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．     

基于事件触发GrHDP碳纤维角联织机张力控制方法

针对碳纤维角联织机经纱张力控制中存在的张力控制精度低与通信网络资源受限问题，提出一种基于事件触发目标再现启发式动态规划(Event-Triggered Goal Representation Heuristic Dynamic Programing, ET-GrHDP)的张力控制方法。首先，分析碳纤维织机的织造原理，构建张力系统控制模型。其次，在GrHDP算法的基础上，采用小波神经网络(Wavelet Neural Network, WNN)设计评价网络，BP 神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)设计执行网路和目标网络，以增强GrHDP近似最优控制的能力，同时引入事件触发机制，实现小波GrHDP张力控制器仅在事件触发时刻更新控制信号。最后，使用MATLAB软件对张力系统进行仿真控制实验。与经典GrHDP张力控制相比，所提控制策略在系统状态跟踪响应时间上缩短近22.9%，送经、卷取线速度均无超调量，张力超调量为1.8%，且抗干扰能力强，提高了张力系统的控制性能。在事件触发机制下，张力控制器降低近84%的计算次数，有效减少了通信资源的浪费。     

一类非线性网络控制系统的随机H∞控制

研究了一类带有丢包的非线性网络控制系统(NNCSs)的随机H∞控制问题.丢包过程采用满足伯努利分布的随机序列来描述.利用T-S模糊模型和平行分布补偿技术建立了带有随机参数的非线性网络控制系统的模型,并以线性矩阵不等式的形式给出了模糊控制器存在的充分条件;所设计的控制器使得非线性网络控制系统在均方意叉下指数稳定且具有一个改进的随机H∞性能.     

执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制

研究了带有执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制问题,采用了一种更实际的执行器故障模型.给出了系统存在可靠H∞控制器的LM I形式的充分判据以及控制器的设计方法.所设计的可靠H∞控制器可以容忍一定的执行器故障,保证整个闭环系统是渐近稳定的且满足一定的H∞性能.进一步,为了降低闭环系统的H∞性能的保守性,提出了一个具有LM Is约束的凸优化方法.最后,通过一个仿真例子说明了所给设计方法的有效性.     

基于H_∞次优滤波器的TCP窗口控制器

针对网络拥塞问题,给出了一种基于H∞次优滤波器的TCP窗口控制器(HIF TCP).证明了基于网络微积分学的F-model NC控制器的非因果性,并利用H∞次优滤波器理论对其进行逼近.设计了一个理想的TCP窗口模型,根据Internet网络的实际特性,通过对网络带宽、往返时间的测量以及不可测状态值的有效的近似,得到了基于H∞次优滤波器的TCP窗口模型.ns仿真表明,提出的HIF TCP窗口控制算法能够较好地预测TCP窗口值,并且在双向瓶颈链路下依然具有较高的链路吞吐量和较低的队列延时.     

碳纤维角联织机卷取系统张力网络化控制研究

针对碳纤维角联织机卷取系统中的张力控制问题,对卷取系统进行动力学分析并建立动力学模型;在考虑网络诱导时延、数据包丢失及网络带宽占有率等因素的基础上设计一种自适应模糊PID控制器,将此控制方法与常规的PID控制方法进行仿真对比。结果表明,在同时存在网络诱导时延、数据包丢失及网络带宽占有率的情况下,自适应模糊PID控制方法超调量小、输出张力波动小、跟踪效果良好、系统稳定性强,具有更好的控制效果。     

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.     

一类不确定对象的两自由度H_∞控制

本文针对具有输出端乘性不确定性这一类对象 ,推导出了在两自由度H∞ 控制结构中 ,为使系统同时具有稳定鲁棒性和性能鲁棒性 ,两个控制器应满足的一个充分条件 ;在此基础上将两自由度H∞ 控制问题转化为标准控制H∞ 问题 ,给出了一种两自由度H∞ 控制器的设计方法     

具有控制器增益变化的离散时滞系统鲁棒H?可靠控制

研究了具有控制器增益变化的离散时滞系统鲁棒H∞可靠控制问题。在考虑更一般、更实际的执行器连续故障模型的基础上,分别给出了系统控制器具有乘性摄动和加性摄动时的H∞可靠控制器存在的充分条件;设计的可靠控制器不仅能够保证系统稳定,且满足H∞性能约束。最后仿真实例说明了方法的有效性。     

