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基于Youla参数化的高速磁浮列车悬浮系统控制与优化设计 被引量:1
1
作者 翟明达 李晓龙 +1 位作者 龙志强 窦峰山 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期341-350,共10页
为了解决高速磁浮列车悬浮系统长期运行过程中面临的性能退化问题,通过悬浮系统的复杂动态特性分析,基于控制器Youla参数化形式,提出了一种即插即用的悬浮系统控制与优化模块化架构,并设计了基于残差驱动的在线优化算法。仿真结果表明,... 为了解决高速磁浮列车悬浮系统长期运行过程中面临的性能退化问题,通过悬浮系统的复杂动态特性分析,基于控制器Youla参数化形式,提出了一种即插即用的悬浮系统控制与优化模块化架构,并设计了基于残差驱动的在线优化算法。仿真结果表明,设计的控制与优化架构以及在线优化算法有效地提高了悬浮系统对未知扰动的鲁棒性和适应能力。 展开更多
关键词 高速磁浮列车 性能退化 youla参数化 残差 在线优化
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基于有限维YOULA参数化的多目标H_2/H_∞最优控制 被引量:1
2
作者 马广富 杨志红 胡庆雷 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期345-349,共5页
讨论了多目标H2/H∞最优控制器的设计问题。针对文献[1]中Scherer提出的基于观测器结构的Youla参数化算法,给出了其解存在的必要条件。并基于此算法,将多目标H2/H∞最优控制器的设计问题转化为可解的线性矩阵不等式(LMI)的凸优化问题... 讨论了多目标H2/H∞最优控制器的设计问题。针对文献[1]中Scherer提出的基于观测器结构的Youla参数化算法,给出了其解存在的必要条件。并基于此算法,将多目标H2/H∞最优控制器的设计问题转化为可解的线性矩阵不等式(LMI)的凸优化问题。通过对每个综合目标使用独立的Lyapunov函数,降低了系统的保守性。并应用于Benchmark控制器的设计,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒控制 多目标H2/H∞最优控制 有限维 youla 参数化 线性矩阵不等式
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H_∞鲁棒控制中的Youla参数选择和扰动加权函数确定方法 被引量:1
3
作者 尹君驰 薛风 《制造业自动化》 2015年第11期35-36,62,共3页
主要针对MIMO线性时不变系统,研究了H∞鲁棒控制器中的Youla参数的选择方法和加性不确定性权值函数对系统的影响。由具体的计算数据出发,给出了Youla参数和系统权值函数的选择方法,给出了系统在辨识、建模过程中应注意的方向。
关键词 鲁棒镇定器 youla参数 权值函数
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基于子控制器最优组合的Youla参数化容错控制器设计 被引量:1
4
作者 金楠 王嵩 +1 位作者 崔磊 杨洪玖 《航空科学技术》 2022年第5期97-102,共6页
针对具有作动器故障的飞行器,本文提出了一种基于子控制器最优组合的Youla参数化容错控制器。该方法根据Youla参数化理论设计标称控制器,设计了一种能够提供作动器的故障信息的故障重构算法,并且构造出可以利用故障信息进行对设计的容... 针对具有作动器故障的飞行器,本文提出了一种基于子控制器最优组合的Youla参数化容错控制器。该方法根据Youla参数化理论设计标称控制器,设计了一种能够提供作动器的故障信息的故障重构算法,并且构造出可以利用故障信息进行对设计的容错控制器进行在线调整的可重构的子控制器最优组合参数化矩阵。仿真结果表明,所设计的容错控制器可以有效地镇定故障飞行器,保证飞行的安全可靠性。 展开更多
关键词 作动器故障 飞行器 youla参数化 容错控制 故障重构
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基于H_∞和Youla参数化的结构误差范围分析
5
作者 肖朝霞 王先来 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期600-602,606,共4页
为了探讨被控对象的结构误差范围,简化调节PID参数过程,利用H∞和Youla参数化理论,给出了当控制器使标称模型稳定而标称模型存在结构误差的情况下,控制器仍然可以使摄动对象也稳定时的结构误差范围的计算方法,计算了被控对象分别是单变... 为了探讨被控对象的结构误差范围,简化调节PID参数过程,利用H∞和Youla参数化理论,给出了当控制器使标称模型稳定而标称模型存在结构误差的情况下,控制器仍然可以使摄动对象也稳定时的结构误差范围的计算方法,计算了被控对象分别是单变量系统和多变量系统时,结构误差的范围。仿真结果验证了该计算方法的可行性。这种方法给工程人员提供了一个设计PID控制器的定量指标,简化了调节PID参数的过程。 展开更多
