鲁棒保性能PI控制器设计

为提高系统的稳态跟踪精度,针对一类具有范数有界不确定性的连续时间系统,提出了一种鲁棒保性能PI控制器的设计方法.结合一个二次型性能指标,采用线性矩阵不等式的方法,给出了保性能PI控制器存在的条件,并利用线性矩阵不等式的解得出了PI控制器的参数.     

参数不确定性模糊大系统的保性能控制:LMI方法

研究了一类具有参数不确定性的关联模糊大系统的保性能控制问题，基于线性矩阵不等式（LMI）方法给出了该不确定性模糊大系统分散状态反馈保性能控制器的设计方案，所设计的分散状态反馈保性能控制器不但使得该不确定性模糊大系统闭环渐近稳定，而且使得其二次型性能指标的上界最小．最后通过一个数值例子说明了所提出方法的有效性．     

最优PI控制器参数整定及评价

传统的PI(proportional-integral)控制器整定公式不能灵活地适应具体控制系统特定的性能要求。该文提出一种面向性能指标的最优PI控制器参数整定和鲁棒性评价的方法。首先基于广义Hermite-Biehler定理,计算保证闭环系统稳定的PI控制器参数范围;然后利用具有全局寻优能力的遗传算法,按照指定的性能指标在该范围内进行参数优化。根据Monte-Carlo随机试验原理,对模型参数在一定范围内摄动时的鲁棒稳定性和性能鲁棒性进行了定量的比较和评价。仿真研究表明,方法在指定的性能指标上取得了满意的控制效果,在模型发生摄动时与其他4种方法相比较,具有较好的性能鲁棒性。     

多指标约束的满意PI~λD~μ控制器设计

当前,对于分数阶PIλDμ控制器的研究基本都集中在稳定域分析或针对单一指标的参数整定,但在实际工业应用中,控制器的设计常常需要考虑多种因素,使控制系统同时满足多个性能指标,而各个性能指标之间往往存在竞争关系,很难取得平衡。针对这个问题,本文根据满意控制思想,提出了一种多指标约束的分数阶PIλDμ控制器的设计方法,讨论了在扰动衰减H∞指标、灵敏度指标以及控制代价指标约束下PIλDμ控制器参数满意解集的求取策略,并通过仿真验证了该方法是可行有效的。     

多变量H∞PI控制器参数整定方法研究

基于H∞性能指标,提出一种多变量PI控制器参数的整定方法.通过引入新状态变量将PI控制器参数整定问题转化为设计静态输出反馈控制器问题.对静态输出反馈控制问题,利用线性矩阵不等式方法提出一种新的控制器存在的充分条件.利用现有的凸优化技术,就可方便地求得反馈控制器的参数,进而获得PI控制器参数.最后给出一个数字仿真实例说明所得结论的有效性.     

不确定时滞系统的观测器型鲁棒H∞控制--LMI方法

针对一类不确定时滞系统的鲁棒H∞稳定控制，设计了基于观测器的鲁棒H∞控制器．假定系统的不确定性是时变的且具有范数有界．基于线性矩阵不等式（linear matrix inequality-LMI），通过构造Lyapunov泛函，选取适当的观测器，给出了控制器的设计方法，通过求解相应的线性矩阵不等式，就可以得到基于观测器的H∞控制器，并证明了该控制器在使闭环系统渐近稳定的同时，又能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标．最后，数值算例验证了所给方法的有效性．     

多变量系统调节器参数的优化设计

对多变量有耦合控制器优化的问题,遗传算法是一个强有力的求优算法．文中基于遗传算法,以温控系统的多通道PI调节器参数设计为例,设计的PI调节器使系统性能指标有较大提高．设计方法通用性强、工程性强．能够较好地避免局部最优．多变量系统的参数优化设计是有效的所设计的．     

线性区间系统的鲁棒非脆弱H∞控制

讨论了一类区间系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制问题．考虑的非脆弱控制器其控制器参数在未知的区间内波动但波动幅度已知,该形式的控制器等效描述类似于范数有界摄动形式的非脆弱控制器,基于线性矩阵不等式方法,给出了鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制方案,所设计的控制器在给定区间内波动时保证闭环系统稳定且满足给定的H∞性能指标,数值例子表明了H∞上述设计方法的有效性。     

基于MPC算法的电力系统负荷频率控制

针对在大规模电力系统互联情况下如何准确、快速控制系统负荷频率的问题,本文结合模型预测控制算法(MPC),提出了一种多区域电力系统负荷频率控制方法.该方法实现了超前预测、多约束条件滚动优化和反馈校正,克服了传统PI调节方法对系统参数的敏感性,提高了负荷频率控制系统的稳定性和鲁棒性.文中对三区域电力系统进行建模,并在每个系统中设置了MPC控制器和PI控制器.仿真表明,在多区域系统、多约束条件下MPC算法在频率控制的稳定性和快速性方面远优于PI算法;当系统参数偏移10%时,MPC算法仍能保证控制性能.     

线性时滞系统的P和PI控制器稳定参数集算法

针对任意阶线性时滞系统,提出了一种确定比例(P)控制器稳定参数集的解析算法.该算法基于Nyquist稳定判据,将控制参数的无限约束转化为有限约束,从而能够容易地确定P控制器的稳定参数集.然后应用该算法进一步讨论了比例积分(PI)控制器对线性时滞系统的镇定问题.稳定参数集的建立为时滞过程P和PI控制器的设计和在线调节提供了方便.该方法适用于任意阶的稳定、不稳定或非最小相位时滞过程.