基于自抗扰控制技术的轧机主传动系统机电振动控制

轧机驱动电机与轧辊间采用长轴连接,连接轴刚度有限,因此在带材高速轧制时,常规电流、转速双闭环控制易产生机电振动和断带现象.为了克服该缺陷,针对轧机主传动系统精确模型不易获得的特点,将不确定外扰和未建模动态视为一个综合扰动项,运用扩张状态观测器对系统状态和综合扰动项进行观测,设计了轧机主传动机电振动扩张状态观测器控制系统;进一步利用自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的轧机主传动机电振动控制系统.仿真研究结果表明:两种控制系统都有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时对系统内部参数如轧辊转动惯量等的摄动也具有较强的鲁棒性.首次将扩张状态观测器和自抗扰控制技术应用到轧机主传动机电振动控制系统中,并通过与传统电流、转速双PI控制和基于降维状态观测器的状态反馈控制比较,证明了该方法的有效性和优越性.     

具有非线性扰动与外部干扰的结构系统鲁棒H∞控制

针对一类具有非线性不确定及外部扰动的结构系统,提出一种基于线性矩阵不等式的鲁棒H∞主动控制策略.当结构系统质量矩阵中存在摄动时,将其描述为一种中立不确定的动态模型系统,通过鲁棒H∞控制方法同时保证了结构系统在模型和参数摄动下以及在控制变量和扰动存在非线性不确定性时的鲁棒稳定.最后通过对一个单自由度建筑结构模型在地震波作用下的主动振动控制仿真证明了该方法的有效性.     

轧机主传动系统微变量控制回路耦合振动机理

目前，矢量控制系统已广泛应用到轧机主传动系统中。针对以往对轧机主传动系统振动特性的研究往往忽略控制回路中的微变量影响这一问题，考虑矢量控制系统中电流调节器参数和转速调节器参数等微变量，并结合电气系统和机械系统，建立了矢量控制的轧机主传动系统的耦合振动模型。利用Matlab/Simulink研究了电流调节器参数和转速调节器参数等微变量对轧机主传动系统振动特性的影响。研究结果为进一步分析、诊断和控制轧机主传动系统的振动现象奠定了理论基础。     

De时滞大系统的分散H_∞ 控制器设计——LMI方法(英文)

研究了具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统的分散H∞ 控制器的设计问题 ;给出了使系统渐近稳定且具有H∞ -扰动抑制度γ的分散H∞ 状态反馈控制器存在的充分条件 .该条件以线性矩阵不等式的形式给出 ,因而具有数值易解性 .最后用一个示例说明分散H∞ 状态反馈控制器的设计 .     

基于H∞方法的数控机床永磁直线伺服系统二自由度鲁棒控制器设计

基于模型匹配原理和鲁棒控制理论,针对参数摄动问题,对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计。用线性矩阵不等式求解标准H∞控制问题得到输出反馈H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性。仿真结果表明,采用本文方法设计的直线伺服系统能很好地抑制扰动和跟踪给定,对对象参数摄动等不确定性因素具有很强的鲁棒性。     

基于H_∞方法的数控机床永磁直线伺服系统二自由度鲁棒控制器设计

基于模型匹配原理和鲁棒控制理论,针对参数摄动问题,对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计。用线性矩阵不等式求解标准H∞控制问题得到输出反馈H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性。仿真结果表明,采用本文方法设计的直线伺服系统能很好地抑制扰动和跟踪给定,对对象参数摄动等不确定性因素具有很强的鲁棒性。     

永磁直线电机的H∞鲁棒控制系统设计

对矢量控制的永磁直线同步电机构成一个三环系统.为了克服不确定性因素和各种扰动对系统的影响,提高系统的鲁棒性能,在速度环和电流环内设计了H∞状态反馈控制器.将系统设计转化成H∞标准设计问题,然后通过求解线性矩阵不等式设计H∞状态反馈控制器.仿真结果表明,与常规的比例积分调节比例积分调节(PI)控制相比较,提出的控制策略使系统响应速度快,对扰动抑制能力强,对参数变化不敏感,具有较强的鲁棒性和伺服性能.     

具有极点约束的不确定压电柔性结构鲁棒H∞振动控制

以具有范数有界不确定的压电柔性结构为对象,考虑其被控模态参数的不确定性以及剔除残余模态所引起的模型误差,建立了模态空间内结构的不确定线性分式模型;根据所建立的不确定模型,设计了一个对结构进行振动控制的非同位动态输出反馈H∞控制器,并将不确定闭环系统的极点配置在所预设的区域;利用线性矩阵不等式方法,将具有极点约束的不确定压电柔性结构鲁棒H∞振动控制问题转化为一个具有线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题.仿真结果表明,所建立的模态不确定模型是合理可行的,系统在控制结构低频模态的同时,能很好地抑制在非同位控制中因模型降阶而带来的高阶模态溢出;与单纯的鲁棒H∞控制方法相比较,采用带极点约束的鲁棒H∞控制方法对不确定柔性结构进行振动控制,可保留很好的稳态响应,同时也获得了更理想的动态响应特性.     