关键词 结构误差 youla参数化 PID H∞
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基于Youla无耗均衡器的精确设计与仿真
6
作者 王少夫 于双和 《现代电子技术》 2005年第3期61-62,68,共3页
以低通 Butterworth 2 0 MHz无耗均衡器的设计为例 ,为了解快通信系统的耦合网络问题 ,使用宽带匹配网络均衡电阻性信号源和频变负载 ,以获得预先规定的变换器功率增益特性。用 Matlab和 PSpice软件进行科学计算和电路仿真 ,设计出最佳... 以低通 Butterworth 2 0 MHz无耗均衡器的设计为例 ,为了解快通信系统的耦合网络问题 ,使用宽带匹配网络均衡电阻性信号源和频变负载 ,以获得预先规定的变换器功率增益特性。用 Matlab和 PSpice软件进行科学计算和电路仿真 ,设计出最佳宽带匹配网络 ,对现代通信系统具有重要意义。 展开更多
关键词 youla定理 无损均衡器 宽带匹配 MATLAB PSPICE仿真
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基于Youla参数化的动态随机系统最小误差熵控制(英文)
7
作者 杨承志 王宏 《控制工程》 CSCD 2007年第4期362-365,共4页
针对具有随机干扰的动态系统,提出一种最小误差熵控制方法。基本思想是应用Youla参数化公式构建具有闭环稳定性的反馈控制策略。其中Renyis熵被作为跟踪误差信息以测度闭环系统的不确定性,Youla参数被优化以使闭环系统误差熵最小,且一... 针对具有随机干扰的动态系统,提出一种最小误差熵控制方法。基本思想是应用Youla参数化公式构建具有闭环稳定性的反馈控制策略。其中Renyis熵被作为跟踪误差信息以测度闭环系统的不确定性,Youla参数被优化以使闭环系统误差熵最小,且一个仿真实例也表明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 跟踪误差 Renyis熵 youla参数化 概率密度函数
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H_∞控制中Youla稳定补偿器参数的新算法
8
作者 郭晓军 袁阳 《计算技术与自动化》 2009年第1期27-31,共5页
为使H∞控制频域方法更加便于应用,对H∞控制中Youla稳定补偿器的设计方法进行研究,基于传递函数矩阵互质分解和多项式矩阵最大公因子理论,提出Youla补偿器参数的两个新算法;在此基础上运用Smith意义上等价的概念,以定理形式提出另一个... 为使H∞控制频域方法更加便于应用,对H∞控制中Youla稳定补偿器的设计方法进行研究,基于传递函数矩阵互质分解和多项式矩阵最大公因子理论,提出Youla补偿器参数的两个新算法;在此基础上运用Smith意义上等价的概念,以定理形式提出另一个更便于计算机运算的算法;另外,基于规范化互质分解理论提出求解Youla补偿器参数的第四个定理。与传统的Youla补偿器算法相比,这些新算法具有过程简单、计算量小和便于工程应用等优点。 展开更多
关键词 youla稳定补偿器 互质分解 规范化互质分解
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望远镜中扰动抑制的Youla控制器优化设计 被引量:4
9
作者 牛帅旭 蒋晶 +2 位作者 唐涛 杨涛 包启亮 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期71-76,共6页
在微弧度级的大型望远镜中,抑制振动已经成为一项非常关键的技术。在微弧度级的大型望远镜中,抑制振动已经成为一项非常关键的技术。经典的反馈控制方法由于图像传感器本身具有采样频率低、积分时间长的特点使得控制回路的带宽受限的原... 在微弧度级的大型望远镜中,抑制振动已经成为一项非常关键的技术。在微弧度级的大型望远镜中,抑制振动已经成为一项非常关键的技术。经典的反馈控制方法由于图像传感器本身具有采样频率低、积分时间长的特点使得控制回路的带宽受限的原因不能很好地抑制回路中的扰动,尤其是存在范围广、能量较大的宽带扰动。本文基于优化的力设计理念提出一种扰动抑制的Youla控制器优化设计方法来提高系统的宽带扰动抑制能力。在可以获取到宽带扰动频率的情况下,该方法通过设计合适的Q滤波器去适应宽带扰动,从而达到抑制扰动的目的。仿真及实验结果表明,相对于传统的比例-积分控制方法,该方法极大地提高了系统的宽带扰动抑制能力,增强了系统的闭环性能。此外,由于此方法模型依赖程度低、易于实现,故可以推广到许多工程实际中。 展开更多
关键词 望远镜 youla参数化 Q滤波器 宽带扰动抑制
