基于H_∞控制理论的结构半主动控制研究

在 H∞ 控制理论基础上 ,对半主动控制系统提出一种补偿控制策略 ,使之发展成一种新的混合控制系统 ,并对这种控制系统和原半主动控制系统以及采用 H∞ 控制理论的纯主动控制系统进行了实例比较 .结果表明 ,本文提出的混合控制系统具有明显的最佳控制效果     

基于状态反馈的随机时延网络H2/H∞混合控制

通过网络形成闭环的反馈控制系统称为网络控制系统,针对存在多步随机传输时延的网络化控制系统模型,研究了其随机稳定性及H2／H∞混合控制问题．将网络传输时延可以建模为一个马尔可夫随机过程,通过建立随机跳变Lyapunov函数,构建了满足系统随机稳定的H2／H∞混合控制状态反馈控制器,通过例子验证了所给出的H2／H∞混合控制器设计方法的可行性和有效性．     

H∞控制理论在大气污染控制系统中的应用

H∞控制理论以基于使用状态空间模型的频率设计方法为主要特征，提出了从根本上解决控制对象外界扰动不确定性问题的有效方法。针对大气污染控制系统模型的不确定性，运用H∞控制理论进行大气污染系统的控制，得出了仿真结果，提出了控制策略，使得受控对象大气污染系统能够保持鲁棒稳定性，并且其规定的指标始终在期望目标值内运行。     

抑制伺服转台周期性扰动的H∞重复控制方法

提出了一种H∞重复控制方法，来抑制转台速率系统中存在的位置相关周期性扰动.该方法综合了H∞控制和重复控制，H∞控制用于整定不确定系统和抑制干扰.而重复控制在未知对象模型的情况下抑制控制系统中的周期性干扰.计算机仿真结果表明该方法有效的改善了转台速率系统的平稳性,并提高转台控制系统的鲁棒性能.     

一类模糊不确定网络控制系统的保性能控制

针对网络控制系统中存在数据传输时延,以及由被控对象和控制器之间的不同步给系统所带来的稳定性问题,提出了鲁棒H∞保性能控制器的设计方案.将时延的不确定性转换为系数矩阵的不确定性,在此模型基础上利用并行分配补偿,并根据H∞鲁棒控制理论及线性矩阵不等式(LMI)方法,获得了网络控制系统的全局渐近稳定性及H∞控制律存在的充分条件,同时提出了网络控制系统鲁棒H∞保性能控制器的设计方法,仿真说明该方法的可行性和有效性.     

H_∞优化控制理论在振动控制系统中的仿真研究

研究了H∞优化控制方法在振动控制系统中的应用。以磁悬浮球装置作为被控对象,研究了H∞优化控制在抗干扰能力、鲁棒性,以及抑制“溢振”方面的性能。仿真结果表明H∞优化控制理论在振动控制中抑制“溢振”方面具有优良性能。     

H∞优化控制理论在振动控制系统中的仿真研究

研究了H∞优化控制方法在振动控制系统中的应用.以磁悬浮球装置作为被控对象,研究了H∞优化控制在抗干扰能力、鲁棒性,以及抑制"溢振”方面的性能.仿真结果表明H∞优化控制理论在振动控制中抑制"溢振”方面具有优良性能.     

一类分叉系统的间接状态反馈H∞控制方法

针对工程实际中常见的一类具有非半简双零特征值高维分叉系统常出现自激振荡现象 ,根据非线性 H∞ 控制理论 ,提出了一种非线性间接状态反馈 H∞ 控制方法 ;设计了一个最优的 H∞控制器 ,研究如何以最快速度消除系统的分叉。     

基于混合H2/H∞控制的拼焊板零件成形方法

针对拼焊板零件冲压过程中恒压边力方法的不足,提出了拼焊板零件变压边力混合H2/H∞控制目标,建立了控制模型,设计了控制算法和控制逻辑.采用此模型对拼焊板零件冲压成形进行反馈数值模拟,分析了有无变压边力混合H2/H∞控制对拼焊板零件成形缺陷的影响,将混合H2/H∞控制下的最优压边力曲线输入至压机上微机中作为预定义压边力曲线,并在变压边力冲压机上进行试验验证.仿真和试验结果表明:基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法可成功冲压出车身整体侧围内板,可有效避免在恒压边力下的起皱和破裂2种缺陷,该控制方法可同时考虑冲压行程和压边板位置进行压边力优化,具有更好的鲁棒性.     

一种自适应容错H_∞控制方法

针对有执行器故障的连续时间线性时不变控制系统,结合自适应控制方法和线性矩阵不等式(LMI)技术研究系统的容错H∞控制问题.利用LMI得到一个定常控制增益并同时优化系统干扰抑制性能(H∞性能).在定常控制增益基础上加上自适应控制方程得到完整的状态反馈控制器,使得系统在执行器故障下稳定,并通过李亚普诺夫第二稳定性定理,证明所提出的自适应容错控制系统比定常增益容错控制系统具有更为优越的干扰抑制性能.最后给出一个数值例子来验证该方法的有效性和优越性.     

主动前轮转向与直接横摆力矩H2/H∞集成控制

为提高车辆的操纵稳定性,建立了包括侧向、横摆运动在内的7自由度整车模型以及车辆理想跟踪目标模型.以车辆质心侧偏角尽量小,实际车辆尽量跟踪参考横标角速度为目标,运用H2/H∞混合控制理论设计了车辆主动前轮转向与直接横摆力矩混合鲁棒集成控制器,并与H∞控制进行比较.仿真结果表明:采用H2/H∞混合控制的系统具有更好的性能和抵抗外界干扰的鲁棒稳定性,能更好的提高车辆的操纵稳定性.     