时变采样周期网络控制系统混合H2/H∞动态输出反馈控制

针对网络化控制系统中出现的时变采样周期和时延现象,讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下的控制问题。先通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性,建立离散时间凸多面体不确定系统模型;然后以线性矩阵不等式的形式,构建参数依赖Lyapunov函数,给出保证系统渐近稳定并满足混合鲁棒H2/H∞性能的动态输出反馈控制器存在的充分条件和控制器的具体参数。数值仿真结果表明所设计的控制器能够保持系统渐近稳定。     

一类不确定对象的两自由度H∞控制

本针对具有输出端乘性不确定性这一类对象,推导出了在两自由度H∞控制结构中,为使系统同时具有稳定鲁棒性和性能鲁棒性,两个控制器应满足的一个充分条件;在此基础上将两自由度H∞控制问题转化为标准控制H∞问题,给出了一种两自由度H∞控制器的设计方法。     

随机双曲正切模型的鲁棒H_∞控制

研究了具有时变时滞的一种新颖模型——随机双曲正切模型的鲁棒可镇定和鲁棒控制问题.基于线性矩阵不等式和Lyapunov-Krasovskii方法,提出了时滞依赖的稳定性准则,由此进一步给出了鲁棒非线性状态反馈控制律,相应的控制器可保证闭环系统是均方意义下渐近稳定的.对于H∞控制问题,一种鲁棒H∞控制器的设计方法被提出,它对于给定的H∞性能指标能够保证闭环系统是均方意义下渐近稳定的.最后用一个设计示例和仿真结果验证了本文提出的方法的有效性.     

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.     

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     

时变采样周期网络化系统混合鲁棒H2/H∞控制

针对存在时变采样周期和时延的网络化控制系统,讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下控制问题.通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性,建立了离散时间凸多面体不确定系统模型.利用矩阵不等式方法,设计了满足混合鲁棒H2/H∞性能的控制状态反馈控制器.对不稳定的连续时间系统,该控制器能使闭环系统保持渐近稳定并对外界干扰具有良好的抑制性.控制器存在的充分条件和具体参数通过求解线性矩阵不等式给出,计算简单.数值仿真结果表明所设计控制器的有效性.     

提高电力系统小干扰稳定性的全状态H_∞控制器

为了研究电力系统小干扰稳定分析和控制的有效方法,建立了多机系统小干扰稳定的鲁棒分析和控制模型,应用H∞理论分析多机系统小干扰稳定问题,提出用系统的H∞范数作为系统小干扰稳定裕度的指标,并提出了多机系统全状态H∞控制器的设计方法。对一个4机2区域测试系统进行了仿真,设计了该系统的全状态H∞控制器,并从系统的特征值和振荡模式的阻尼比、系统广义阻尼和系统H∞范数等方面评估和比较手动励磁控制、线性最优控制和H∞控制的综合性能。结果表明,系统H∞范数能够准确衡量系统小干扰稳定裕度,而全状态H∞控制器比现有的控制技术能够为系统提供更强的阻尼,提高系统的小干扰稳定性。     

不确定线性中立时滞系统的时滞相关鲁棒H∞控制

研究了一类线性参数不确定中立时滞系统的时滞依赖型鲁棒H∞控制问题.首先建立了一个时滞依赖型稳定准则;其次基于LMI正定解的存在性,给出了一个使该中立时滞系统的标称系统达到渐近稳定且保持给定H∞范数的充分条件;最后给出参数不确定系统的鲁棒H∞控制器存在的充分条件与设计方案.     

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.     

非线性无穷分布时滞系统的非脆弱控制

针对一类带有非线性无穷分布时滞的系统,提出了一种非脆弱H∞控制器的设计方法.考虑了两种类型的控制器增益扰动:独立于控制器增益K和依赖于控制器增益K,并分别设计了非脆弱H∞控制器.设计的非脆弱H∞控制器不仅可以保证时滞系统是渐近稳定的,同时可以满足所给定的性能指标.建立的非脆弱H∞控制器的存在条件是时滞依赖的并且可以通过线性矩阵不等式方法获得.最后通过一个实例验证了该方法的有效性     

非线性离散系统的H∞PI模糊控制器设计

提出了一种非线性离散系统H∞PI模糊控制器的设计方法.将非线性系统用T-S模糊动态模型表示,通过并行分配补偿(PDC)方法设计控制器,利用线性矩阵不等式方法给出PI控制器存在的充分条件.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定并满足给定的H∞性能,仿真算例说明了设计方法的有效性.