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。

直线永磁同步伺服电机位置控制器H_∞鲁棒性能设计

对于直线永磁同步伺服电机 ,提出了一种高精度的H∞ 鲁棒位置控制器。其中 ,使用H∞ 鲁棒控制理论设计反馈控制器 ,在具有模型摄动及外部干扰的情况下 ,保证了闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能 ;针对被控对象的标称模型设计IP积分 -比例位置控制器 ,以满足位置系统性能要求。设计的控制器既保证了系统的鲁棒性 ,又保证了系统的跟踪性能。仿真结果表明了提出方案的合理性和有效性。

三级倒立摆建模与H_∞鲁棒优化保性能控制

针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动输入,从而将系统稳定问题转化为H∞范数求解问题.仿真实验结果证明,应用这种方法可以保证系统指数稳定,二次代价泛函满足性能指标,同时使系统具有相同H∞范数界γ.与传统方法相比,该方法对三级倒立摆的控制具有较强的鲁棒性,能够在系统存在外界干扰和不确定性时,仍能保持系统的稳定性.

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.

不确定性时滞系统H_∞鲁棒保性能控制

在 Riccati不等式的基础上 ,给出鲁棒保性能 H∞ 不确定性时滞系统的定义。然后以性能指标上界最小为优化命题设计状态反馈控制器 ,使得闭环系统不仅对容许的参数不确定性以及时变时滞保持渐近稳定 ,而且具有给定 H∞ 干扰衰减度以及保性能上界最优。

不确定时延NCS的输出反馈鲁棒H_∞保性能控制

针对一类具有不确定时延和有限能量外部扰动的网络控制系统,采用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了基于输出反馈的鲁棒H_∞保性能网络控制问题。构造一个新的Lyapunov泛函,推导出使得闭环网络控制系统鲁棒稳定,且具有给定H_∞扰动衰减度γ的输出反馈保性能控制器存在的充分条件;通过求解具有约束条件的凸优化问题,给出闭环网络控制系统最优H_∞保性能控制器的设计方法,该方法能在给定扰动衰减度γ的情况下有更小的保性能指标。最后通过YALMIP(一种定义和求解高级优化问题的模化语言)求解数值算例验证了所提出方法的正确性和有效性。

不确定非线性系统的鲁棒H_∞保性能控制

针对具有有界时变参数不确定性和外部干扰的非线性系统,提出了一种鲁棒H∞保性能控制设计方法.基于李雅普诺夫稳定性定理和多项式平方和(sum of squares,SOS)方法,直接对非线性模型采用非线性的控制方法,给出基于状态反馈的鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件,使得闭环系统对于所有可能的不确定性和外部干扰不仅能够鲁棒渐近稳定,同时还能够满足相应的二次性能指标和H∞性能指标.通过求解相应的凸优化问题,得到状态反馈控制器,使得二次型性能指标上界或H∞干扰抑制度最小.仿真结果验证了所提方法的有效性.

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 。

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。

地震作用下结构振动保性能鲁棒H_2/H_∞控制

针对建筑结构振动控制模型的不确定性,研究了被控建筑结构模型参数不确定性时的保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题。将结构模型参数不确定性引入到被控结构状态方程的摄动矩阵之中,基于线性矩阵不等式设计了多目标保性能鲁棒混合H2/H∞鲁棒控制器。该控制器在规定的模型参数变化范围内,使得闭环控制系统同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能。最后,以一个缩尺的多层剪切型建筑结构模型为例,给出了保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题的设计过程,验证所提控制方法的有效性。数值分析结果表明,所提出的保性能鲁棒混合H2/H∞控制方法的控制效果明显,能有效地减小结构的地震峰值响应,且控制系统对结构参数不确定性有很强的鲁棒性。

冷连轧机张力系统H_∞混合灵敏度鲁棒控制器设计

针对2030五机架冷连轧机四五机架间张力系统被控对象,利用H混合灵敏度鲁棒控制方法设计了其张力鲁棒控制器。仿真研究结果及与常规PI控制效果的比较表明,所设计的张力鲁棒控制器对前后滑和外界干扰等不确定性具有更好的抑制作用,从而证明了所设计控制器的有效性。

具有弱磁调速的轧机速度系统H_∞鲁棒跟踪控制器设计

轧机速度系统通常由直流电机驱动,当具有基速以上的弱磁调速时,速度控制系统的开环放大系数将会由于Cmφ的变化和电机转动惯量等参数的摄动而产生较大范围内的变化,且在电流调节器和速度调节器设计时常忽略反电势闭环的影响,因此,速度控制系统具有较大的参数不确定性和一定的模型误差。另外,轧机速度系统的外界轧 制负载扰动具有较大的时变不确定性,因此,为使速度控制系统具有较好的鲁棒稳定性和干扰抑制性能,该文基于内模原理的H∞混合灵敏度控制方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果及与常规PI控制器效果的比较表明,所设计的速度控制系统具有优良的干扰抑制性能和鲁棒稳定性。

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 .

H_∞滑模鲁棒励磁控制器设计

电力系统的鲁棒励磁控制模型具有非线性和不确定性等特点。并且,其不确定性不满足匹配条件。该文结合反馈线性化、H干扰抑制和滑模变结构控制,利用反馈线性化技术, 将鲁棒励磁控制模型转化为线性不确定模型;利用H干扰抑制技术, 获得了具有抑制不满足匹配条件干扰能力的动态滑动模态;利用滑模变结构控制,获得了具有完全抑制满足匹配条件干扰的控制律。并设计了H滑模鲁棒励磁控制器。仿真结果表明:文中所设计的控制器能够有效地稳定电力系统。

网络控制系统H_∞鲁棒控制器设计

针对存在不确定时延的网络控制系统,将未知扰动和建模误差转换为满足给定约束的矩阵,建立具有参数不确定性的网络控制系统模型。基于Lyapunov稳定性理论证明控制系统渐近稳定,结合线性矩阵不等式完成H∞鲁棒控制器设计。通过仿真实验,比较在不同时延条件下系统的状态响应曲线,结果证明所设计的H∞鲁棒控制器可以解决系统中存在不确定建模误差、干扰和时延等问题,具有一定的鲁棒性。

统一潮流控制器的H_∞鲁棒控制器设计

基于H∞控制理论,运用混合灵敏度方法设计了UPFC的H∞鲁棒控制器。仿真表明:UPFC的H∞控制具有比线性最优控制更好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性和稳定性。

带有外干扰的滞后离散广义系统鲁棒H_∞控制器设计:LMI方法

研究了带有外部干扰与状态滞后的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且将这一条件表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而使得控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决 .

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。

典型二阶积分对象的鲁棒H_∞ PID控制器的解析设计

针对工业中常见的具有积分和时滞特性的二阶过程对象,根据鲁棒控制H∞性能指标提出了一种解析设计PID控制器的新方法,并给出了闭环控制系统保证内稳定的充分必要条件.通过在闭环系统给定点设置低通滤波器来达到二自由度控制,从而优化闭环系统的标称性能.通过仿真实例验证了该方法的优越性.