基于状态感知的UGV 事件触发路径跟踪控制

针对通信受限下的无人驾驶车辆路径跟踪控制问题，提出了一种基于状态感知的H∞事件触发路径跟踪控制策略.首先，根据车辆的动力学行为建立了相应的路径跟踪控制模型；其次，基于对路径跟踪控制系统的状态实时感知，设计了一种新型的基于状态感知的事件触发通信策略（SS-ETC），可根据控制系统的状态对事件触发阈值进行动态自适应的调整；然后，在该动态事件触发通信策略下，结合时滞系统建模方法与Lyapunov 稳定性理论，设计了基于状态感知的事件触发H∞控制器.本文所提出的基于状态感知的动态事件触发通信策略能够根据控制系统的量测状态进行通信阈值的动态调整，有效地实现了自主车辆通信与控制的自适应协同设计.最后，通过仿真实验验证了所提出的动态事件触发控制策略的有效性.     

二次型稳定H∞鲁棒飞行控制

建立飞行／推力数学模型时，总存在着因不确定性而导致建模误差。实际中，有一类不确定性不改变对象模型的动态阶数，并可用参数摄动来描述。本文将二次型稳定性概念应用于飞行／推力控制系统，用H∞控制理论设计的控制系统能很好地解决这类参数不确定的鲁棒控制问题，进行了数字仿真，结果表明H∞飞行控制系统有较好的鲁棒性，能够满足对飞行控制系统的鲁棒稳定性的要求。     

一类非均衡经济系统鲁棒H_∞控制及其应用

以非均衡理论为基础,讨论了一种非均衡蛛网模型,将该模型转化为状态空间形式,应用鲁棒H∞控制理论及线性矩阵不等式算法设计了鲁棒控制器,从而抑制了非均衡系统中的不确定性干扰,使系统稳定运行,商品供求达到理想状态.最后,以沈阳市房地产实际发展情况为背景,进行相关统计及仿真计算,验证了鲁棒H∞控制的效果.研究结果对经济控制系统的理论和应用研究具有一定意义.     

大跨越输电塔线体系风振控制新策略

为了抑制输电塔线体系的风振并考虑体系动力特性存在的不确定性,基于多目标优化理论设计了鲁棒H2/H∞控制器.运用达朗贝尔原理建立了输电塔线耦合体系平面内外振动的受控运动方程,在状态方程的摄动矩阵中引入塔线体系模型的不确定性,运用MATLAB的线性矩阵不等式(LMI)工具箱设计了鲁棒H2/H∞的输出反馈控制策略,并结合改进的限幅最优(MCO)控制算法设计了H2/H∞_MCO半主动控制器.以汶河-青云大跨越输电塔线体系为工程背景,分别对其进行在无控制、调谐质量阻尼器+黏弹性阻尼器(TMD+VED)控制、铅芯橡胶阻尼器(LRD)控制、固定增量(FI)控制和H2/H∞_MCO控制下的风振响应数值计算.结果表明:H2/H∞_MCO控制策略对输电塔的位移、加速度和塔底内力的峰值和均方差的减振效果比TMD+VED、LRD及FI控制策略的都要显著.     

基于LMI的建筑结构地震动H2/H∞混合控制

从H∞干扰抑制理论出发,基于线性矩阵不等式（LMI）多目标控制理论,设计出H_∞控制器和具有H2性能指标的H₂/H_∞混合控制器,通过平衡H2性能和H∞性能关系,使得结构的加速度响应得到进一步减小.最后通过算例证实了这些控制器对地震作用的抑制性能.     

建筑结构振动主动控制的H_2/H_∞混合凸优化方案

在地震信号和建筑结构系统的范数分析基础上,使用了混合控制优化指标J作为优化目标,并给出其物理含义·针对H2控制方案和H∞控制方案的优缺点,通过LMI凸优化方法求解混合控制器,给出了在给定γ值的前提下极小化指标J的H2/H∞混合控制方案,并给出了仿真算例·     

基于H∞的振动系统多输入多输出鲁棒控制仿真

应用H∞控制理论,设计多输入多输出结构振动鲁棒H∞反馈控制系统.首先建立了振动系统多输入多输出反馈控制模型,然后利用混合灵敏度设计方法,通过合理选择性能加权函数和鲁棒加权函数,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解.以简支钢梁为对象,完成了两输入两输出结构振动鲁棒H∞控制器设计,频域和时域的仿真计算结果表明,通过对性能加权函数和鲁棒加权函数的选取,系统闭环后最大奇异值显著下降,系统能在指定频带上取得良好的减振效果.     

仿射非线性系统的可靠H∞控制

研究了仿射非线性系统的可靠 H∞ 控制问题 .引入新的执行机构故障模型 ,它能同时描述执行机构正常、部分失效和完全失效三种情形 ,针对只有任意一个执行机构发生故障和指定执行机构集合中任意多个执行机构发生故障的情形 ,运用非线性 H∞控制理论中的 Hamilton- Jacobi不等式方法 ,分别设计了两种可靠 H∞ 控制器 ,给出了控制器存在的充分条件 .分析表明 ,提出的可靠H∞控制器能够使得闭环系统在正常状态和执行机构发生故障的情况下都能保持渐近稳定 ,且具有一定的干扰衰减能力     

一类非线性多变量系统的模糊神经网络自适应控制

针对一类数学模型不完全确知并包含外部扰动的非线性多变量系统，提出一种模糊神经网络(FNN)自适应控制策略．用FNN模型在线辨识非线性系统的未知动态，并根据误差系统的Riccati方程，设计H∞控制，有效抑制系统的外部扰动，该控制律采用Lyapunov设计方法来保证控制系统的稳定．FNN自适应控制策略解决了传统非线性控制器理论结果形式过于复杂，实用性差的问题，拓宽了非线性理论的应用范围．