STATCOM的非线性鲁棒控制器设计

针对含有参数不确定性及外部扰动的静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)单机无穷大系统,研究了鲁棒H∞控制问题.应用改进自适应backstepping方法及Lyapunov方法构造出系统的存贮函数,同时设计出鲁棒H∞控制器及参数替换律.在内部扰动中重点考虑了阻尼系数不易精确测量的影响,该控制器不仅保留系统的非线性特性和对未知参数的实时在线估计,而且能够有效抑制干扰对系统输出的影响.仿真结果表明所提控制器的有效性和优越性.     

TCSC非线性自适应鲁棒控制器设计

研究了含有参数不确定及外部扰动的带有TCSC(thyristor controlled series compensation)的单机无穷大母线系统的鲁棒控制问题.针对描述单机无穷大母线系统的非线性三阶模型,将自适应理论和L2增益干扰理论相结合,并用逆推法构造出系统的存储函数,设计出了系统的非线性自适应鲁棒控制器.所设计的控制器不仅能够保证系统状态有界,而且能够有效地抑制外部干扰对系统输出的影响.仿真结果表明,所设计的控制器能够在很短的时间内使系统恢复稳定的状态,说明其控制是有效的.     

连续区间系统的鲁棒 H∞控制:LMI方法

研究了一类连续区间系统的鲁棒 H∞控制问题.首先基于一个等价变换,将区间系统转换为一个具有时变参数不确定性的线性系统.然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法讨论了系统的鲁棒稳定性以及扰动衰减度,得到检验该类系统鲁棒稳定且具有 H∞性能γ的新的充分条件,用同样的方法得到系统鲁棒镇定且具有 H∞性能γ的判定条件,并设计了系统鲁棒 H∞状态反馈控制器.通过求解一个凸优化问题,还可以得到该区间控制系统最优的扰动抑制水平及相应的鲁棒 H∞状态反馈控制器.所得结果均以LMI的形式给出,求解方便.最后通过仿真算例验证了本文结果具有更小的保守性.     

不确定时滞系统的时滞相关鲁棒H∞控制

讨论了不确定时滞系统的时滞相关鲁棒H∞控制器的设计问题.利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,结合自由权矩阵思想,获得了基于LMI 的时滞相关的H∞控制器和鲁棒H∞控制器设计方法.得到了闭环系统渐进稳定且具有给定的H∞扰动抑制水平γ的时滞相关条件,该条件与已有结论相比形式更简单,更便于操作和实现.利用Matlab 中的LMI 工具箱可方便来解.数值算例说明方法的可行性.     

不确定关联大系统的自适应H_∞控制

研究一类具有时滞的非线性不确定关联大系统的鲁棒控制问题.假设不确定时变参数为半线性系统结构的有界输出,通过对时变不确定参数设计自适应律,从而对不确定参数进行估计,并且使系统满足H∞扰动衰减度.利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计出鲁棒自适应H∞控制器.数值实例及仿真结果表明了该方法的有效性和可行性.     

一类具有状态及控制滞后的不确定系统的鲁棒控制

针对一类具有状态及控制滞后的不确定系统,研究了其鲁棒H_∞控制,用线性矩阵不等式的方法设计了一种状态反馈控制器.该控制器在鲁棒镇定系统的同时,能保证闭环系统从扰动到被控输出的H∞范数小于某一给定的常数.     

一类时滞系统的鲁棒H∞保代价控制

研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有效性和可行性.     

不确定时变时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对不确定时滞系统的鲁棒H∞控制器设计问题,设计了一种有记忆鲁棒H∞控制器,通过构造一种新型Lyapunov-Krasovskii函数,获得基于线性矩阵不等式的时滞相关鲁棒稳定性分析及其鲁棒H∞控制器的设计方法,从而得到闭环系统渐近稳定且满足给定H∞扰动抑制水平的r的时滞相关条件,通过改进的锥补线性化迭代算法给出一种具有低保守型的控制器设计方法,通过仿真实例说明了该方法的有效性。     

基于参数摄动的电动汽车再生制动鲁棒混合控制研究

针对电动汽车再生制动过程中系统具有参数大范围摄动和强非线性的特点,综合H2最优控制和H∞鲁棒控制的优点,提出鲁棒H2/H∞混合控制策略.将系统主回路参数摄动到控制输入灵敏度函数的H∞范数作为鲁棒性能评价指标,电动汽车外加扰动到电机转速传递函数的H2范数作为线性高斯二次型性能指标.仿真和对比实验结果表明,鲁棒H2/H∞混合控制策略具有良好的控制效果,比传统的控制方法回收了更多的能量,同时抑制了系统参数大范围摄动、强非线性以及外界干扰的影响,从而大大提高了系统的鲁棒稳定性.     

