不确定非线性串联系统的鲁棒H∞自适应控制

针对含有未知参数和干扰的不确定非线性串联系统,运用本质改进的加幂积分器技巧及 backstep ping递归设计方法,提出了问题可解的充分条件以及可解时控制器的构造性算法,设计出一种新的鲁棒 H∞适应控制器,进而实现了闭环系统的鲁棒H∞几乎干扰解耦,仿真结果说明了结论的可行性.     

一类具有加法不确定性非线性系统的鲁棒性分析

针对自由系统、外部干扰输入矩阵和控制输入矩阵都具有加法不确定性的一类仿射非线性系统 ,讨论了非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题 ,将这类非线性系统具有鲁棒性能的充分条件归结为Hamilton Jacobi不等式的可解性问题 ,并获得了非线性鲁棒控制器的一种形式     

具有时滞依赖的不确定系统鲁棒H∞保代价控制

针对一类含有时滞依赖的不确定线性系统，研究了具有鲁棒H∞性能的保代价控制器的设计。假定其中的不确定性是范数有界的和系统的状态是完全可测的，采用基于线性矩阵不等式和构造适当的Lyapunov泛函相结合的方法，给出了一种鲁棒H∞状态反馈保代价控制器的设计，仅通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到鲁棒H∞状态反馈保代价控制器，所设计的保代价控制器对所有容许的不确定性不仅使相应的闭环系统渐进稳定，而且能保证闭环系统满足一定的鲁棒H∞保代价性能指标，达到抑制干扰的效果。最后，用数值算例及仿真结果验证了所给方法的可解性和有效性。     

基于多工作点模型的高精度鲁棒伺服控制器设计

为了满足永磁同步电动机伺服系统的高精度应用需求,提出了一种基于多工作点模型的鲁棒控制器设计方法。该方法首先进行标称控制器设计,利用反馈线性化将电机模型变换为含有等价干扰的线性模型,并设计线性控制律,让标称控制系统跟踪参考输出信号,然后设计鲁棒补偿器,抑制等价干扰的影响,最后利用不同工作点的设计结果,确定最终鲁棒控制器参数。理论证明了该文闭环控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒跟踪特性。实验结果表明所设计的鲁棒伺服控制系统在不同工作点下均具有期望的鲁棒转速跟踪特性和扰动抑制特性。     

外骨骼机器人手指鲁棒跟踪控制

基于外骨骼机器人手指系统动力学,提出了机器人鲁棒μ控制器的设计方法。分析了系统模型的不确定性,将负载动力学作为系统的反馈不确定,建立了合理的被控对象标称模型。基于高速DSP实现鲁棒控制器的数字化,在μ控制器设计和数字实现过程中考虑了机器人系统的计算延时。通过实验评估采样延时对机器人控制器鲁棒性能的影响。实验结果表明,μ控制器能够抑制干扰和模型不确定对机器人系统的影响,系统具有很好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

广义非线性交联大系统的鲁棒模糊分散控制

利用广义T S模糊模型对广义非线性交联大系统进行了鲁棒控制研究·首先 ,对广义非线性交联大系统建立模糊模型·然后 ,在系统可解条件下 ,给出了模糊分散控制器的设计方法 ,分析其考虑建模误差时的鲁棒稳定性 ,给出基于LMI的闭环系统鲁棒稳定的充分条件·进而 ,应用模糊规则及权重的性质得到基于LMI优化技术的低保守性的鲁棒模糊分散控制器设计方法·最后 ,算例说明了控制器的设计步骤和有效性·     

基于多工作点模型的高精度鲁棒伺服控制器设计

为了满足永磁同步电动机伺服系统的高精度应用需求,提出了一种基于多工作点模型的鲁棒控制器设计方法。该方法首先进行标称控制器设计,利用反馈线性化将电机模型变换为含有等价干扰的线性模型,并设计线性控制律,让标称控制系统跟踪参考输出信号,然后设计鲁棒补偿器,抑制等价干扰的影响,最后利用不同工作点的设计结果,确定最终鲁棒控制器参数。理论证明了该文闭环控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒跟踪特性。实验结果表明所设计的鲁棒伺服控制系统在不同工作点下均具有期望的鲁棒转速跟踪特性和扰动抑制特性。     