具有极点约束的不确定压电柔性结构鲁棒日∞振动控制

以具有范数有界不确定的压电柔性结构为对象，考虑其被控模态参数的不确定性以及剔除残余模态所引起的模型误差，建立了模态空间内结构的不确定线性分式模型；根据所建立的不确定模型，设计了一个对结构进行振动控制的非同位动态输出反馈H∞控制器，并将不确定闭环系统的极点配置在所预设的区域；利用线性矩阵不等式方法，将具有极点约束的不确定压电柔性结构鲁棒H∞振动控制问题转化为一个具有线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题．仿真结果表明，所建立的模态不确定模型是合理可行的，系统在控制结构低频模态的同时，能很好地抑制在非同位控制中因模型降阶而带来的高阶模态溢出；与单纯的鲁棒H∞控制方法相比较，采用带极点约束的鲁棒H∞控制方法对不确定柔性结构进行振动控制，可保留很好的稳态响应，同时也获得了更理想的动态响应特性．     

基于Matlab的中厚板轧机机电扭振系统模型仿真

采用理论分析和数值计算相结合的方法建立了中厚板轧机机电扭振数学模型,通过对该模型的求解,得到系统在过渡过程中的全部响应,且对轧机在轧制过程中的主传动系统的间隙和打滑两种状态进行了分析,并对此进行了计算机仿真研究.结果表明:理论计算与现场测试是一致的,这能够更为准确地得出其拖动过程的各种响应状态;同时为进一步分析设备运行中存在的问题以及设备传动系统的优化设计提供了更为有力的工具.     

着舰导引中的H∞飞行/推力控制系统研究

运用基于线性矩阵不等式的H∞控制理论，提出了保持由地速构成的迎角αd恒定的H∞飞行／推力综合控制增广模型，使飞机接近舰尾处于雷达导引系统关闭的关键时刻，仍具有优良的姿态保持及抑制气流扰动性能，改变了传统设计由导引系统纠正气流扰动而引起的轨迹偏离；还从工程应用角度出发，提出了H∞控制器的降阶方法，并进行了实时仿真验证。     

时滞大系统的分散H∞控制器设计——LMI方法

摘要研究了具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统的分散H∞控制器的设计问题;给出了使系统渐近稳定且具有H∞-扰动抑制度γ的分散H∞状态反馈控制器存在的充分条件.该条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性.最后用一个示例说明分散H∞状态反馈控制器的设计.     

线性系统动态输出可靠H_∞控制

对于线性系统,研究了基于线性矩阵不等式的动态输出反馈可靠H∞控制器设计问题.在设计过程中,使用了比离散故障更实际的连续故障模型.不论有无故障,设计的可靠控制系统均保证了执行器的渐近稳定性和H∞性能.在保证故障发生时一个给定H∞性能界的前提下,优化无故障情况下系统的H∞性能.一个数值例子说明了提出方法的设计过程和有效性.     

切换系统的H∞动态输出反馈控制

研究一类具有扰动的线性切换系统在任意切换策略下的鲁棒H∞控制问题．基于线性矩阵不等式（LMI）、H∞控制理论和Lyapunov函数方法，给出了线性切换系统的H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件和设计方法．由该方法设计的控制器不但使闭环系统渐近稳定且具有H∞性能界γ，最后用仿真算例验证了文中结论的有效性．     

一类不确定网络化控制系统的H_∞鲁棒完整性设计

研究一类具有参数不确定性网络化控制系统的H∞鲁棒容错控制问题.基于网络化控制系统的时延模型,考虑参数不确定性以及未知扰动对系统的影响,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵不确定性,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用状态反馈控制策略,推证出了保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐近稳定,且满足给定H∞扰动抑制性能指标的充分条件,并以求解线性矩阵不等式组方便地得到了容错控制器的设计方法,最后用仿真算例验证了此方法的可行性和有效性.     

不确定多时滞广义系统的非脆弱鲁棒H∞控制

研究了一类状态含有多时滞的不确定广义系统的非脆弱H∞控制问题.主要利用Lyapunov函数方法和LMI(线性矩阵不等式)方法,对一般情况,获得了使广义闭环系统渐近稳定且满足H∞扰动抑制水平γ的时滞相关充分条件.分别针对控制器加法和乘法不确定性给出其相应的非脆弱鲁棒H∞状态反馈控制器的设计方法.     

一类不确定离散时间切换系统的鲁棒H_∞控制

针对一类不确定性离散时间切换系统,在任意切换的情况下研究了这类系统的鲁棒H∞控制问题.首先基于多Lyapunov函数法分析含有状态反馈控制器的切换系统的鲁棒稳定性和干扰抑制性能,得到了切换系统鲁棒稳定且具有H∞扰动衰减度的充分条件.其次运用线性矩阵不等式给出了状态反馈控制器的设计方案,举例说明了所提方法的应用.     

一类不确定广义系统的鲁棒H_∞控制

主要考虑一类具有有界扰动不确定广义系统的二次稳定问题.通过变换的方法,将比例导数反馈镇定不确定广义系统H∞控制问题转化为增广不确定广义系统的状态反馈H∞控制问题.证明了不确定广义系统比例导数状态反馈(PDSF)H∞鲁棒控制与增广系统比例状态反馈(PSF)H∞鲁棒控制问题的等价性.应用LMI方法,给出不确定广义系统具有H∞性能指标γ的充分条件及鲁棒控制器的设计方法.最后,数值例子说明定理的有效性.     

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。     

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.