有数据包丢失奇异网络控制系统H_∞控制器设计

针对广泛存在于许多领域和行业的奇异被控系统模型,考虑网络控制环境下存在的网络诱导时延、数据包丢失、外部扰动、奇异系统结构不稳定性和脉冲行为等复杂因素,利用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了状态反馈控制方式下奇异网络控制系统H!控制器设计和优化问题,提出了奇异网络控制系统状态反馈H!控制器存在的条件、H!控制器设计及其优化方法以及相应的扰动衰减度求取方法。系统仿真实例表明了提出的设计方法有效且可行。

自动跟踪同期控制系统低阶H_∞鲁棒控制器设计

依据交互投影原理 ,就低阶H∞ 鲁棒控制器设计问题提出了一种具体实现算法 ,进而将其应用于某变频调速电动 发电机组自动跟踪同期控制系统的鲁棒控制器设计。由该算法得到的低阶H∞ 鲁棒控制器所构成的闭环系统性能与全阶控制器相比无明显差别 ,特别是主要性能指标 ,如快速跟踪、无超调及解耦等全与阶控制器基本相同。

基于H_2与H_∞指标的“动中通”伺服系统控制器设计

以"动中通"伺服系统为对象,研究了一种基于H_2/H_∞指标的控制器设计方案。在反馈控制器方面,将满足LQ最优准则的扩展状态反馈与状态观测设计整合成一个H_2设计问题,给出理论推导与设计方法;在前馈控制器方面,将扰动抑制H_∞指标设计转换为模型匹配设计,并给出有效求解方法。在控制器参数整定过程中,考虑主谐振模态、不确定性等对系统的影响,给出了一种兼顾动态性能和鲁棒稳定性的整定方法。该设计方法从反馈到前馈均着重考虑扰动抑制能力,并在实际系统上取得了较好的效果,对扰动抑制能力要求较高的控制器设计有一定指导作用。

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。

基于鲁棒H_∞控制器的磁悬浮系统控制设计

研究了磁悬浮小球系统的控制问题,为了解决传统PID控制方法在磁悬浮小球控制过程中调节效果不理想,鲁棒性较差,易受外界扰动而失去稳定的问题,采用了一种基于鲁棒控制的方法来进行系统的控制,鲁棒控制算法能解决磁悬浮系统在外界干扰的情况下使系统保持预期的性能要求。将传统PID控制与现代H∞鲁棒控制进行仿真比较,通过仿真结果表明利用鲁棒H∞控制系统能够提高磁悬浮系统的响应速度,降低系统超调量,较少外界干扰对系统的影响,更好地改善了磁悬浮系统的动态性能。

基于阶梯隶属度函数的离散T-S模糊系统H_∞控制

针对离散T-S模糊控制系统,提出了一种基于阶梯隶属度函数的H_∞控制器设计方法。为了增加控制器设计的自由度,采用模糊Lyapunov函数作为候选Lyapunov函数,并利用非并行补偿控制器进行闭环控制。进一步利用阶梯隶属度函数逼近T-S模糊模型的隶属度函数,根据阶梯隶属度函数取值的离散性和有限性,描述闭环系统稳定性和性能的模糊矩阵不等式可以被转换为若干线性矩阵不等式。由于隶属度函数的信息被引入到控制器设计之中,降低了控制器设计的保守程度。相比于传统的H_∞控制方法,所提出的方法能够设计出具有更小H_∞性能指标的模糊控制器。给出了一个数值仿真示例验证了方法的有效性。