H_∞ ROBUST PERFORMANCE DESIGN FOR UNCERTAIN SYSTEMS

This paper considers the robust per formance design problem of the linear systems with both unmodelled dynamics and real parametric uncertainties. We suggest for the first time that the problem can besolved by the H∞ mixed sensitivity method. The main idea is as follows: Firstly, the original problem istransformed into the robust per formance design problem for a pure parameter uncertain system. Then, theresulting problem is reduced to a standard H∞ control problem which can be solved by the H∞ state feedbacksynthesis method or Doyle’s "DGKF" algorithm.

基于混合灵敏度函数的H_∞控制器参数模糊优化方法

给出了SISO系统H∞控制器参数优化过程,提出了一种系统性能模糊评价优化设计方法,根据系统动态特性通过模糊优化控制策略动态校正控制器结构参数.结果表明,本方法对模型不确定性具有良好的鲁棒性适应性和动态特性,控制品质优于一般H∞控制和常规PID,Smith预估器.

H_∞混合灵敏度的鲁棒性设计及在挠性系统控制中的应用

标准H∞混合灵敏度设计只能保证系统的鲁棒稳定性和标称性能,而在实际系统中鲁棒性能也是很重要的。基于此,研究了在SISO系统中如何通过H∞混合灵敏度设计,使系统获得与μ综合相当的鲁棒稳定性和性能,得到使用H∞混合灵敏度设计来保证系统鲁棒性能需要满足的一个数量关系。由于挠性系统具有弱阻尼的谐振模态而不易控制,尤其是当谐振频率和阻尼比摄动时,系统的性能更不易保证,以存在挠性摄动的飞行器俯仰角控制为例验证了本文方法的正确性和有效性。

复合摄动系统的H_∞鲁棒性能设计

本文对具有实参数摄动和未建模动态不确定性的复合摄动问题的鲁棒性能设计进行了深入研究，首次提出利用H∞控制理论中的混合灵敏度方法处理某些复合摄动问题的鲁棒性能设计．其思路是：首先将复合摄动问题的鲁棒性能设计转化为参数不确定性系统的鲁棒性能设计问题；然后将这种参数不确定性问题变换成标准H∞控制问题结构；最后利用“DGKF”或状态反馈的方法获得问题的解．

某导弹自动驾驶仪的H_∞控制

简要介绍了复合摄动系统的H_∞鲁棒性能设计方法,并利用这种方法对导弹自动驾驶仪设计问题进行了研究。结果表明,利用本方法所设计的导弹自动驾驶仪的鲁棒性能是令人满意的。

受网络攻击影响的网络控制系统的混合H_(∞)及被动控制

针对受两种随机网络攻击影响的网络控制系统(Networked Control Systems,NCS),在分散事件触发机制下,考虑网络时延,通过选取适当的Lyapunov函数,得到了闭环NCS渐进稳定的充分条件,同时使系统具有混合H_(∞)及被动性能。其次,在稳定性判据下,给出控制器的设计方法。分散事件触发机制将传感器和事件触发器进行空间分布式设置,缓解了网络拥堵,攻击影响下混合H_(∞)及被动控制器的设计保证网络安全的同时增强了系统的抗干扰能力。最后,通过Matlab进行仿真,验证了所提方法的有效性。

具有带宽约束和不可靠通信信道的Markov跳变系统的混合事件/时间驱动H_(∞)控制

研究具有不可靠通信信道和有限带宽约束的Markov跳变系统的混合事件/时间驱动H_(∞)控制问题.为处理有限带宽约束,首先,基于驱动误差、辅助变量和切换时刻设计分布式混合事件/时间驱动机制以确定每个传感器节点的驱动时刻;其次,提出一种新的TOD(try-once-discard)调度协议以保证在驱动时刻仅有唯一的传感器节点接入网络.此外,将不可靠通信信道导致的数据丢包现象建模为伯努利分布,基于驱动时刻的数据传输情况构建随机序列和调度矩阵序列,对数据接收情况进行建模.以此为基础,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)得到保证闭环Markov跳变系统在无扰动时随机稳定和有扰动时有限增益L_(2)随机稳定的充分性条件,并给出反馈增益阵的设计方法.最后,通过实例仿真验证所提出方法的有效性.

级联Buck变换器混合无源控制与大信号稳定性

为提高变换器的动态性能并分析级联系统的稳定性,本文首先对级联Buck变换器系统进行混合无源控制器的设计,使电流内环为无源控制,电压外环为PI控制。然后,引入混合势函数理论对混合无源控制下的级联变换器系统进行稳定性分析,得到该系统的大信号稳定性判据。仿真结果表明,本文所得判据易于判断和分析系统的稳定性,相比传统的双PI闭环控制策略,采用混合无源控制策略的变换器可获得更加良好的动态性能。

观测器基于自适应滑模控制的半马尔科夫跳变系统

在许多工业系统中都存在时滞的现象,会使得系统控制性能降低,影响系统的稳定,在实际系统中,滑模依赖时变时滞更值得研究,而滑模控制对于外界干扰,非线性和参数不确定具有很好的鲁棒性,并且控制结构简单,视如上情况,针对观测器基于滑模控制的Markov切换系统,设计积分滑模面,并通过估计变量得到误差系统,通过解线性矩阵不等式使得闭环系统是渐进稳定的并且满足混合H_∞和无源的性能指标,并得到观测器和控制器的增益矩阵,最后,由仿真实例验证方法的有效性.