchthat the closed-loop system has an arbitrarily small L2 gain from disturbance to output and in theabsence of disturbance, the closed-loop system is globally asymptotically stable.