参数不确定系统鲁棒H_∞保代价滤波器设计新方法

提出参数不确定线性系统的鲁棒H∞状态估计的新方法,并采用一种新的基于线性矩阵不等式(LMI)的设计方法得到问题的解。数值例子计算表明,该滤波器具有良好性能。

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。

H_∞鲁棒滤波器与Kalman滤波器的对比

通常Kalman滤波技术应用得比较广泛 ,然而在系统模型和噪声统计特性存在不确定性的条件下 ,Kalman滤波的应用就受到了一些限制。H∞ 滤波可有效地解决Kalman滤波所遇到的问题 ,不仅估计精度高 ,而且还具有鲁棒性。简要介绍了H∞ 滤波技术和Kalman滤波技术 ,设计了H∞ 鲁棒滤波器和Kalman滤波器 ,并分 3方面对二者的性能进行了比较分析。

不确定多时滞奇异系统鲁棒H_∞降维滤波器的设计

讨论了一类同时具有不确定性和多时滞的奇异系统鲁棒H∞降维滤波器的设计问题.目的是对于所容许的不确定性和多时滞,设计一个比原系统维数低的确定维数的稳定线性滤波器,使得滤波误差动态系统是渐进稳定并满足给定的H∞性能要求.该问题有解的充分条件是0≤ETY,rankX≤^n,Π1<0,Π2<0;并且当这些条件满足时,以参数显式化的形式给出了所求的鲁棒H∞降维滤波器.所有这些结果都只利用了原始系统的矩阵而没有分解,这就使得设计过程简便、直接.最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性.

基于H_∞滤波器的离散时滞系统鲁棒故障检测方法

针对一类具有不确定性的离散时滞系统 ,基于H∞ 滤波器研究了系统的鲁棒故障检测问题。利用H∞ 控制理论得到了系统的故障检测滤波器设计方法 ,证明了故障检测残差对不确定性具有H∞ 范数界的鲁棒性 ,给出了滤波器参数设计方法。仿真示例验证了该方法的有效性。

带有无穷分布时滞的不确定系统的鲁棒H_∞滤波器设计

针对一类在系统的状态方程与可测输出中都包含有非线性无穷分布时滞的参数不确定系统,提出一种新颖的鲁棒H∞滤波器的设计方法.设计的鲁棒H∞滤波器可以保证对于带有时变且范数有界的参数不确定性的滤波误差系统是渐近稳定的,并且满足所给定的H∞性能指标.鲁棒H∞滤波器可以通过线性矩阵不等式方法获得.通过一个数值的例子验证了该方法的有效性.

不确定时滞系统的保代价H_∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式(LMI),并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。

不确定时滞系统的鲁棒H_∞保性能滤波

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能,对一类同时具有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞系统保性能滤波问题进行了研究.利用Lyapunov-Krasovskii方法,得到以线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)表示的鲁棒H∞保性能滤波器设计方法.用该方法设计的保性能滤波器使得滤波误差动态系统鲁棒稳定,且对外界干扰具有给定的抑制度.进而,将最优鲁棒H∞保性能滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式(LMIs)约束的凸优化问题.数值算例表明了所设计的滤波器对系统参数不确定性和外界干扰具有良好的抑制效果.

不确定线性描述系统的鲁棒H_∞滤波器

研究了一类含有参数不确定性和未知扰动的线性描述系统的鲁棒H∞滤波器设计问题。在容许、可观测的假设下,基于描述系统的有界实引理给出了鲁棒H∞滤波器存在的充分条件。将滤波器存在条件转化为线性矩阵不等式的形式,可以利用线性矩阵不等式方法求解。推导了滤波器参数的等效形式,简化了滤波器系数矩阵的计算过程。最后,通过数值算例说明了所提出的方法的性能。

基于H_∞滤波器的不确定状态时滞系统鲁棒故障诊断

针对一类具有未知输入和模型不确定性的动态时滞系统,基于H∞滤波器技术研究了系统的鲁棒故障检测问题.利用H∞控制理论得到了系统的故障检测滤波器设计方法,证明了故障检测残差对不确定性具有范数界的鲁棒性;然后利用线性矩阵不等式(LMI)技术来求解此时滞独立H∞滤波器设计问题,并给出了该滤波器解存在的条件以及滤波器增益矩阵的求解方法.最后,通过一个仿真例子验证了本方法的有效性.

基于鲁棒H_∞滤波器的雷达测速方法

针对多普勒雷达测速模型具有不确定性和未知外部干扰的情况,建立了机载多普勒雷达测量飞机相对地球速度的状态方程,采用鲁棒H∞滤波器的线性矩阵不等式(LMI)综合方法,设计了鲁棒H∞滤波器。此滤波器不需要知道外部干扰和噪声的统计特性,并且使多普勒雷达速度测量的稳定性和适用性得到改善。计算机仿真表明了此方法的有效性。

不确定时滞中立系统的鲁棒H_∞滤波器设计

对带有状态时滞的不确定中立系统的满阶鲁棒H∞滤波器设计问题进行了研究,目的是对于所容许的不确定性和时滞,设计一个满阶鲁棒H∞滤波器,使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并且满足给定的H∞性能要求.在Liapunov稳定性理论的基础上,通过使用线性矩阵不等式方法,证明了在一定条件下,存在一个鲁棒H∞滤波器使得相当的滤波误差动态系统是渐近稳定的,当这些条件满足时,给出了所求的鲁棒H∞滤波器.最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性.

