采用输出反馈实现鲁棒特征结构配置的设计算法

本文根据系统特征向量及极点鲁棒性的关系，提出了以配置系统鲁棒特征结构为目标确定输出反馈的优化算法．由所求输出反馈阵所构成的闭环系统极点、将位于设计者所指定的希望点附近，并且具有较强的鲁棒性．     

二次型最优控制系统鲁棒特征结构配置设计

本文根据系统极点的鲁棒性与特征向量的关系,构造了一个以配置鲁棒特征结构为目标,以具有线性二次型最优控制为约束条件的最优化问题。解此最优化问题,即可得到具有鲁棒特征结构的二次型最优状态反绩。本算法无需首先确定二次型性能指标中的加权阵Q,R.由此算法确定的状态反馈阵所构成的闭环系统的极点,将位于设计者所指定的希望极点附近,并具有较强的鲁棒性。     

基于圆形区域极点配置的降维状态观测器设计

设计观测器的目的是利用系统的输出量和输入量来重构状态。在设计观测器过程中，除了要求状态估计值ｘ渐近逼近真实值ｘ外，不希望两者间有一个合理的衰减率，而这与观测器系统的极点位置密切相关，精确配置极点的观测器难以满足其它期望性能指标约束，将观测器系统矩阵的极点配置于一指定区域内，可使极蹼的选取获得较大的自由度。该文对线性定常系统的降维状态观测器区域极点配置问题进行了研究，通过对观测器增益阵的分析设计，给     

采用输出反馈实现鲁棒特征结构配置的设计算法

本文根据系统特征向量及极点鲁棒性的关系，提出了以配置系统鲁棒特征结构为目标确定输出反馈的优化算法。由所求输出反馈阵所构成的闭环系统点将位于设计者所指定的希望点附近，并且具有较强的鲁棒性。     

状态反馈控制器对闭环极点的敏感性分析

本文利用隐函数理论，计算闭环系统的极点对反馈控制器K的偏导数矩阵，即闭环极点对控制器中的各个参数的变化率阵。从这个变化率阵我们可以了解到这些参数对闭环系统的极点的敏感程度，以便在实现控制器时，对那些敏感程度大的参数多加关照。     

广义随机2-D离散系统的统计特性

广义随机2-D离散系统的研究因系统的复杂性而进展缓慢。为对该系统的状态向量估计和最优控制进行后续研究，该文利用系统的状态变量表达式，讨论系统状态的统计特性。在系统具有正则无穷远极点和奇异无穷远极点的条件下，得到了系统状态向量的均值、方差阵及协方差阵的计算公式。     

用主导极点定域设计法对二次型最优调节器进行设计

基于主导极点定域设计法的基本原理,通过限制闭环主导极点在复平面左半面的双曲线域内,来选择二次型指标中的加权阵Q,并给出了ρ→∞时闭环系统极点与控制加权阵R选择的无关性。根据这一特点,给出了确定Riccati方程迭代法起始矩阵的方法,并以此为基础给出了二次型最优调节器的设计算法和计算机辅助设计的程序框图,为二次型最优调节器的设计提供了理论基础和算法依据。     

解耦和极点配置的一个设计方法

对于方可逆系统,本文提出了解耦和极点配置的一个分析和设计方法。首先,对解耦给定系统的状态反馈阵构成的类,本文给出了一个新的计算方法,然后将系统分解成 m+1个独立子系统,其中一个子系统的极点是固定的,其余 m 个可以任意配置。     

极点配置的一个定理

本文通过一个定理，给出了广义系统极点配置的可行性，解决了分块阵的子块的存在性问题。     

二次型加权阵的选择及最优调节器的设计

本文通过限制闭环主导极点在S平面某一双曲线域内来选择二次型指标中的加权阵Q,并给出了ρ→∞时闭环系统极点与控制加权阵R选择的无关性。根据这一方法的特点,给出了确定代数Ricoati方程牛顿选代解法的起始矩阵的方法。以此为基础提出了二次型最优调节器的设计算法。     

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.     

