关联时滞大系统的H_∞动态输出反馈控制——LMI方法

基于线性矩阵不等式方法 ,针对具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统 ,给出了整个关联时滞大系统的H∞ 动态输出反馈控制器存在的充分条件和设计方法 .由该方法设计出的控制器不但使闭环系统渐近稳定而且保证闭环系统从扰动输入到被控输出的传递函数的H∞ 范数小于给定的常数γ .

满足H_∞,区域极点和方差指标约束的动态输出反馈控制研究

根据满意控制的思想 ,设计动态输出反馈控制器参数 ,使连续线性随机系统满足预先给定的H∞ 指标、扇形区域极点指标和协方差上界指标 ,以保证系统具有期望的性能。首先建立一个使闭环系统满足扇形区域极点指标的充分条件 ,然后利用线性矩阵不等式方法 ,将上述 3类指标约束的动态输出反馈控制器设计问题转化成一组 L MI的可行解问题 ,后者可借助 Matlab- L MI工具箱进行有效求解。

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。

离散广义系统基于动态输出反馈的H_∞控制

考虑离散广义系统的动态输出反馈H∞ 控制问题。利用广义代数Riccati不等式 (GARI) ,给出离散广义系统存在正常动态输出反馈H∞ 控制器、使得闭环系统是容许的 ,且其从外界干扰输入到受控输出的传递函数矩阵具有H∞ 范数约束的充分必要条件。在适当的假设下 ,得到了正常动态输出反馈H∞ 控制器存在的必要条件以及一个充分条件 ,同时给出了相应的控制器构造 。

不确定切换系统基于切换时间的动态输出反馈鲁棒H_∞控制

借助平均驻留时间方法,讨论了一类不确定切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制问题。利用多Lyapunov函数法,以线性矩阵不等式的形式给出了使得该类闭环系统的动态输出反馈控制器存在的充分条件。同时,构建了基于切换驻留时间的切换律。在综合考虑最优化干扰抑制性能指标γ和求解的简便性后,给出了动态输出反馈控制器的设计算法。进一步的,将所得结果推广到任意切换律的情况。

低频时变时滞悬架系统的动态输出反馈鲁棒H_∞多目标控制

在实际的悬架系统主动控制当中,由于控制器存在时变时滞因素,而低频输入时滞对系统的稳定性及性能有很大影响。针对该问题,综合考虑系统的参数不确定性及执行器的时变时滞因素,使车身加速度在路面干扰下的H_∞范数在全频域内达到最小,同时保证控制力的非线性饱和,行驶平顺性,接地性等时域硬约束条件,设计了基于动态输出反馈的鲁棒H_∞控制器,并提出一种描述质量不确定性的匹配模型。采用Lyapunov-Krasovskii泛函法,通过引入松弛矩阵给出满足条件的凸组合不等式,减少了设计的保守性,应用LMI技术推导出H_∞控制准则。最后,通过数值实例验证了该方法对于参数摄动下的低频时变时滞悬架系统控制性能的有效性。

不确定脉冲系统的动态输出反馈H_∞控制

研究了不确定脉冲系统动态输出反馈H_∞控制问题.考虑了两类脉冲形式:一类脉冲是扰动型的,一类脉冲是稳定型的.对每类脉冲系统,给出了鲁棒稳定性和具有有限L_2增益的充分条件.并在此基础上,基于线性矩阵不等式,得到了H_∞动态输出反馈控制器存在的充分条件.最后,数值例子说明了本文结果的有效性.

基于LMI涡扇发动机混合加权灵敏度H_∞动态输出反馈控制

利用回路整形和内模原理方法,选取合理频率域加权函数,结合实际被控对象状态空间模型,得到某广义被控对象状态空间模型,将原控制要求问题转化为标准H∞控制问题。基于LMI(LinearMatrixInequality)方法,对此广义对象进行最优H∞动态输出反馈控制器设计,进而求得原被控对象的控制器。以某型涡扇发动机为被控对象,进行混合加权灵敏度H∞动态输出反馈控制器设计,并在飞行包线范围内,进行了发动机控制系统非线性仿真验证。结果表明,此控制器满足抗干扰性、跟踪性要求,并具有一定鲁棒性。

基于动态输出反馈的不确定NNCS H_∞鲁棒容错控制

针对一类具有参数不确定的非线性网络化控制系统,同时考虑网络延时、丢包及有限能量外部扰动的影响,采用动态输出反馈控制策略,基于T-S模糊模型建模,在对时延分段处理的情形下,通过构造适当的增广型Lyapunov-Krasovskii泛函,推证出确保非线性网络化控制系统在执行器或传感器失效故障时分别具有H_∞鲁棒完整性的时滞依赖充分条件,并通过求解LMIs,给出了最优控制器的设计方法。采用动态输出反馈策略,克服了状态反馈在实际工程应用中的局限性而更具现实意义,证明中未进行模型变换又引入了适当的自由权矩阵变量,特别是时延的分段处理,使所得结果具有较少保守性。最后以一个仿真算例验证了文中所述方法的可行性和有效性。

不确定切换系统的动态输出反馈鲁棒H_∞控制

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs).最后给出一个数值仿真实例证明结论的有效性.研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定.