直流变换器的区域极点配置鲁棒PID控制算法

为提高直流变换器对干扰及不确定因素的鲁棒性,提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒PID控制器算法.PID控制器的参数应用区域极点配置(RPA)的方法来整定.考虑受控系统需对干扰具有鲁棒性,将PID控制和H_∞控制相结合,以LMI形式给出H_∞PID控制器的可解性条件.设计的控制器使得闭环系统满足闭环极点分布在指定区域内以获得期望的动态特性,以及对外部噪声的抑制具有最大H_∞鲁棒性能界.此外,该控制器设计方法也可应用于参数不确定的多胞型直流变换器系统.Buck变换器的确定和不确定系统的仿真实验验证了该控制算法的正确性和有效性.     

静态输出反馈的鲁棒H_∞控制的一种代数方法

对于一类线性连续不确定性系统,基于线性代数的方法,研究了静态输出反馈控制的鲁棒H_∞问题.结果显示:静态输出反馈控制的鲁棒问题的可解性等价于两个修正Riccati的不等式有正定解,并且给出了符合设计要求的允许控制器的解析表达式.     

具有外部干扰的不确定广义系统有限时间鲁棒控制

研究具有外部干扰的不确定连续广义系统的有限时间鲁棒镇定问题,系统的状态和输入矩阵不确定性是时不变且模有界的,通过设计系统的状态反馈控制器,使对所有允许的不确定性,闭环系统均为正则、脉冲自由且有限时间有界。采用线性矩阵不等式方法,对具有外部干扰的不确定连续广义系统的有限时间鲁棒有界和状态反馈控制器鲁棒镇定进行了分析,给出了有限时间鲁棒控制器的设计方法。仿真例子验证了所给方法的有效性。     

区域极点约束下不确定系统鲁棒非脆弱H_∞控制

多目标控制是控制系统工程领域近年来的研究热点问题,用于解决在若干个相互矛盾的目标存在的情况下如何得到一个能够满足多方面要求的解决方案.考虑到对闭环系统的鲁棒性、非脆弱性、干扰抑制性能以及动态响应特性等多方面控制目标要求,针对一类含有范数有界参数不确定性的线性系统,研究了其在干扰抑制指标约束以及闭环极点区域共同约束下的鲁棒非脆弱H∞控制问题.以有限能量扰动输入信号到性能评价输出信号之间的L2增益来衡量系统的抗干扰性能,以极点区域约束来改善闭环系统的动态响应特性,控制目标要求在对象和控制器同时存在参数不确定性的情况下,所设计的控制器能够使不确定性系统鲁棒稳定,闭环系统干扰抑制性能指标小于给定上界,并且闭环极点配置于复平面上指定的圆盘区域内.针对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动的情况,分别以一个线性矩阵不等式(LMI)形式给出了满足设计要求的非脆弱鲁棒H∞控制器的可解性条件.通过数值算例进行控制器设计并对结果进行了深入讨论,分析结果表明了所提方法的有效性.     

不确定非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类具有一般不确定性的非线性系统（包括非线性不确定性、有界干扰、时变参数等）,利用递推设计方法,设计了一种新的用于输出调节的鲁棒自适应控制器．该控制器对非线性不确定性和有界干扰具有鲁棒性,并能保证闭环系统信号的全局有界性．其优点是对不确定性的知识要求较少．仿真实例表明,设计的鲁棒自适应控制器具有满意的控制效果．     

基于鲁棒设计的混合动力AMT系统开发

通过分析系统的鲁棒干扰观测器和PID控制器, 提出基于鲁棒设计的混合动力AMT系统的控制算法. 通过MATLAB/SIMULINK对PID控制器建模, 并对系统进行实时控制, 使电机控制精度更高, 实验结果验证了该方法的有效性.     

