区域极点和H∞指标约束下的满意容错控制方法

对一类不确定性不满足匹配条件的线性系统,研究了区域极点和H∞指标约束下的满意容错控制器的设计问题.在连续型执行器故障的模式下,利用线性矩阵不等式技术,给出了2个指标约束下容错性能的相容性判别条件,分析了与区域极点指标相容的H∞指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了满意容错控制器的设计方法.对歼击机纵向通道控制系统的仿真结果表明,所设计方法是有效的.     

相容指标约束下的线性时滞广义系统容错控制设计

对一类线性不确定时滞广义系统,讨论了H∞指标和区域极点指标相容条件下的容错控制器的设计问题。在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中两类指标的相容性理论。分析了与H∞指标相容的区域极点指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法。仿真结果表明,该方法是有效的,且更能保证系统的动态性能。     

多指标约束下的容错控制系统设计

对一类线性不确定系统,研究了区域极点指标、H∞指标和方差指标约束下的容错控制器的设计问题.在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中三类指标的相容性理论.分析了与区域极点指标相容的H∞指标和方差指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法.仿真实例验证了结果的有效性.     

多性能指标约束下的模糊容错控制系统设计

研究模糊非线性系统在同时具有区域极点、H∞和方差约束下的容错控制器的设计. 利用分解和等价原理,将模糊非线性系统多性能指标约束下的可靠控制问题,转换为一系列线性极限子系统的容错控制器的设计问题;利用线性矩阵不等式理论,给出多性能指标约束下的线性系统容错控制器设计方法,分析了相容指标的取值范围,并给出相容指标约束下的容错控制器设计步骤.仿真实例验证了结果的有效性.     

相容指标约束下离散不确定系统的满意容错控制

针对一类线性离散不确定系统,研究了当执行器发生故障时,扇形区域极点指标、H∞指标和方差指标约束下的满意容错控制问题。在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中三类指标的相容性理论,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法。数值算例验证了结果的有效性。     

满意估计下的多指标相容性研究

针对一类线性随机系统，研究区域极点指标、H∞指标、误差方差指标约束下的满意估计问题。首先对问题的可解性即约束指标的相容性进行分析，利用线性矩阵不等式（LMI）方法，对给定的区域极点指标，得到一个与之相容的较小H∞指标；进而在相容极点和H∞指标约束下，得到一个与它们相容的较小误差方差指标；然后，对相容的3类约束指标，给出一个求解满意估计增益的基于LMI的方法，仿真结果对该文结论作了说明。     

多性能指标约束下动态输出反馈容错控制

针对一类具有范数有界不确定性的线性连续随机系统,研究了极点指标、H∞指标和方差指标约束下的动态输出反馈满意容错控制问题.在执行器连续增益故障模型下,分析了容错控制中3类期望指标的相容性,并给出了3类指标约束下具有最小能量的动态输出反馈满意容错控制器的设计方法.仿真算例验证了方法的有效性和对系统进行满意容错控制的必要性.     

圆形极点区和状态方差上界约束下H_∞指标的优化

该文对一类随机状态反馈系统 ,利用线性矩阵不等式 (LMI)方法 ,分析了闭环系统的、与约束圆形极点区相容的状态方差上界指标 ,得到了相容状态方差上界指标的较好取值范围 ,进而研究了相容极点区域与状态方差上界约束下 ,系统被控输出对扰动输入的H∞ 抑制界优化问题 ,给出了次优H∞ 抑制界和相应约束次优H∞ 控制。利用算例对所得结果作了说明。     

相容性指标下的鲁棒H∞容错控制器设计

该文基于线性矩阵不等式(LMI)，研究时变不确定系统在线性分式变换模型下的鲁棒H∞容错控制问题。通过引入H∞性能指标，考虑系统的被控输出对外干扰信号的抑制能力。利用LMI方法，分析了相容指标的取值范围，鲁棒H∞容错控制器存在的充分条件，并给出了控制器的构造性设计方法。     

圆形极点区和状态方差上界约束下H∞指标的优化

该文对一类随机状态反馈系统,利用线性矩阵不等式方法,分析了闭环系统的、与约束圆形极点区相容的状态方差上界指标,得到了相容状态方差上界指标的较好取值范围,进而研究了相容极点区域与状态方差上界约束下,系统被控输出对扰动输入的Ｈ∞抑制界优化问题,给出了次优Ｈ∞抑制和相应约束次优Ｈ∞控制。利用算例对所得结果作了说明。     

基于约束软化的满意容错控制-输出反馈情形

现有的满意容错控制成果难以处理非凸非线性约束,无法用于在线重构容错控制器设计,针对一类离散系统的传感器故障,研究容错系统具有上述特性的闭环区域极点指标、二次型保性能指标和控制输入等约束的满意容错控制问题.借鉴预测控制对多种约束的软化处理策略,利用被控输出反馈控制结构和在线非线性优化技术,给出一种根据故障估计信息进行递推控制的主动满意容错控制器的数值化设计算法,并分析闭环容错系统的稳定性.据此设计的满意容错控制器可使闭环容错系统在保证稳定性和控制输入约束条件下具有满意的优化性能.仿真算例验证文中设计算法的有效性.     

