基于线性矩阵不等式的水电机组调节系统滑模容错控制

针对水电机组调节系统中存在的控制不确定性与干扰,提出了基于线性矩阵不等式的状态反馈滑模容错控制策略。首先,建立了水电机组调节系统状态空间模型,并结合该模型对控制律进行设计;然后,利用基于线性矩阵不等式的等效控制原理实现滑模容错控制算法设计,提高调节系统的控制性能与可靠性。最后,根据线性矩阵不等式理论和Lyapunov稳定性定理对控制器稳定性进行分析。仿真结果表明,所提滑模容错控制方法对引入控制不确定性与干扰的水电机组调节系统具有良好的适用性。

基于线性矩阵不等式(LMI)的建筑结构抗震H_∞控制

本文从H∞干扰抑制理论出发,基于线性矩阵不等式设计了建筑结构在地震作用下的状态反馈最优H∞控制器及γ-次优H∞控制器。分析了评价指标对地震的抑制效果及其意义。控制器的设计不需要考虑外界干扰输入信号,而且算法简单,在线时间短。通过算例分析证实了这种控制器能够有效抑制地震干扰。

基于LMI和BP网络的非线性矩阵加权次优融合算法

为了解决互协方差未知的多传感器非线性系统融合估计问题,提出了一种改进的矩阵加权次优融合算法。利用舒尔补定理推导出线性最小方差意义下基于矩阵融合的最简约束条件。此约束条件可保证融合估计误差方差的正定性,以及所提出次优融合估计的一致性;基于线性矩阵不等式(LMI)提出了一种矩阵加权次优融合估计。考虑到LMI算法优化过程中存在的耗时问题,采用BP网络获取最优值;结合容积卡尔曼滤波算法(CKF),提出了基于LMI算法和BP网络的非线性矩阵加权次优融合算法。仿真分析结果证明了算法应用于非线性系统的有效性。

一体化执行器饱和线性矩阵不等式跟踪容错控制器设计

针对一类执行器幅值饱和的不确定非线性系统,提出了基于线性矩阵不等式的一体化主动容错控制器设计方法.考虑执行器传感器同时故障情形,采用系统增维方法,将原系统等效转化为仅含执行器故障虚拟系统,简化了容错控制器设计.其次采用凸组合法对执行器饱和非线性进行描述,确保控制输入始终在幅值范围以内.在此基础上,设计了集自适应估计律与控制器于一体的主动容错控制器,并将控制器增益解算方法,转化线性矩阵不等式约束下的优化问题.最后通过飞机数值算例验证了设计方法的有效性.

基于线性矩阵不等式的不确定关联系统的分散鲁棒镇定

应用线性矩阵不等式 (L MI)方法研究不确定性关联大系统的分散鲁棒镇定问题。系统中不确定项具有数值界 ,可不满足匹配条件。基于不确定项的表达形式 ,给出了其可分散状态反馈镇定的充分条件 ,即一组 L MIs有解。在此基础上 ,通过求解一凸优化问题 ,提出了具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法。仿真示例说明了该方法的有效性和优越性。

基于迭代线性矩阵不等式的奇异摄动系统同时镇定(英文)

研究了采用一个线性状态反馈控制器镇定多个线性奇异摄动系统的问题.同时镇定条件可以表达为一组矩阵不等式条件,所得条件与摄动参数无关,从而有效地回避了病态问题.采用基于快慢分解的两步法可以得到镇定控制器增益和相应的Lyapunov函数.而在每一步需要利用迭代线性矩阵不等式技术求解相应的双线性矩阵不等式,相关定理研究了算法的收敛性.本文所得结论可同时适用于标准与非标准奇异摄动系统.文末给出了相应的仿真算例.

基于线性矩阵不等式的参数不确定性关联模糊大系统的分散鲁棒镇定

讨论了参数不确定性关联模糊大系统的分散鲁棒镇定问题,所考虑的参数不确定性满足范数有界条件.基于李雅普诺夫稳定性理论及大系统分散控制理论,采用分散化PDC(paralleldistributedcompensation)控制器,给出了保证该关联模糊大系统闭环渐近稳定的LMI形式的充分条件,通过MATLAB软件中的LMI工具箱可求解出这些LMI中的控制器参数.仿真例子说明了所提方法的有效性.

线性矩阵不等式及其在控制工程中的应用

介绍了线性矩阵不等式的基本概念和用于求解线性矩阵不等式的软件工具箱Matlablmi的3个求解器,对线性矩阵不等式在控制系统中的应用作了详细的综述。分析了其在当前的两个研究热点,即不确定系统的鲁棒控制与鲁棒滤波中的运用。同时探讨了时滞系统与非线性系统的研究现状。然后列举了一些具有代表性的采用LMI求解控制问题的最新结果。为了说明线性矩阵不等式的求解过程,给出了一个保性能控制的例子,在Matlab5 3编辑器中运行程序,得到的结果是最优性能指标值,copt=J 10 6777。

应用线性矩阵不等式解决控制问题

介绍了有关控制系统线性矩阵不等式(LMI)的一些基本概念。介绍了用于求解线性矩阵不等式的3个常用求解器,通过实例给出了如何运用MATLAB线性矩阵不等式(LMI)求解器求解锥补线性化问题,并给出了锥补线性化问题的算法和求解程序。

基于线性矩阵不等式的重型车辆防侧翻鲁棒控制算法研究

将重型车辆侧翻稳定性控制问题转化为通过状态反馈控制实现鲁棒干扰抑制的问题。在此基础上,以动态横向载荷转移率为控制目标,设计一个基于线性矩阵不等式(LMI)的状态反馈鲁棒控制器。利用商业软件Trucksim中的模型,进行开环和人-车闭环的侧翻稳定性控制对比仿真。结果表明,LMI防侧翻鲁棒控制器可有效提高车辆的侧倾稳定性,并具有较好的抗干扰性和鲁棒性。