基于H_∞理论的倒单摆控制系统

利用loop shaping design procedure(LSDP)设计倒单摆H∞控制器,以Tustin摩擦力模型及干扰观测器(disturbance observer,DOB)补偿台车与轨道间的摩擦力及干扰,观察在H∞控制器下倒单摆的鲁棒稳定性及鲁棒性能.实验结果显示,补偿摩擦力及干扰后的系统明显优于未补偿的系统.     

基于H∞理论的倒单摆控制系统

利用loop shaping design procedure（LSDP）设计倒单摆H∞控制器,以Tustin摩擦力模型及干扰观测器（disturbance observer,DOB）补偿台车与轨道间的摩擦力及干扰,观察在H∞控制器下倒单摆的鲁棒稳定性及鲁棒性能．实验结果显示,补偿摩擦力及干扰后的系统明显优于未补偿的系统．     

非线性离散时滞系统间断反馈的鲁棒镇定

非线性离散时滞系统的状态和非线性干扰均含有时滞,假设从控制器传输到被控对象的数据不是完好的,用服从Bernoulli随机二项分布的随机变量来描述数据丢失现象.首先,给出非线性离散时滞反馈系统鲁棒均方渐近稳定的时滞依赖充分条件,然后证明当线性矩阵不等式可行时所考虑的控制器设计问题可解.数值例子说明了该方法的可行性和适用性.     

基于状态观测器的一类混沌系统鲁棒控制

运用状态反馈线性化与线性H∞鲁棒控制相结合的方法，设计了含外界干扰的混沌系统的非线性鲁棒控制器；利用混沌系统的自身特性设计了状态观测器来估计系统的未知状态，从而实现了混沌系统的状态观测器一鲁棒控制器设计。运用这一方法对Roessler混沌系统设计混沌控制器，仿真表明该控制器能将一类含外界干扰且状态不能全部测量的混沌系统的状态迅速地控制到目标轨道上。     

搅拌机的分散鲁棒控制

基于鲁棒频域响应近似设计方法与序列控制器设计方法，提出了一种线性多变量系统分散鲁棒控制器的设计过程，在序列控制器设计的每一步，单个鲁棒控制器用鲁棒频域响应近似法获得，并使用频域响应近似法进行控制器降价，整个过程应用于非最小相应搅拌机系统的分散鲁棒控制器设计。     

基于信号补偿的鲁棒控制方法

对于具有多种类型不确定性的系统 ,研究实现不同类型鲁棒控制性能的鲁棒控制系统设计问题 ,提出基于信号补偿的鲁棒控制方法。该方法与现有的基于系统传递特性或输入输出特性的方法不同 ,它将系统所具有的不确定性对闭环系统控制性能的影响视为等价干扰的影响 ,在对标称受控对象设计的标称控制器的基础上加入一鲁棒补偿器 ,产生鲁棒补偿信号 ,抵消或抑制等价干扰的影响 ,实现鲁棒控制。该方法设计的鲁棒控制器结构意义明确 ,参数易于在线整定     

含有不确定性的非线性互联系统的鲁棒分散耗散控制

基于二次型供给率，研究了具有不确定和干扰的非线性互联系统的鲁棒分散耗散控制问题，建立了鲁棒集中耗散控制和鲁棒分散耗散控制之间的联系，讨论了鲁棒分散耗散控制和鲁棒分散H∞以及鲁棒分散无源控制之间的关系。基于HJI不等式给出了含有不确定性和干扰非线性互联系统鲁棒分散耗散控制存在的充分条件，即对于所有允许的不确定性，如果存在标量C^1类存储函数使得HJI不等式有非负定解，那么非线性互联系统鲁棒分散耗散控制就可获得，并且构造的控制器使得非线性互联系统在给定二次型供给率下具有鲁棒耗散性。给出的算例也充分说了本文控制器设计算法的有效性。