基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器设计

研究基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器的设计问题.不确定性假设是时变非线性的但范数有界.首先,用带有广义约束的广义代数Riccati不等式(GARI),给出所设计的控制器使得闭环广义时滞系统容许且传递函数H∞范数有界的充分条件;其次,通过广义时滞系统的受限等价变换,去掉广义约束,转化为线性矩阵不等式的可解性问题,并通过线性矩阵不等式的解,给出了系统基于观测器的鲁棒H∞控制律的参数化表示.     

非线性不确定系统的鲁棒自适应Backstepping控制

针对一类有界扰动不确定非线性系统,讨论了鲁棒自适应ε输出跟踪问题．利用Backstepping方法和鲁棒控制技术,对存在未知参数和动态不确定性的非线性系统设计了一种自适应输出反馈控制器．基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅保证闭环系统状态全局一致有界,而且使系统的跟踪误差收敛到一个很小的邻域内．仿真结果表明了所设计方法的有效性．     

基于微分律的机车单元制动器自适应鲁棒控制

针对机车单元制动器制动时闸瓦位置控制中存在的时变扰动等非线性因素,结合Lyapunov稳定性理论,构造基于super-twisting观测器和微分控制律的自适应鲁棒控制器,并对其应用效果进行研究。设计super-twisting观测器对轮瓦间因挤压产生的时变扰动进行估计并对估计误差自适应模糊逼近以削弱时变扰动;引入微分控制律并通过求解微分方程确定控制器中的鲁棒项。理论分析及仿真结果表明,系统各状态变量闭环输出有界,跟踪误差及滑模面导数一致有界并收敛于0,滑模面常值收敛。系统输出能够快速、稳定且精确跟踪输入,并对外部时变扰动具有较强的鲁棒性。     

一类多变时滞不确定系统的自适应鲁棒镇定

研究一类多变时滞不确定系统的鲁棒自适应镇定问题,假定时滞不确定性满足不匹配条件且上界值是未知的。结合线性矩阵不等式和Lyapunov-Krasovskii型泛函设计出了一种无记忆自适应状态反馈控制器,并证明此控制器使得闭环系统最终一致有界;仿真例子说明了结论的有效性。     

一类线性系统鲁棒非脆弱H∞控制器设计

针对一类线性连续系统，同时考虑对象和控制器本身的不确定性，提出鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器设计方法。假设不确定性时变但范数有界，通过线性矩阵不等式的可行解构造控制器，以保证闭环系统的鲁棒稳定性及一定的H∞衰减水平，数值示例显示该方法保守性小，且设计过程无需任何设计参数调整。     

一类含变时滞扰动非线性系统的自适应鲁棒镇定

研究了一类含匹配变时滞状态扰动非线性系统的鲁棒自适应镇定问题.假定变时滞状态扰动的上界是未知的,且满足线性增长条件.基于Lyapunov稳定性理论和Lyapunov Krasovskii型泛函,设计了一种鲁棒自适应状态反馈控制器,并证明了此控制器使得闭环系统一致最终有界,且系统的状态将一致渐近趋于0.最后给出一个仿真例子说明结论的有效性.     

不匹配不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪控制

针对一类具有外部扰动的不匹配不确定SISO仿射非线性系统提出了一种光滑、简单的鲁棒跟踪控制器.利用反馈线性化技术和Lyapunov方法,在不匹配不确定项满足一定的约束条件下,所设计的控制器能主动克服不确定项和外部扰动对系统的影响,并且无需每步控制进行范数计算,同时控制器中没有Lyapunov函数,得到的是具体的控制表达式.基于Lyapunov稳定性定理证明了在该控制器的作用下能保证输出跟踪误差及相应闭环系统的状态实用稳定.仿真结果证明了方法的有效性.     

一类非线性不确定时滞系统基于观测器的鲁棒稳定

研究了一类具有非线性不确定性时带系统的基于状态观测器的鲁棒稳定控制器的设计问题。在非线性不确定函数增益有界的假设条件下,对所构造的增广系统,利用Lyapunov稳定性理论,证明了其鲁棒稳定的一个充分条件, 给出了通过求解两个代数RicCatl方程的状态观测器和鲁棒稳定控制器的设计方法, 结果是对线性不确定时滞系统相应结果的一种推广。最后做了具体算例。     

热轧带钢卷取温度的H_∞鲁棒控制

建立了热轧带钢卷取温度控制系统的不确定延时数学模型,并应用鲁棒稳定与鲁棒性能准则约束条件,设计了热轧带钢卷取温度控制系统的鲁棒控制器.最终给出γ次优H∞状态反馈控制器.解决了延时问题,并有效抑制了参数不确定性以及扰动输入对系统性能的影响.仿真结果表明,该H∞鲁棒控制策略对模型和控制器不确定性具有很好的鲁棒性.     

广义离散不确定线性系统的输出反馈鲁棒镇定: 矩阵不等式方法

研究一类具有范数有界参数不确定性广义离散线性系统的鲁棒镇定问题.基于矩阵不等式,导出广义离散不确定线性系统可由静态输出反馈鲁棒镇定的一个充分条件,并利用矩阵不等式的解给出控制器的设计方法.此外指出静态输出反馈鲁棒镇定方法可应用于动态输出反馈鲁棒镇定问题.     