广义系统动态输出反馈H_∞优化控制

基于LMI方法,针对广义系统标准控制模型,研究了动态输出反馈H∞优化控制.利用ETX=XTE的通解,对不等式中的矩阵进行数次合同变换及变量代换,给出了其控制器存在的充要条件,并进一步给出了控制器的设计方法.最后给出了数值算例,进一步说明了该方法的有效性.

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。

模糊奇异摄动系统动态输出反馈H_∞控制

针对一类非线性奇异摄动系统,建立了基于T-S模糊模型的模糊奇异摄动系统模型.通过李亚普诺夫方法和Schur补定理,研究其动态输出反馈H∞控制.将系统动态输出反馈H∞控制器设计归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式,避免了由ε引起的数值求解的病态问题.所获得的控制器使闭环系统渐近稳定,并达到了给定的H∞性能指标.该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统.仿真实例说明了该方法的有效性.

多时滞离散切换系统的动态输出反馈H_∞控制

借助多Lyapunov函数方法,研究一类具有多时滞的离散切换系统的鲁棒H_∞控制问题。假设切换系统的每个子系统都不能实现鲁棒H_∞控制,基于切换动态输出反馈控制策略,给出了系统存在鲁棒H_∞干扰抑制水平γ可切换镇定的充分条件,并表示成与时滞相关的线性矩阵不等式(LMI)形式,还分别给出了切换律和动态输出反馈控制器的设计方案。最后用仿真例子说明了结论的有效性。

基于改进LMI的鲁棒H_∞动态输出反馈控制综合

研究动态输出反馈(DOF)下连续时间系统的鲁棒H_∞控制综合问题。借助于线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了闭环系统鲁棒H_∞DOF控制器存在的充要条件。该条件依赖于引入的松弛变量,消除了Lyapunov变量与系统矩阵之间的耦合,能够减小控制器设计的保守性。利用变量替换方法,将上述条件中的非线性矩阵不等式转化为关于替换变量的LMI,并给出了相应的DOF控制器求解方法。数值算例结果验证了新方法的有效性。

广义离散线性系统动态输出反馈H_∞控制分析

研究了广义离散线性系统的动态输出反馈H∞控制问题.基于线性矩阵不等式和一个线性矩阵等式约束,导出动态输出反馈H∞控制器存在的一个充分条件,并指出所需要动态输出反馈H∞控制器的过程设计.

一类连续非线性系统的动态输出反馈H_∞控制器设计

针对一类具有非线性不确定性的连续非线性系统研究了动态输出反馈H∞控制器的设计问题.所设计的控制器不仅使得闭环系统渐近稳定,而且满足H∞性能要求.提出了一种基于S-过程解决该类非线性不确定性的设计方法.基于李亚普诺夫稳定性和线性矩阵不等式技术给出了控制器存在的充分条件,并利用基于线性矩阵不等式的凸优化方法求解控制器.最后,通过一个仿真例子验证所提方法的有效性.

仿射非线性广义系统的动态输出反馈H_∞控制

研究一类仿射非线性广义系统的动态输出反馈H_∞控制问题,基于两个有广义约束条件的Hamilton-Jacobi不等式,给出所考虑系统的全阶动态输出反馈H_∞控制器的一种设计方法.

具有时滞依赖系统的H_∞动态输出反馈控制

对于一类具有时滞依赖的线性系统,研究了其动态输出反馈H∞控制器的设计.基于线性矩阵不等式,通过构造Lyapunov泛函,给出了一种动态输出反馈H∞控制器的设计方法,并证明了该控制器在使闭环系统渐近稳定的同时,也能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,达到抑制干扰的效果.最后,给出了该输出反馈控制器参数的求解方法.

不确定时滞组合系统的H_∞动态输出反馈控制

研究一类状态、时滞项及输出均带有不确定项的时滞关联大系统的H∞动态输出反馈控制器设计问题,使得闭环系统稳定,且满足H∞范数小于给定界γ.利用LMI方法给出该控制器存在的充分条件,不需要调整参数,最后给出的设计实例验证了所得结果的有效性.