LMI Approach to Robust H_∞/H_2 Controller Design with Regional Poles Constraint of a Pump-Motor System

The time domain guideposts requirements of a pump-motor system is transfered into a series of constraints which express the robust performance upper bound and regional poles limits of the closed loop system. Then the servo system control problem is transferred into the problem of robust performance optimizing under regional poles constrains described by linear matrix inequality （LMI）. These LMIs are easy to solve through the Matlab LMI-toolbox. Simulations indicate that the controller has excellent dynamic, static and disturbance rejection performance, and the control system is robust and has perfect H2 performance to the bounded external torque disturbance.

基于LMI的交直流混合微网断面电压非脆弱鲁棒H_∞控制

以交直流混合微网为研究背景,对其中用于实现混合微网能量互济的交直流断面系统展开研究。考虑系统中存在的不确定性和脆弱性,采用非脆弱鲁棒H_∞控制方法以稳定交直流母线电压。同时为兼顾系统的动态响应特性,结合LMI(Linear Matrix Inequalities)区域极点配置,设计交直流断面系统非脆弱鲁棒H_∞-γD-稳定控制器。仿真研究表明,所设计的控制器在参数不确定、存在外界干扰和控制器增益摄动情况下具有较好的控制性能,满足混合微网交直流断面系统对稳定性、鲁棒性和高精度控制的要求。

具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动H_∞控制研究

针对SWATH船纵向运动系统自身存在的不确定性和外部扰动,本文建立了系统的数学模型,并利用LMI理论在处理多目标优化方面的优点,设计了具有区域极点约束的H∞控制器来改善系统的纵向运动性能。仿真结果表明,此控制方法不但对SWATH船所受到的随机海浪具有较好的抑制作用,而且能够使得闭环系统的暂态性能满足一定设计要求,能满足SWATH船在海洋中航行时的纵向运动性能要求。

鲁棒极点约束的H_∞设计

讨论在 H∞ 混合灵敏度问题中加极点约束以避免零极点对消的设计问题 ,给出了乘性不确定性下的鲁棒极点约束的 L MI。讨论了极点约束问题中性能权函数的处理方法。给出了 H∞

不确定系统的鲁棒状态反馈区域极点配置

针对一类范数有界参数不确定线性连续系统,研究使得闭环系统的所有极点均配置在给定扇形区域中的状态反馈控制器设计问题。利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出不确定线性系统存在鲁棒D控制的充分条件,并利用该LMI的可行解给出状态反馈控制器的设计算法和设计步骤。最后,通过一算例验证结果的正确性和有效性。

大气层内滚转角速度稳定动能拦截器姿态控制系统设计

针对大气层内滚转角速度稳定动能拦截器具有反应快速、耦合性强等特点,本文首先分析了传统的小扰动法设计姿控系统的优缺点,然后提出了基于极点区域配置的变增益控制系统设计方法。该方法通过在整个参数空间寻求单一李亚普诺夫函数来保证系统的全局稳定,与小扰法相比,它不仅可保证理论上的稳定,而且离散计算量小。最后的仿真表明,基于该方法设计的控制器具有良好的控制性能。

基于区域极点配置的隔震换能控制

隔震换能控制系统是一种新型半主动控制方式,具有隔震换能和主动控制的双重功能,既避免了传统主动控制需要提供主动控制能源所带来的控制成本高、可靠性不易保障的问题,又克服了传统半主动控制控制力局限性较大,影响控制效果的不足.理论分析及试验研究表明,换能器的换能效率与其相对位移、蓄能器的参数等因素有关.将隔震换能装置布置于隔震层,并将控制器安装在结构的顶层,以提高换能效率和结构的控制效果.采用区域极点配置,应用线性矩阵不等式求解方法,设计了便于工程应用的鲁棒控制器,兼顾了系统不确定性因素的影响和控制性能指标的要求.

大气层内动能拦截弹的变增益鲁棒姿控系统设计研究

当调度参数快速变化时,基于传统方法设计的系统可能会变得不稳定。针对这个原理缺陷,应用变增益鲁棒控制理论设计参数较快变化的动能拦截弹。首先建立了导弹动力学模型,然后介绍并推证了基于状态反馈的二次H∞性能稳定定理,为了保证闭环系统具有满意的动态性能,引入了闭环极点区域配置技术,最后的仿真表明,该方法具有良好的跟踪切换能力,预期的动态响应能力并可保证系统全局稳定。