不确定非线性系统的鲁棒H_∞保性能控制

针对具有有界时变参数不确定性和外部干扰的非线性系统,提出了一种鲁棒H∞保性能控制设计方法.基于李雅普诺夫稳定性定理和多项式平方和(sum of squares,SOS)方法,直接对非线性模型采用非线性的控制方法,给出基于状态反馈的鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件,使得闭环系统对于所有可能的不确定性和外部干扰不仅能够鲁棒渐近稳定,同时还能够满足相应的二次性能指标和H∞性能指标.通过求解相应的凸优化问题,得到状态反馈控制器,使得二次型性能指标上界或H∞干扰抑制度最小.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

非线性广义离散区间系统的鲁棒非脆弱H_∞控制

研究一类含有非线性扰动的广义离散区间系统的鲁棒非脆弱H∞控制问题,所研究的非线性扰动满足Lipschitz条件.首先,利用Lyapunov函数理论,研究不确定非线性广义系统的鲁棒H∞控制问题;其次,以线性矩阵不等式(LMI)形式,给出了系统鲁棒非脆弱H∞控制器存在的充分条件,使得对于所有容许不确定性,闭环系统都允许且H∞性能指标满足给定上界.同时,给出状态反馈控制器的设计方法;最后,用数值例子表明了所提出方法的有效性.     

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.     

不确定线性中立型时滞系统的鲁棒H∞反馈控制

考虑了不确定线性中立型系统的状态反馈H∞控制器的设计问题,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了系统扰动衰减具有H∞范数约束的鲁棒稳定性条件和反馈H∞控制器的设计方法,并进行了举例说明.     

不确定关联大系统的自适应H∞控制

研究一类具有时滞的非线性不确定关联大系统的鲁棒控制问题．假设不确定时变参数为半线性系统结构的有界输出，通过对时变不确定参数设计自适应律，从而对不确定参数进行估计，并且使系统满足H∞扰动衰减度．利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计出鲁棒自适应H∞控制器．数值实例及仿真结果表明了该方法的有效性和可行性．     

非线性扰动的时滞广义大系统的鲁棒稳定与H_∞控制

针对一类非线性扰动的时滞广义大系统,研究其鲁棒H∞混合反馈控制器的设计问题.基于有界实引理,应用线性矩阵不等式方法,构造Lyapunov函数,进而得出条件使得不确定广义大系统渐进稳定并且可以解得H∞混合控制器.求解对应的线性矩阵不等式(LMIs)可以得到所需的鲁棒H∞控制器,使在控制器作用下的闭环系统渐进稳定,且满足了一定的性能指标,并且抑制了干扰的影响.     

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.     

交流转矩伺服系统H∞鲁棒控制

以交流转矩伺服系统简化模型为控制对象,设计了基于H∞鲁棒稳定控制器的两自由度内模控制器.仿真实验结果表明,在系统参数存在摄动的情况下,与传统控制器相比系统跟随性能、鲁棒稳定性均有所提高,有效抑制了参数摄动对系统性能的影响.     

网络控制系统的鲁棒H_∞容错控制器设计

研究了一类网络控制系统(NCS)的鲁棒H∞容错控制器设计问题.基于一类包含网络时延和数据包丢失的网络控制系统模型,考虑了更实际、更一般的执行器部分失效情况.然后利用Lyapunov Krasovskii泛函方法,通过引入一个积分不等式,得到了此类系统的H∞鲁棒稳定性条件并且采用锥补线性化算法给出了此类系统的鲁棒H∞容错控制器的设计方法.最后,数例仿真结果表明,对于任意容许的不确定性以及执行器的故障,所设计的控制器能使系统鲁棒渐近稳定,且具有H∞范数界.     

基于反馈线性化的永磁同步电机非线性H∞控制

为了抑制永磁同步电机存在的参数摄动、负载扰动等不确定因素对系统性能的影响,将基于微分几何反馈线性化的非线性H∞控制方法应用于永磁同步电机的控制,并应用Matlab进行仿真实验.结果表明,当系统存在负载干扰和参数摄动时,该方法能够较好地抑制参数摄动及负载扰动等不确定因素对系统性能的影响,进一步提高了系统的鲁棒性能,从而证明了所提出方法的有效性.     

一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞控制

本文研究了一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞问题．首先针对标称离散奇异Markovian跳变系统,得到考虑控制器参数摄动后不确定闭环系统的关于鲁棒随机可容许性及H。扰动衰减性能分析的结论;然后推导出标称离散奇异Markovian跳变系统非脆弱H∞控制器的设计方法,该方法表明可通过求解一组耦合线性矩阵不等式来构建非脆弱H∞控制器;最后将标称系统的结果进一步推广到考虑系统不确定性的鲁棒非脆弱H∞控制器设计．