一类非线性时滞系统的鲁棒H_∞滤波器设计

研究了满足下列条件的时滞系统的鲁棒H∞滤波问题:假设系统的参数矩阵带有不确定性,且不确定参数是时变且范数有界的.在系统的状态与输出中同时都含有非线性无穷分布时滞与离散时滞.在设计滤波器的过程中,引入了一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函.通过线性矩阵不等式技术,提出了参数不确定时滞系统的鲁棒H∞滤波器存在的时滞依赖条件.鲁棒H∞滤波器可以保证带有参数不确定性的滤波误差系统是渐近稳定的,并且满足给定的H∞性能指标.通过仿真的研究证明了该方法的有效性.

一类带有状态时滞中立系统的鲁棒H_∞滤波器设计

本文对带有状态时滞的不确定中立系统的满阶鲁棒H∞滤波器设计问题进行了研究,目的是对于所容许的不确定性和时滞,设计一个满阶滤波器使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并且满足给定的H∞性能要求。在Lya-punov稳定性理论的基础上,通过使用LMI方法得到了满足要求的满阶鲁棒H∞滤波器存在的充分条件:Ω～0<0,X-Y>0。并且当这些条件满足时,给出了所求的鲁棒H∞滤波器。最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性。

不确定中立型奇异系统的时滞相关鲁棒H_∞滤波器的设计

研究了不确定中立型奇异系统的时滞相关全阶H∞滤波器的设计问题,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,得到了以线性矩阵不等式(LMI)表示的滤波误差动态系统的时滞相关的鲁棒H∞性能分析。在此基础上,给出了不确定中立型奇异时滞系统的鲁棒H∞滤波器存在的时滞相关的充分条件。通过数值例子验证了该方法的可行性。

汽轮发电机组的鲁棒H_∞扭振滤波器

现代大型汽轮发电机组控制系统的带宽频率与轴系的最低阶扭振模态频率相互趋近 ,控制系统性能的提高受到扭振稳定性要求的制约。文中将未建模扭振模态考虑为刚体转子的模型摄动 ,扭振转速分量是这一模型摄动的结果 ,利用广义观测器估计刚体转速 ,构造出一种新型的扭振滤波器 ,以消除汽轮发电机组控制系统与轴系扭振的相互作用。与常规的扭振滤波器不同 ,所提扭振滤波器能够衰减扭振分量而在通频带无任何附加相位滞后 ,并且提供有可用于鲁棒设计的附加自由度。针对实际工程背景对扭振滤波器提出鲁棒性要求 ,并表示为 H∞ 性能指标的形式 ,利用混合灵敏度方法设计出一种鲁棒 H∞ 扭振滤波器。仿真结果验证了鲁棒 H∞ 扭振滤波器在高频段衰减能力强、在通频带无附加相位滞后、鲁棒性好的优点 ,利用它能够有效防止扭振失稳 ,促进快速响应的高性能控制系统的应用。

基于H_2/H_∞滤波器的鲁棒故障检测方法

研究受到能量有界干扰输入信号和白噪声干扰信号同时扰动情况下的线性时不变系统的鲁棒故障检测问题,提出混合H2/H∞滤波器的鲁棒故障检测的方案,设计残差产生器,利用线性矩阵不等式(LMI)来求解H2/H∞滤波器增益矩阵;在此基础上,设计了故障检测的域值,实现了对误差的鲁棒检测.最后,通过仿真实例来验证本方法的有效性.

非线性不确定中立型时滞系统得鲁棒H_∞滤波器

研究了带有范数有界的参数不确定性的非线性中立型时滞系统的鲁棒H∞滤波器问题。引入单侧Lipschitz条件来估计非线性向量函数对滤波器的影响。将所设计的鲁棒H∞滤波器用线性矩阵不等式表示。

不确定时变时滞中立系统的鲁棒H_∞滤波器设计

研究带有时变状态滞后和时变中立滞后的不确定系统的鲁棒H∞滤波器设计问题,讨论的不确定项是范数有界的.设计一个满阶滤波器,使得对于所容许的不确定性和时变滞后,滤波误差动态系统是渐近稳定的且满足描述的H∞性能水平.使用LM I方法得到了要求的H∞滤波器存在的充分条件,同时给出了相应的鲁棒H∞滤波器.通过数值算例验证了这种方法的有效性.

不确定离散系统的鲁棒H_∞网络滤波器设计与仿真

研究了一类不确定离散系统的鲁棒H∞滤波问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输出矩阵当中,且满足范数有界条件。对于所有容许的参数不确定性,构造一个带时延的网络滤波器,使得滤波误差系统渐近稳定且满足一定的H∞性能指标。给出了滤波器存在的充分条件,并通过矩阵变量替换得到了设计滤波器的LMI方法。最后,仿真结果很好地说明了本文方法的有效性。