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基于广义内模控制的时滞系统主动容错控制设计 被引量:4
10
作者 吴军生 翁正新 +1 位作者 田作华 施颂椒 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期417-421,共5页
为了提高动态系统的可靠性,研究了多状态时滞系统的主动容错控制.给出了基于广义内模控制设计的容错控制器设计方法.该容错控制器由两部分构成,分别针对系统的性能和鲁棒性.只有当系统发生故障时,控制器中针对鲁棒性(容错性)的部分才会... 为了提高动态系统的可靠性,研究了多状态时滞系统的主动容错控制.给出了基于广义内模控制设计的容错控制器设计方法.该容错控制器由两部分构成,分别针对系统的性能和鲁棒性.只有当系统发生故障时,控制器中针对鲁棒性(容错性)的部分才会起作用,从而保证系统在没有故障时具有尽量好的性能,而当故障发生后具有容错功能.通过一个仿真算例,验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 容错控制 时滞系统 H∞鲁棒控制 youla参数化 广义内模控制
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异步电动机间接磁场定向的二自由度鲁棒控制器 被引量:2
11
作者 游江 孟繁荣 罗耀华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期19-23,共5页
间接磁场定向控制(IFOC)的异步电动机控制系统性能容易受到转子电阻变化和外界扰动的影响,一般的鲁棒控制在兼顾系统鲁棒稳定性和鲁棒性方面有所不足。为了解决这些问题,研究将基于Youla参数化的二自由度控制结构用于异步电动机的间接... 间接磁场定向控制(IFOC)的异步电动机控制系统性能容易受到转子电阻变化和外界扰动的影响,一般的鲁棒控制在兼顾系统鲁棒稳定性和鲁棒性方面有所不足。为了解决这些问题,研究将基于Youla参数化的二自由度控制结构用于异步电动机的间接磁场定向控制,H∞反馈控制器用于保证反馈闭环的鲁棒稳定性和鲁棒性能,设计基于H2优化的前馈控制器来保证系统即使在存在模型误差的情况下,仍具有良好的鲁棒跟踪性。仿真结果表明,所设计的二自由度控制器能够提高系统在参数变化和外界干扰下的性能。 展开更多
关键词 异步电动机 间接磁场定向 矢量控制 鲁棒控制 二自由度 youla
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非线性互质分解方法中的系统核表示 被引量:1
12
作者 朱芳来 韩正之 孙鹏 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2001年第S1期658-664,共7页
主要介绍了非线性互质分解理论的最新研究动态—系统核表示 .从系统核表示与右互质分解的关系、概念提出之背景及其在 Youla参数的控制器构造方面所起的作用强调了其在非线性互质分解理论中的重要性 .同时也从互质分解的存在性、系统的... 主要介绍了非线性互质分解理论的最新研究动态—系统核表示 .从系统核表示与右互质分解的关系、概念提出之背景及其在 Youla参数的控制器构造方面所起的作用强调了其在非线性互质分解理论中的重要性 .同时也从互质分解的存在性、系统的稳定鲁棒性。 展开更多
关键词 非线性系统 左互质分解 右互质分解 youla参数化 系统核表示
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基于观测器的鲁棒控制问题的研究 被引量:1
13
作者 王树臣 刘亚秋 胡庆雷 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期409-413,共5页
针对引入包含Youla参数的观测器结构控制器的设计问题,给出了这种控制器结构的引入并不改变系统鲁棒性能的结论;另外,针对这种观测器结构控制器的存在性问题,给出一般情况下保证系统鲁棒性能不变的非奇异变换矩阵存在的充分条件和求解... 针对引入包含Youla参数的观测器结构控制器的设计问题,给出了这种控制器结构的引入并不改变系统鲁棒性能的结论;另外,针对这种观测器结构控制器的存在性问题,给出一般情况下保证系统鲁棒性能不变的非奇异变换矩阵存在的充分条件和求解广义的非对称的Riccati方程的算法.最后,以Benchmark问题为例,设计了传统输出反馈控制器和该文提出的基于观测器结构控制器,并进行仿真比较,结果表明了该文所给出的结论的正确性. 展开更多
关键词 观测器结构控制器 鲁棒控制 youla参数
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针对时滞系统的一般化内模控制方法 被引量:8
14
作者 肖强 谢巍 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期464-470,共7页
