基于H_(2)范数的大跨人行桥舒适度TMD控制

海心桥是跨越珠江的大跨度钢结构、斜拱曲梁组合人行桥,其构造与受力复杂,满足人行舒适度是要解决的关键问题之一,而设置调谐质量阻尼器(TMD)是振动控制的有效方法。本文基于ANSYS建立海心桥有限元模型,分析桥梁动力特性,基于阻尼器工作原理和H2范数控制法实现参数优化。对海心桥进行减振效果分析,并与一定质量比范围内使TMD减振效率最高的Den Hartog经典控制法进行对比。研究表明:加装TMD后各阶敏感模态减振效果明显,最大减振率可达74%,尽管经典控制法的减振效果更优,但其TMD质量为H_(2)控制法的2~5倍,减振率仅提高4%至20%,H2范数控制法可通过较低的TMD造价达到舒适度控制的目的。

综合模态H_2范数下致动器/传感器的优化配置

致动器/传感器的优化配置问题是智能柔性结构振动主动控制中的关键技术问题,基于模态空间H_2范数研究了智能柔性梁系统中压电致动器/传感器的优化配置问题。根据Rayleigh-Ritz理论建立了系统的动力学方程并得到其状态空间表达式。提出了一种衡量系统能控/能观性并考虑模态权重的综合模态H_2范数准则,采用改进遗传算法研究系统中并置致动器/传感器的优化配置问题,得到了系统多个模态、综合模态H_2范数最优的致动器/传感器布局结果。实验结果表明,利用优化结果进行致动器/传感器的布局,系统单个模态和综合模态均具有较好的检测和控制效果,被控模态具有较好的能控/能观性,所提出的优化准则和优化方法是可行的。

基于有限时间广义H_2范数的直接侧向力启控时间分析

采用直接侧向力与气动力复合控制技术可以显著改善导弹末制导系统性能,而确定直接侧向力启控时间是复合控制技术的关键问题。首先给出了复合控制导弹末制导系统的数学描述,然后基于有限时间广义H2范数,分析了直接侧向力启控时间与零效脱靶量、目标机动、导引头量测噪声的内在关系,最后根据零效脱靶量随启控剩余时间的变化情况,指出存在一个启控剩余时间临界值,可以为直接侧向力启控时间的确定提供重要依据。

斜拉桥风振减振基于H_2范数的ATMD和传感器配置优化

斜拉桥在风荷载作用下易出现多模态参与的大幅振动,宜采用主动式ATMD(active tuned mass damper)减振。针对斜拉桥风振减振设计中的ATMD及传感器的位置和数量配置问题,在建立风荷载作用下斜拉桥与ATMD组合系统模型的基础上,用模态坐标表示H2范数,提出包括外激励影响的分别针对作动器和传感器配置优化的H2范数指标,推导ATMD对结构的共振激振模型,考虑ATMD和加速度传感器的动力性能并对配置指标进行修正,建立能够以开环方式有效实现ATMD和加速度传感器配置的优化方法。以南京长江第三大桥的风振减振为例,定量分析ATMD和加速度传感器的优化位置和数量。结果表明,采用考虑外激励权重的H2范数指标,并结合考虑ATMD动力性能,能够有效实现针对结构多模态参与的风振减振的ATMD和加速度传感器的配置优化。

基于H_2/h_2范数的时频混合系统降阶:遗传算法方法

利用遗传算法的特点实现基于 H2 /h2 范数的时频混合系统降阶准则 ,这一方法的提出避免了传统方法的缺点 ,降阶系统达到了非常理想的性能。通过例子表明 ,该降阶方法优于目前普遍使用的其他降阶方法 .

大型空间柔性结构基于H_2范数的模型降阶

本文给出一种简单易算的大型空间柔性结构的模态缩减法。分析了小阻尼条件下全系统及各阶模态子系统传递函数H2 范数的特点 ,进而定义了系统模态重要度序列 ,据此序列给出了在H2 范数度量下的最优降阶系统。仿真算例表明 ,基于H2 范数的模态缩减法明显优于普通的模态截断方法。

R^(1+1)中Maxwell-Chern-Simons-Higgs模型解的L^(∞)估计

用能量守恒估计和特征线估计的方法解决(1+1)维Maxwell-Chern-Simons-Higgs模型解的Sobolev范数增长性估计问题,给出模型有限能量解的一阶导数的L^(∞)估计,并通过改进指数增长得到解的H^(2)范数的多项式增长.

汽车主动悬架多目标H_2/H_∞混合控制

基于汽车四自由度半车模型设计主动悬架控制系统多目标优化控制律。采用高阶未建模扰动到控制输入传递函数的 H∞ 范数作为鲁棒性能评价指标 ,路面扰动到输出评价信号传递函数的 H2 范数作为 L QG性能评价指标 ,选取加权函数阵对悬架的频域性能指标进行整定 ,设计了多通道多目标优化 H2 /H∞ 混合控制器。仿真结果表明 ,多目标 H2 /H∞ 混合控制方案在保证系统具有未建模鲁棒稳定性的前提下 ,可使汽车获得较好的操纵稳定性和行驶平顺性。

广义系统的H_2最优控制

研究连续广义系统的标准 H2 最优控制器的设计问题 .利用线性分式变换方法给出该系统的所有稳定化控制器的参数化形式 ,从而借助于两个广义 H2 代数 Riccati方程和两个广义Lyapunov方程 ,分别给出该系统的一个标准 H2 最优控制器的设计及最优 H2 范数的计算 .最后用一个算例进一步说明设计方法 .

