基于微分几何法的主动悬架鲁棒H∞控制

利用微分几何法和鲁棒H_○∞控制理论,提出一种基于微分几何法的主动座椅悬架和车辆主动悬架的鲁棒H_○∞控制策略.在建立“车－ 椅”车辆三自由度模型的基础上,考虑座椅悬架和车辆悬架弹性力和阻尼力的非线性特性,应用微分几何法并经过非线性状态反馈变换的方法,对主动悬架非线性系统进行精确线性化.然后以底盘垂向加速度和座椅垂向加速度为控制目标,以车轮动态位移、车辆悬架挠度范围小于规定值为约束条件,设计出了座椅悬架和车辆悬架鲁棒H_○∞控制器, 并用Matlab/Simulink进行仿真实验验证了集成变增益LQR控制方法的有效性和可行性.     

基于鲁棒H∞的无人机飞行控制系统设计及实现

为解决无人机飞行过程中由于外界干扰及被控对象模型摄动引起的系统不确定性问题,提出了一种易于工程实现的鲁棒H_∞自动驾驶仪设计方法. 建立了描述无人机运动的线性化模型,选取权函数并构造了广义被控对象,利用鲁棒H_∞理论进行了控制器设计. 考虑到硬件实现,对鲁棒H_∞控制器进行了模型降阶和离散化,并将离散的控制器代码植入自动驾驶仪的DSP芯片中. 半物理仿真结果表明,无人机在自动驾驶仪作用下可以准确跟踪参考信号,各项运动参数满足设计指标,鲁棒H_∞控制器可应用于无人机飞行控制系统.      

参数不确定离散广义系统的H2/H∞优化控制

利用线性矩阵不等式(LMI)研究一类不确定离散广义系统的鲁棒H₂/H_∞优化控制问题. 对系统所有允许的不确定参数, 提出了满足鲁棒H₂/H_∞混合性能的一个充分条件, 以设计状态反馈控制律, 保证闭环系统是允许的且满足鲁棒H₂/H_∞混合性能, 得到了该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件, 并给出一个控制律的设计.     

一类带有随机丢包和执行器饱和的网络化非线性系统的鲁棒H∞控制

该文研究了在随机丢包和执行器饱和的影响下网络化非线性系统的鲁棒H_∞控制问题.丢包遵循伯努利随机二项分布,并且发生在两个通信信道中.通过引入一组辅助矩阵,将执行器饱和限制在凸包中.在以上因素均存在的情况下,设计了一个H_∞反馈控制器,使闭环系统在均方条件下指数稳定,并达到规定的H_∞性能.最后,通过仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

离散多时滞系统时滞记忆鲁棒H_∞容错控制

针对具有多个时滞状态的线性不确定离散时间系统,基于李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法（LMI）,采用有时滞记忆的状态反馈控制律,研究了执行器发生故障的情况下,不确定离散多时滞系统的鲁棒H∞容错控制问题.在采用离散执行器故障模型条件下,给出了没有干扰输入时,系统存在有时滞记忆的状态反馈鲁棒容错控制器的一个充分条件;...     

二阶系统的复特征根对其鲁棒H∞ 控制性能的影响

针对具有复特征根的二阶线性系统的鲁棒H_∞控制性能进行了研究,特别是探讨了虚部特征根对H_∞性能的作用,揭示了当特征根的实部固定不变的情况下,特征根的虚部增加到一定程度就会对H_∞性能不起作用,进而针对给定的系统矩阵,在H_∞性能的框架下分析了特征根实部和虚部之间的比例关系.同时,比照经典二阶系统的部分成果,探讨了经典二阶系统的阻尼比系数选取范围与H_∞性能框架下复特征根参数之间的对照关系,进而从时域的角度给出了阻尼比参数选取的一种合理解释,并形成时频交互综合分析,为极点配置控制理论中的期望极点的选取提供一种理论参考.     

基于增广Lyapunov泛函的不确定时滞系统的时滞相关鲁棒H∞控制

研究了一类不确定时滞系统的鲁棒H∞控制问题.利用增广Lyapunov泛函并结合自由权矩阵方法,得到使得闭环系统鲁棒渐近稳定且具有给定的H∞性能的时滞相关充分条件.基于相应的线性矩阵不等式的可行解,给出了不确定时滞系统的状态反馈鲁棒H∞控制律.仿真实例表明了本文方法的有效性.     

离散事件触发NCS的容错与容侵协同设计方法

针对执行器失效故障和网络攻击,在离散事件触发通讯机制(DETCS)下研究了NCS故障容错与攻击容侵的协同设计问题.首先,给出了DETCS下NCS故障容错与攻击容侵的架构,并以此为基础建立了集触发条件、执行器故障与网络攻击于一体的闭环NCS故障/攻击并存模型;其次,通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函,综合应用时滞系统理论、改进的Wirtinger不等式及互反凸组合引理等,推证出了NCS可容错故障/容侵攻击的完整性充分条件,进而给出了鲁棒H_∞容错/容侵控制器与事件触发矩阵的协同设计方法,达到了容错/容侵控制与网络通讯间的协同设计目标;最后,通过仿真算例验证了所得理论结果的有效性与可行性.     