为了克服传统反馈控制中标称性能和鲁棒性能之间的矛盾,Zhou提出一般化内模控制方法(Generalized internalmodel control,GIMC).然而在实际工业生产中,控制对象一般都含有时滞环节.本文针对含有时滞环节的真有理传递函数矩阵对象,在时... 为了克服传统反馈控制中标称性能和鲁棒性能之间的矛盾,Zhou提出一般化内模控制方法(Generalized internalmodel control,GIMC).然而在实际工业生产中,控制对象一般都含有时滞环节.本文针对含有时滞环节的真有理传递函数矩阵对象,在时滞系统既约分解的基础上,提出一种针对时滞系统的一般化内模控制方法,使得一般化内模控制方法能够应用于时滞控制对象.最后,为了验证该方法的有效性,将该控制结构应用于直流电机中,取得了良好的控制效果. 展开更多
关键词 标称性能 鲁棒性能 一般化内模控制 youla参数化结构 时滞系统
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基于算子理论的非线性系统互质分解方法及其现状
15
作者 朱芳来 罗建华 《桂林电子工业学院学报》 2001年第2期18-23,共6页
主要介绍了基于算子理论的非线性系统互质分解方法及其理论。从互质分解的存在性 ,基于Youla参数的构造 ,系统的稳定鲁棒性及观测器的设计等各方面 ,讨论了非线性系统互质分解方法及理论在控制理论中的应用 ,并指出了未来该领域的研究... 主要介绍了基于算子理论的非线性系统互质分解方法及其理论。从互质分解的存在性 ,基于Youla参数的构造 ,系统的稳定鲁棒性及观测器的设计等各方面 ,讨论了非线性系统互质分解方法及理论在控制理论中的应用 ,并指出了未来该领域的研究方向。 展开更多
关键词 非线性系统 互质分解 youla参数 鲁棒稳定性 算子理论
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固定阶次H_(∞)控制器在天线伺服系统的应用 被引量:1
16
作者 黄观钦 闻成 +1 位作者 卢洁莹 苏为洲 《无线电工程》 北大核心 2022年第5期864-871,共8页
H_(∞)控制器虽拥有优异的理论性能,但却鲜有在天线伺服系统上的应用,过高的阶次是限制H_(∞)控制器应用的重要因素。为解决H_(∞)控制器的高阶次问题,探索了一种基于LMI和互质因式分解的固定阶次H_(∞)控制器设计方法。基于互质因式分... H_(∞)控制器虽拥有优异的理论性能,但却鲜有在天线伺服系统上的应用,过高的阶次是限制H_(∞)控制器应用的重要因素。为解决H_(∞)控制器的高阶次问题,探索了一种基于LMI和互质因式分解的固定阶次H_(∞)控制器设计方法。基于互质因式分解的控制器Youla参数化方法,引出一个保H_(∞)性能控制器降阶的充分条件;利用KYP引理,把此充分条件转化为固定阶次H_(∞)控制器设计问题,并以LMI的形式给出此固定阶次控制器的解。通过天线伺服系统上的仿真和实验,验证了所提算法的有效性和实用性,所得固定阶次H_(∞)控制器性能优于传统方法H_(∞)控制器和常用PI控制器。 展开更多
关键词 固定阶次 H_(∞)控制器 youla参数化 KYP引理 LMI 天线伺服系统
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基于鲁棒残差观测器的分布式电网动态补偿控制 被引量:4
17
作者 胡长斌 陆珩 +5 位作者 罗珊娜 史运涛 马瑞 温春雪 周京华 朴政国 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1834-1844,共11页
为了增强分布式电网对电压波动、谐波和三相不平衡的抗干扰能力,针对电压型逆变器设计了一种基于鲁棒残差观测器的分布式电网动态补偿控制策略。首先以dq轴坐标系为基准,建立电流基波和非基波分离的逆变器状态空间模型,依据所设计的动... 为了增强分布式电网对电压波动、谐波和三相不平衡的抗干扰能力,针对电压型逆变器设计了一种基于鲁棒残差观测器的分布式电网动态补偿控制策略。首先以dq轴坐标系为基准,建立电流基波和非基波分离的逆变器状态空间模型,依据所设计的动态补偿控制结构将电能质量问题分解定义为逆变器dq坐标系下状态空间模型的扰动输入。其次根据鲁棒尤拉参数化稳定控制器理论推导出基于鲁棒残差观测器的动态补偿控制结构,并对其正确性加以证明。然后参考鲁棒模型匹配原理使用线性矩阵不等式(linearmatrix inequality,LMI)对电压动态补偿控制器进行求解,同时完成电流环控制器的二次动态补偿,并通过小信号稳定性分析证明系统的稳定性。最后将鲁棒残差观测器动态补偿结构加入到逆变器双闭环控制中,改善分布式电网电压的电能质量问题,并在AppSIM半实物仿真系统平台上验证其有效性,其结果证明该策略可以在不改变原控制系统结构和参数基础上,提升抗干扰能力和鲁棒控制效果。 展开更多
关键词 分布式电网 电能质量 模型匹配 尤拉参数化 鲁棒残差观测器