模糊时滞系统的状态反馈控制器设计与稳定性分析

在保证闭环系统稳定的基础上,为进一步改进系统的动态性能,将模糊T-S模型方法应用到非线性连续时滞系统的控制器设计中,提出了一种带调节因子的状态反馈控制器的设计方法.首先给出变时滞非线性系统的模糊T-S模型,然后设计出基于观测器的状态反馈控制器,并利用Lyapunov-Razum ikhin稳定性理论给出模糊闭环系统一致渐近稳定的充分条件,最后通过求解一系列线性矩阵不等式得到状态反馈增益矩阵和观测增益矩阵.通过对卡车倒车控制的实验仿真,表明当调节因子选取适当时,闭环系统的超调量和震荡次数都有明显减少,选取不当时,超调量和震荡次数都有所增加.因此,通过改变调节因子的值,可以对闭环系统的动态性能进行适当调节.此外,通过引入特殊矩阵,使得判据中含有较少的约束不等式,从而减弱了结论的保守性.     

基于特征模型的PID控制器参数的满意解

本文提出一种通过PID控制器使系统同时满足暂态指标和稳态指标约束的满意控制设计方法.该方法避免了PID参数的图形和经验求解法.根据控制对象的特征参数模型,通过离散状态方程对原连续系统进行控制器设计.在控制系统的多指标约束下,将PID参数的计算转化为离散Lyapunov矩阵不等式,使用PID三个参数,配置系统闭环极点于指定圆形区域而使闭环系统具有较好的动态品质和一定的稳定裕度.积分器的引入,保证了闭环系统稳态无差.给使用计算机自动求解PID参数提供了新的方法,计算实例表明了该方法的有效性.     

多指标相容下的多变量PID控制器设计

研究在满足闭环系统稳定、具备一定衰减度、且符合鲁棒性能指标H_∞约束下,多变量PID的整定问题,把PID调节器的设计转化为易于实现的静态输出反馈(SOF)问题,最终将系统的控制律归结为求解具有线性矩阵不等式约束的半正定规划问题,以线性矩阵不等式(LMI)和双线性矩阵不等式(BMI)为工具,给出迭代算法,PID控制器的参数可通过进一步等价转化得到。而后通过对化工过程控制中一个典型实例的仿真,说明了文中算法的有效性和鲁棒性。     

Buck变换器线性参数变化模型的增益调度控制

针对开关变换器的输出电压极易受到输入电压或者负载波动的影响,提出一种建立在Buck变换器线性参数变化(LPV)模型基础上的增益调度控制策略.首先,将Buck变换器的小信号模型转换成以负载电阻和输入电压作为变参数的LPV模型,基于LPV的凸分解方法,利用线性矩阵不等式(LMI)技术对凸多面体各顶点分别设计满足H∞和闭环极点配置的反馈控制器,再插值各顶点所设计的反馈控制器,综合得到具有多面体结构的LPV控制器.该方法在线计算量小,容易实现.最后,通过仿真验证了设计方法的有效性,与传统的鲁棒控制策略的控制器相比,所设计的LPV控制器受Buck变换器中输入电压和负载电阻波动影响较小,具有更好的控制性能.     

离散不确定模糊系统保成本控制

对一类范数有界且时变的不确定离散非线性动态系统,利用模糊T-S模型,通过状态反馈,对保成本控制问题进行了研究。应用线性矩阵不等式给出了模糊闭环系统二次稳定的充分条件。算例结果表明所提出的控制方法是有效的。     

广义系统的圆形区域极点配置:输出反馈情形

该文考虑连续广义系统在输出反馈作用下的圆形区域极点配置问题,目的在于设计输出反馈控制律,使得闭环系统正则,无脉冲且闭环极点位给定的圆形区域内,该文利用矩阵不等式及广义逆得到了所期望的输出反馈控制律的存在条件,并给出其参数表达式。     

综合性最优控制及其在直流调速系统中的应用

提出了一种以线性二次型性能指标为基础的综合性最优控制问题，研究了单输入系统开环和闭环特征多项式与性能指标中的加权矩阵之间的关系，根据这些关系可以确定一个具有指定闭环极点的最优控制系统，最后把它们应用于双闭环直流调速系统中的速度调节器的设计。仿真结果表明，这种设计方法是可行的；且具有比较令人满意的设计效果。     

有界灰阵稳定性的研究

提出了有界灰阵的中心矩阵及灰阵的概念;依据矩阵及特征值的性质并运用矩阵测度的方法,研究了有界灰阵A((?))的稳定性问题,仅用最小与最大白化阵获得一些较简捷的判据,从而为灰色线性系统x(t)=A((?))x(t)(*)的稳定性提供了新的判别条件.