基于鲁棒时变卡尔曼滤波估计的无人机视觉编队

针对一般多输入多输出不确定系统,提出一种基于鲁棒时变卡尔曼滤波的估计算法. 该方法将时变卡尔曼滤波与自适应神经网络相结合,利用自适应神经网络克服外界非线性不确定因素,采用两个误差信号对其进行训练以提高估计精度,并对估计误差有界性进行证明. 将该方法用于无人机视觉编队视线信息的状态估计,仿真结果表明该算法能够很好地估计不确定机动长机的加速度,实现了僚机对长机的有效跟踪.     

一类线性时滞不确定系统的鲁棒稳定性分析和鲁棒控制器设计

利用Lyapunov方法研究带有非线性不确定参数的线性时滞系统的鲁棒稳定性和鲁棒镇定问题.针对该系统给出其鲁棒稳定性条件及无记忆状态反馈控制器设计方案,所得判别条件和控制器均以LMI的形式给出.最后给出算例说明结论的有效性.     

非线性系统的鲁棒自适应模糊轨迹线性化控制

针对一类非线性多输入多输出不确定系统,基于小增益理论提出了鲁棒自适应模糊轨迹线性化控制方法。利用T-S模糊系统逼近未知干扰和不确定性因素,采用Lyapunov方法及小增益理论证明了闭环系统所有信号一致最终有界。该算法自适应律的学习参数仅有1个,便于工程实现。最后利用本文提出的控制方案设计了空天飞行器飞行控制系统,仿真结果表明了控制方案有效性和鲁棒性。     

不确定广义时滞系统的鲁棒H∞控制

考虑范数有界参数不确定广义时滞系统的鲁棒H∞控制问题.通过引入鲁棒稳定且具H∞性能指标及广义二次稳定且具H∞性能指标的概念,利用二者的关系,目的是寻求鲁棒H∞状态反馈控制律,使闭环系统广义二次稳定且满足给定的H∞性能指标,从而鲁棒稳定且满足给定的H∞性能指标.结果表明,鲁棒H∞状态反馈控制律可以通过求解线性矩阵不等式得到.数值算例说明了所给方法的有效性.     

奇异系统时滞依赖的非脆弱鲁棒H_∞控制

讨论了不确定时变时滞奇异系统的H_∞控制问题,同时考虑到对象和控制器本身的确定性,选取了适当的Lyapunov函数,给出了不确定时变时滞奇异系统存在时滞依赖鲁棒H_∞控制器的充分条件.基于线性矩阵不等式的设计方法,数值算例进一步验证了方法的有效性.     

一类非线性不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对一类具有非线性不确定性的时滞系统,研究了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计.假设非线性项是范数有界的,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了系统H∞鲁棒镇定的充分条件,仅通过求解一个相应的线性矩阵不等式,就可得到鲁棒H∞控制器,使得闭环系统对于所有的不确定项满足鲁棒H∞性能,给出算例说明算法的有效性.     

分式不确定性系统基于参数化特征结构配置的 H∞干扰抑制

针对含有分式不确定性的连续时间系统,研究了其含有极点约束的鲁棒H∞干扰抑制问题.基于扩展的有界实定理,通过设计状态反馈,使得闭环系统既满足H∞干扰抑制要求,又满足鲁棒极点配置要求.该设计方法最后可以转化为一组耦合的线性矩阵不等式,利用MATLAB LM I工具箱可以很容易得到反馈增益.一个数值例子表明了该方法的有效性.     

基于LMI的网络控制系统时延补偿策略

网络控制系统中由于通讯网络的引入而导致的网络时延对控制系统的性能带来很大的负面影响,针对一类具有时变网络诱导时延和噪声污染的不确定网络控制系统,研究了一种可以对时变时延进行补偿的鲁棒H∞控制器的设计问题。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵得到分离,得到了一个新的时延补偿鲁棒H∞性能判据,并基于该判据给出了不确定系统的鲁棒H∞状态反馈控制器的设计方法。设计的控制器不但保证闭环系统的二次稳定性,同时使系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平γ。并且设计了一个迭代算法来得到问题的优化解。通过一个算例验证了所提出的时延补偿策略的可行性和优越性。     

不确定时变时滞切换系统的鲁棒H_∞控制

针对一类参数不确定时变时滞线性切换系统,研究了鲁棒H∞控制器的设计问题.首先利用积分不等式和引入自由权矩阵的方法,得到了系统稳定及控制器存在的一个充分条件.此条件依赖时滞大小但不要求时滞函数的导数信息.然后将其转化为线性矩阵不等式(LMI)表示,最后给出了算例说明该方法的有效性和可行性.     

一种鲁棒自适应Backstepping控制方案研究

对基于调节函数的Backstepping自适应控制方案进行了改进,设计了一种新型鲁棒自适应无人机飞行控制系统.首先将某型无人机的系统模型转化为一个含有非线性参数不确定性、不确定的非线性与未建模动态的受扰严格反馈系统,然后提出了一种含有广义误差自适应调节项的新型李亚普诺夫函数,得出了稳定自适应控制律和参数更新律.最后该无人机的鲁棒自适应飞控系统的有效性得到了仿真验证.