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一种新的全镇定控制器的参数设计法研究
18
作者 闵南燕 王继强 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第2期392-394,410,共4页
Youla参数化方法广泛应用于控制系统的分析和设计;此方法使得系统闭环稳定的全部的镇定控制器均以一个稳定传递函数作为待定参数来表达;建立另外一种不同的参数化方法,这种方法尤其适用于主动振动控制系统:它不仅参数化所有镇定控制器,... Youla参数化方法广泛应用于控制系统的分析和设计;此方法使得系统闭环稳定的全部的镇定控制器均以一个稳定传递函数作为待定参数来表达;建立另外一种不同的参数化方法,这种方法尤其适用于主动振动控制系统:它不仅参数化所有镇定控制器,同时能够给控制性能变量以非常直观的几何图形解释;讨论这种新方法的特性及其设计,并将该设计方法应用于一个三自由度的主动振动隔离系统中,仿真结果表明,所提出的方法可以有效地达到主动振动隔离的设计目的。 展开更多
关键词 youla参数化 全镇定控制器 主动控制系统
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Unified control and detection framework and its applications: a review, some new results, and future perspectives 被引量:1
19
作者 DING Steven Xianchuan LI Linlin JIANG Bin 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2021年第5期995-1013,共19页
Initiated three decades ago,integrated design of controllers and fault detectors has continuously attracted research attention.The recent development of the unified control and detection framework with an observer-bas... Initiated three decades ago,integrated design of controllers and fault detectors has continuously attracted research attention.The recent development of the unified control and detection framework with an observer-based residual generator in its core gives a more general form of the previous works.Its applications to residual centred modelling of uncertain control systems,fault detection in feedback control systems with uncertainties,fault-tolerant control(FTC)as well as control performance degradation monitoring,detection and recovery are introduced.In conclusion,some future perspectives are proposed. 展开更多
关键词 unified framework of control and detection observer-based residual generator youla parameterisation detection of additive and multiplicative faults in control loop fault-tolerant control(FTC) loop performance degradation(LPD)monitoring and recovery
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关于低阶控制器设计的一种方法
20
作者 李丽 陈亚陵 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第6期843-846,共4页
阐述一种设计低阶稳定化控制器的方法,此控制器的阶数不超过对象输出的个数,并给出例子阐明这个结论.
关键词 低阶控制器 状态变换 设计 控制器 稳定化控制器
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