不确定系统受方差约束和鲁棒R稳定的H∞动态输出反馈控制

根据满意控制的思想,设计动态输出反馈控制器,使连续不确定系统满足预先给定的H∞指标、线性矩阵不等式(LMI)区域极点配置和方差约束指标,以保证系统具有期望的性能.利用线性矩阵不等式方法,将上述3类指标约束下的动态输出反馈控制器设计问题转化成一组LMI的可行解问题,借助Matlab-LMI工具箱进行有效求解.数值算例说明了所提出设计方法的有效性.     

非线性系统H_∞模糊输出反馈容错控制

研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了H∞模糊输出反馈容错控制器存在的充分条件.通过求解由一组LMI所表示的凸优化问题可以得到次优H∞模糊反馈容错控制器.所设计的控制器可保证系统在故障时满足给定H∞性能约束下,使正常情况下的H∞性能最优.最后通过对小车倒立摆系统的仿真验证了该设计方法的有效性.     

一类不确定系统D稳定和方差约束的鲁棒H∞控制

研究了一类有色噪音驱动下的不确定系统区域稳定和方差约束的鲁棒H∞控制器的设计方法,其目的是通过设计状态反馈控制器,使闭环系统的极点被配置在给定的圆盘中,闭环传递函数的H∞范数小于所给定的一个正标量,同时闭环系统每个状态的稳态方差不高于各自给定的上界.借助于修正的Riccati矩阵不等式,给出了控制器存在的充分条件,同时给出了所期望控制器的解析式.最后,通过一个仿真例子,说明该方法的可行性.     

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.     

满意估计中极点与误差方差指标的相容性

对一类连续线性随机系统的估计问题 ,研究了与圆形极点指标相容的误差状态方差上界指标的取值范围 ,从而给出直接判定方差上界指标与极点指标相容的一个充分条件。将与极点指标相容的误差方差指标的取值范围、极点指标和相容误差方差指标约束下满意估计的求解 ,化成LMI的可行解问题 ,后者可以借助Matlab LMI处理。用算例对结论作了说明     

非线性离散时滞系统的非脆弱H_∞保成本容错控制

基于Lyapunov稳定性理论,研究一类不确定非线性离散时滞系统的非脆弱H∞保成本容错控制问题.在考虑执行器故障和控制器参数存在加法摄动的情况下,利用线性矩阵不等式方法,给出了非脆弱H∞保成本容错控制律的存在条件、非脆弱H∞保成本控制器的设计方法和控制器的清晰的表达形式.最后通过一个仿真算例,验证了本文提出算法的有效性.     

基于扇形区域极点配置的静态输出反馈H_∞控制

针对线性定常系统,研究了扇形区域内极点配置的静态输出反馈H_∞控制问题。设计能够达到H_∞性能指标且符合区域极点配置要求的静态输出反馈控制器,以解决外部的扰动和区域对极点的限定问题;利用求解线性矩阵不等式组的方法,将具有H_∞指标约束和区域极点配置要求的静态输出反馈控制器设计问题转化成求一组线性矩阵不等式的可行解问题,借助MATLAB-LMI工具箱进行有效求解,得到了符合要求的可靠控制率,完成了扇形区域内H_∞静态输出反馈控制器的设计(其中的H_∞控制器为次优H_∞控制器)。所得结论不仅能使极点配置在给定的扇形区域内,也能够使闭环系统保持稳定性且达到给定的H_∞性能指标,从而保证了系统的性能,实现了期望的闭环极点。最后的数值仿真验证了本文结果的有效性和可行性。     

极点和输出方差约束下的低成本输出反馈控制器设计

本文先给出问题的BMI描述,然后借鉴求解区域极点约束下输出反馈低成本控制的方法,设计静态输出反馈低成本控制器,使得系统同时满足区域极点指标和稳态输出方差指标,并给出了相应的满足条件的迭代求解算法。     

基于LMI的鲁棒H∞容错动态输出反馈控制设计

针对线性不确定系统,研究了其执行器失效情况下鲁棒容错H∞动态输出反馈控制设计问题.基于连续型执行器故障模型,利用线性矩阵不等式(LMI)方法提出了线性不确定系统动态输出反馈H∞容错控制器存在的充分条件,给出了动态输出反馈H∞控制器的设计方法.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的H∞性能指标.仿真实例证明了所提出设计方法的有效性.