线性时滞奇异系统的时滞相关鲁棒H_∞控制

研究了线性时滞奇异系统的时滞相关鲁棒H∞控制问题.利用适当的参数待定的Lyapunov-Krasovskii泛函和二次型的积分不等式方法获得了线性时滞奇异系统的鲁棒H∞性能的时滞相关的判据,给出鲁棒H∞状态反馈控制器存在的时滞相关的充分条件,并通过数值仿真例子验证了所提出方法的可行性.     

不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制

基于二次稳定性理论,研究了不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制问题.采用线性矩阵不等式的方法,讨论了有记忆状态反馈鲁棒H∞控制问题,得到了确保鲁棒H∞控制器存在的充分条件和H∞状态反馈控制器的设计方法.最后举例说明了该方法的正确性.     

具有时变时滞的离散切换系统的鲁棒H_∞控制

利用多Lyapunov函数方法,研究一类具有时变时滞的线性离散切换系统的鲁棒H∞控制问题.在每个子系统都不能实现鲁棒H∞控制的假设条件下,基于切换状态反馈控制策略,给出了系统实现鲁棒H∞控制的充分条件,且这一条件可以表示成与时滞界相关的线性矩阵不等式(LMI)的形式,还分别给出了切换律和鲁棒H∞切换控制器的设计方案,并讨论了时滞界与H∞性能的关系.最后的仿真例子表明了结论的有效性.     

带状态时滞和输入时滞的不确定非线性系统的鲁棒H_∞控制

针对一类带有状态时滞和输入时滞的不确定非线性系统,研究了鲁棒H∞控制问题.在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,并采用一个新的积分不等式方法,用线性矩阵不等式的形式给出了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖条件,其保守性小于已有的结果.最后给出数值例子验证了所给结论的可行性和有效性.     

基于T-S模糊模型一类不确定非线性系统的H∞模糊鲁棒跟踪控制

研究一类不确定非线性系统模糊鲁棒跟踪控制的设计. 基于存在外界干扰的不确定非线性系统的T-S模糊模型, 考察被控系统跟踪参考信号的误差, 得出跟踪误差指数稳定的约束条件, 在跟踪控制与镇定控制一致的前提下研究了H_∞模糊鲁棒跟踪控制器的设计问题, 基于Matlab的LMI和FLC工具可实现对此问题求解. 仿真实例验证了算法的有效性.     

不确定非线性NCS鲁棒H∞保性能容错设计

针对一类不确定非线性网络化控制系统,同时考虑时延、丢包及受外部有限能量扰动的影响,研究了执行器失效故障情形下系统的鲁棒H∞保性能容错控制问题.基于T-S模糊模型,通过构造适当的李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函,推证出了使系统具有鲁棒H∞保性能容错能力的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式的形式得到了控制器的优化设计方法...     

时变时滞不确定系统的鲁棒控制

基于鲁棒二次稳定性理论,采用线性矩阵不等式方法,研究了具有时变状态时滞的不确定系统的鲁棒H∞控制问题,给出了对所有允许不确定性,被控对象满足H∞范数界γ约束下鲁棒二次稳定的一个充分条件. 通过求解一个线性矩阵不等式,即可获得H∞状态反馈控制器.     

一类广义时滞扩展大系统H∞鲁棒分散关联镇定

研究一类具有状态时滞的广义互联大系统在结构扩展时的分散状态反馈H∞控制问题.该问题要求在不改变原广义大系统H∞分散控制律的基础上设计新加入子系统的H∞鲁棒分散关联控制律,使新子系统及扩展后的广义大系统都具有鲁棒关联稳定性.首先给出扩展结构的广义时滞大系统的数学描述,然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,简称LMI)的方法,在广义大系统容许性的基础上,给出了广义时滞扩展结构大系统鲁棒分散关联镇定的充分条件及状态反馈控制器的设计方法,且该控制器满足给定的H∞性能.     

船舶航向/横摇鲁棒容错控制研究

为提高船舶航向/横摇控制系统的可靠性,改善系统故障情况下的容错控制效果,采用基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒容错控制方法,对船舶航向/横摇系统进行容错控制研究.建立船舶航向/横摇耦合运动模型,分析故障导致的模型等效不确定性,通过定义广义干扰,将模型变换为适合于H2/H∞鲁棒容错控制设计的标准模型.设计系统的性能评价指标,求解鲁棒容错控制器,并进行仿真验证.结果表明,船舶航向/横摇鲁棒容错控制系统具有良好的容错性能.     

广义不确定时滞线性系统的鲁棒稳定性

文中着重讨论了一类参数不确定的广义不确定时滞线性系统的鲁棒稳定性问题,给出了对容许不确定性,系统可二次镇定和满足从干扰输入到控制输出的H∞范数界约束的无记忆状态反馈鲁棒H∞控制分析结果,得到了H∞范数界约束下广义不确定时滞线性系统控鲁棒稳定的充分条件.     

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.     

不确定时滞系统的鲁棒容错控制

研究了一类线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制问题.针对具有状态滞后,且假定状态和控制输入的不确定项均是范数有界的线性系统,通过引入状态反馈和时滞状态反馈,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了一个此类系统在传感器失效情况下具有鲁棒容错性能的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式组得到容错控制器设计结果.最后用算例验证了该设计方法的有效性和可行性.