控制问题中的线性矩阵不等式及其求解

介绍了有关线性矩阵不等式的一些基本概念。对用于求解线性矩阵不等式的ＭＡＴＬＡＢ５．１中的线性矩阵不等式工具箱作了简要说明。为了说明线性矩阵不等式的求解过程。文中还给出了一个稳定性分析的例子。

Lurie控制系统的关联绝对稳定性—双线性矩阵不等式方法

研究任意两个相互独立的Lurie控制系统能否通过关联或协调控制组成绝对稳定大系统的问题,给出两个Lurie控制系统可关联绝对稳定的充分条件,并给出了计算关联矩阵的双线性矩阵不等式方法.研究结果表明:两个非绝对稳定的系统可以通过关联或协调控制来实现关联大系统的绝对稳定性,取消了大系统稳定性分析中对关联的不合理限制.文末给出了本文结果的数值例子.

汽车主动悬架H_2/H_∞多目标控制线性矩阵不等式方法

采用七自由度整车模型,以实现较好的平顺性和操纵稳定性为目标,选取路面垂直速度扰动到输出平顺性评价信号传递函数的H2范数为平顺性指标,路面垂直速度扰动到输出操纵稳定性评价信号传递函数的H∞范数为操纵稳定性指标,设计了基于LMI(linear matrix inequality线性矩阵不等式)算法的主动悬架H2/H∞多目标输出反馈控制器。研究结果表明,该控制器能在有效改善汽车的平顺性的同时不过分降低操纵稳定性,较好地解决了平顺性与操纵稳定性指标之间的矛盾。

模糊不确定时滞系统的静态输出的反馈镇定:迭代线性矩阵不等式方法

对一类不确定非线性时滞系统利用模糊T＿S模型进行建模,研究了静态输出反馈镇定问题.用矩阵不等式的形式给出了模糊T＿S不确定时滞系统可通过静态输出反馈镇定的充分条件.并将矩阵不等式的条件转化为迭代线性矩阵不等式(ILMI),并给出相应的算法.

基于线性矩阵不等式的贷款组合鲁棒优化模型

运用线性矩阵不等式方法,研究了商业银行贷款组合选择的鲁棒优化问题.在Markowitz均值-方差理论基础上,建立了贷款组合鲁棒优化模型,并用多个期望收益向量和协方差矩阵描述未来贷款收益的不确定性,给出了线性矩阵不等式的求解方法.用数值仿真验证了模型的有效性.由于模型考虑了未来贷款收益的不确定性,得到了可靠性较高的结果.研究结果表明,该模型具有鲁棒性,可以有效降低贷款风险,并可为商业银行提供贷款决策依据.

基于线性矩阵不等式的环形永磁力矩电机的H_2/H_∞静态输出反馈控制

针对直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机易受负载扰动及自身参数变化影响的特点,文中基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),设计了一个多目标混合H2/H∞静态输出反馈控制器,该控制器可使闭环系统的极点均落在预先选定的线性矩阵不等式区域D内来实现极点配置。所设计的多目标控制器同时考虑了闭环系统的极点位置和2个重要的鲁棒性能指标(H2和H∞范数),不但保证系统的稳定型和快速性,还使系统对外界及自身扰动具有较强的鲁棒性,在很大程度上解决快速性和鲁棒性之间的矛盾。仿真结果及分析表明,所提出控制器满足高精度直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统对快速性和鲁棒性的要求。

一种变时滞不确定系统鲁棒可靠控制的线性矩阵不等式方法

为提高动态系统的可靠性,研究了带有执行器故障的变时滞不确定系统的鲁棒可靠控制.给出了系统在正常运行和带有可预期执行器故障情况下,闭环系统保持二次稳定的时滞依赖充分条件.运用线性矩阵不等式方法实现了可靠状态反馈控制的综合问题.通过仿真算例,说明了本文方法的可行性和有效性.

未知输入和可测噪声重构之线性矩阵不等式非线性系统观测器设计

针对一类同时具有未知输入和输出可测噪声的Lipschitz非线性系统,讨论了状态估计、未知输入与可测噪声重构的问题.首先,基于广义系统和线性矩阵不等式的方法设计滑模未知输入观测器,不仅对原系统状态进行渐近估计,而且实现了对系统输出可测噪声的重构;其次,考虑一种鲁棒滑模微分器,实现了广义系统输出向量微分的精确估计,并在此基础上,提出了一种未知信息重构方法,该方法具有避免直接使用系统输出微分信息的优点.最后,对火车牵引拖动系统模型仿真,结果表明该方法不但能够实现对系统状态的估计,而且可以有效重构未知信息.

基于线性矩阵不等式理论的广域电力系统状态反馈控制器设计

应用基于同步相量测量单元的广域测量系统进行广域控制时,反馈信号的传输时延是不能忽略的。作者根据实际电力系统的特点构造了部分状态含时延的状态反馈控制器,应用线性矩阵不等式理论提出了时滞依赖的稳定性条件,根据该条件不仅能得到保证系统稳定的控制器,而且可以得到保证系统稳定的最大允许时间延迟。最后以4机系统为例,用时域仿真的结果说明所得控制器的性能及该方法的有效性。

关联时滞大系统的分散镇定:线性矩阵不等式方法(英文)

针对具有未知常时滞的关联大系统 ,在一定关联分解情况下 ,建立了可由线性矩阵不等式表示的分散镇定条件 .文中给出了一个例子用来说明所提出的线性矩阵不等式方法并比较文献中已有结果 .