广义离散系统的H_2控制设计

研究了广义离散线性系统的H2 控制问题·借助于广义Lyapunov方程 ,给出了计算广义离散系统的H2 范数的状态空间方法·基于该方法 ,讨论了广义离散控制系统的H2 控制器设计问题·

广义线性系统的H_2性能分析

利用广义 L yapunov方程 ,研究广义连续线性系统的稳定性 ,给出了一个充要条件。基于该 L ya-punov方程 ,给出了计算广义连续线性系统的 H2

H_2/H_∞混合优化问题综述

H2 /H∞ 混合优化设计方法由于其可以使系统同时获得较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能 ,一经提出 ,立即受到研究者的广泛关注 .本文综述了 H2 /H∞ 混合优化方法的产生、发展及其特点 ,概要介绍了 H2 /H∞ 优化理论研究的最新进展及实践应用的主要结果 ,分析了 H2 /H∞ 混合优化理论在理论和实际应用中的发展方向 .

基于线性矩阵不等式的广义系统H_2优化控制

研究了线性时不变连续广义系统的H2 优化控制问题 ,目的是寻找一个状态反馈控制器 ,不仅保证闭环系统是容许的 ,而且使闭环系统达到H2 次优性能 ,即闭环传递函数的H2 范数小于一个给定的正数γ·利用线性矩阵不等式 (LMI)方法得到该系统的H2 范数界的一个充分条件 ,并给出了一个H2 次优控制器的设计·数值例子进一步说明了设计方法·

一类不确定离散广义系统的鲁棒H_2控制

研究一类不确定离散广义系统的鲁棒H2优化控制问题·对系统所有容许的不确定参数,提出满足鲁棒H2性能的一个充分条件,目的是设计状态反馈控制律,保证闭环系统是容许的且满足鲁棒H2性能·得到该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件并给出一个控制律的设计·数值例子进一步说明本文的主要结果·

满足H_∞和H_2性能的同时镇定控制器参数化

根据文献［１］中给出的满足Ｈ∞和Ｈ２范数性能指标的内稳定控制器参数化结果，分别讨论了满足上述两种范数性能指标的同时镇定控制器参数化问题。将［１］中的状态空间参数化结果转换到频率域，并从频率域结果出发，推出同时镇定控制器中参数所应满足的一系列二次方程约束条件；给出了满足一定系统性能指标的同时镇定控制器参数化的一种方法，并用一具体算例加以说明。

广义系统的H_2及H_∞次优模型降阶

讨论广义系统的H2及H 模型降阶问题。首先建立了误差系统,从而将H2及H 模型降阶问题转化为使误差系统的传递函数的H2及H 范数是有限的,并给出了其有限的充要条件。然后对单输入的情况,给出了一种切实有效的降阶算法,且保持了原系统的脉冲性或非因果性。该算法的优点是不需对原系统进 行分解,且得到的降阶系统阶数最低,计算量亦较小。数值仿真进一步说明了该算法的有效性。

基于LMI优化的H_∞/广义H_2输出反馈主动悬架控制

在多目标控制框架下,基于线性矩阵不等式(LMI)优化技术,提出了一种H_∞/广义H_2输出反馈控制策略;利用广义H_2范数描述系统的时域硬约束,同时选择H_∞范数最小化系统的性能输出,最终将系统的控制律归结为求解具有LMI约束的(半)正定规划问题．对四自由度(4DOF)二分之一车主动悬架系统的仿真表明:H_∞/广义H_2输出反馈主动悬架系统能用有限的主动力保证操纵稳定性,并明显改善乘坐舒适性。

离散广义系统的H_2模型降阶

研究离散广义系统尤其是快子系统的模型降阶问题·首先对原系统进行系统变换,将降阶问题归结于只对快子系统进行化简,从而达到真正的广义系统的模型降阶,即保留系统原有的非因果性·然后研究了广义系统的Y 可控性和Y 可观性及其等价条件·通过对系统的H2范数进行优化,提出了一种降阶准则,且按照此准则,对满足一定条件的离散广义系统给出了一种新的降阶算法·数值仿真证明了该算法的有效性·

离散广义系统的H_2次优控制

研究了离散广义系统的H2次优控制问题。进行了离散广义系统H2范数的时域分析,得到该系统的H2范数界的一个矩阵不等式的充分条件,进一步给出了H2次优控制器设计。

混合最优/H_2设计

提出了系统性设计最优控制的新方法。先是利用对称根轨迹确定加权阵Q和R的各种适当的组合,然后计算这些组合下系统的H_2范数。取H_2范数最小的设计。用这种方法设计的系统,其性能可以认为是用状态反馈所能达到的最好的性能。