分散鲁棒H∞输出反馈控制器设计

针对一类状态矩阵、控制矩阵及关联矩阵存在数值界不确定性关联大系统,研究其分散鲁棒H∞输出反馈控制器设计问题.基于有界实引理将存在鲁棒分散H∞输出反馈控制器的条件归结为一组含有非线性矩阵不等式的求解问题,采用同伦思想和舒尔补引理,提出了在每一步通过固定不同参数将非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的迭代求解控制器的方法.所得控制器能使闭环关联大系统鲁棒稳定,并且满足给定的H∞性能指标.最后通过一个数值例子说明该设计方法的有效性.     

不确定大系统分散鲁棒H∞控制的LMI方法

针对一类由N个子系统构成且存在参数不确定性的大系统,研究其分散鲁棒H∞控制器的设计方法.目标是分别设计状态反馈控制器和基于状态观测器的输出反馈控制器,使大系统在允许的参数不确定时鲁棒稳定,并且满足H∞性能指标.采用线性矩阵不等式(LMI)的方法,分别给出了状态反馈和输出反馈分散H∞控制器存在的充分条件,利用LMI控制工具箱可方便地求解.仿真结果表明了该方法的有效性和优越性.     

基于LMI不确定性关联大系统的分散鲁棒H∞控制

针对一类具有不确定性的关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈控制问题.系统的不确定性参数满足范数有界条件,而不需要满足匹配条件.根据Lyapunov稳定性原理,得到了分散状态反馈控制器,使每一个子系统和整个大系统都可镇定且满足给定H∞性能的充分务件.采用鲁棒分析与设计的重要方法——线性矩阵不等式法,获得了分散H∞状态反馈控制器的参数化形式.仿真结果表明.该方法没有参数调整的过程,求解、应用方便.     

连续区间系统的鲁棒 H∞控制:LMI方法

研究了一类连续区间系统的鲁棒 H∞控制问题.首先基于一个等价变换,将区间系统转换为一个具有时变参数不确定性的线性系统.然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法讨论了系统的鲁棒稳定性以及扰动衰减度,得到检验该类系统鲁棒稳定且具有 H∞性能γ的新的充分条件,用同样的方法得到系统鲁棒镇定且具有 H∞性能γ的判定条件,并设计了系统鲁棒 H∞状态反馈控制器.通过求解一个凸优化问题,还可以得到该区间控制系统最优的扰动抑制水平及相应的鲁棒 H∞状态反馈控制器.所得结果均以LMI的形式给出,求解方便.最后通过仿真算例验证了本文结果具有更小的保守性.     

广义离散不确定线性系统状态反馈鲁棒H∞控制器设计

研究一类具有范数有界参数不确定性广义离散线性系统的鲁棒H∞控制问题．基于矩阵不等式，导出状态反馈鲁棒H∞控制器存在的一个充分条件，并利用矩阵不等式的解给出鲁棒H∞控制器的一种设计方法．     

活性污泥污水处理系统的最优鲁棒H_∞保成本控制

针对具有凸多面体参数不确定性的污水处理控制系统,研究其鲁棒H∞保成本控制器的设计问题。首先,给出变参数活性污泥系统的状态空间模型;然后,结合二次型性能指标和H∞性能指标,导出系统鲁棒H∞保成本控制器存在的充分条件以及相应的控制器设计方法,并通过线性矩阵不等式,给出该控制器增益的可行解。以某污水厂污水性质和处理能力为例,应用所设计的鲁棒H∞保成本控制器进行仿真研究。仿真结果表明:采用该方法使系统最终的稳态误差较小,证明该方法是可行和有效的。     

具有控制器增益变化的不确定离散关联系统的鲁棒分散H∞控制

研究一类不确定离散关联系统的鲁棒分散H∞控制问题，利用线性矩阵不等式（LMI）方法设计出具有控制器增益变化的分散状态反馈控制器，使得闭环系统稳定，且满足H∞性能．最后，利用一个数值例子说明了所给设计方法的有效性．     

区间Delta算子系统的鲁棒H∞控制

研究了基于Delta算子描述的区间系统鲁棒H∞镇定设计问题。在给出了区间系统的一种等价描述后，利用H∞控制的思想，将系统的鲁棒镇定设计问题化为求解Riccati不等式。所设计的控制器可使闭环系统鲁棒稳定，而且对可允许的参数变化具有一定的H∞性能。所得结论可将连续与离散区间系统的有关结果纳入到Delta算子系统的统一框架中。     

离散LPV重复过程的鲁棒H∞状态反馈控制

研究离散线性参数变化(LPV)重复过程的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题。通过引入一个附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的李雅普诺夫函数之间的耦合,从而提出依赖于参数的解耦的鲁棒H∞性能判据。进一步,根据参数线性矩阵不等式技术导出鲁棒H∞控制器存在的充分条件,通过利用近似基函数和网格技术把相应的控制器设计问题转换成求解一个有限维参数线性矩阵不等式的凸优化问题。     

一类不确定性时滞奇异系统鲁棒H∞控制器的设计

目的研究了一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性的时滞奇异系统鲁棒H∞控制问题。方法构造了Lyapunov泛函,通过适当地放大不等式,利用矩阵Schur补的性质,将问题转化为线性矩阵不等式的求解问题。结果对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并对系统的H∞性能进行了分析和设计;给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束。数值算例说明了控制器设计方法的有效性和可行性。结论通过线性矩阵不等式来判断系统是否二次稳定和具有H∞性能并设计其H∞控制律,方法简便,并且比以往结果更有一般性。     

基于H_∞混合灵敏度方法的超声波电机调速控制

为提高行波型超声波电机转速跟踪的准确性和平稳性,改善因调频调速非线性带来的调速性能变化,将H∞混合灵敏度方法应用于转速控制器的设计.采用参数辨识法建立电机的频率转速模型,线性化得到电机的标称模型,将静态模型的非线性转化为标称模型的增益摄动,将动态模型的参数变化转化为标称模型的高阶未建模误差,把电机的转速模型表示为标称模型与误差模型和.根据模型误差界和调速性能指标,求取混合灵敏度加权函数,将控制器设计转化为标准的H∞优化问题,通过Matlab工具求解鲁棒控制器.仿真验证了转速闭环的稳定鲁棒性,使用数字信号处理芯片TMS320F28335在实际控制回路中实现该控制器,并测试电机调速性能.实验结果表明,鲁棒控制器应用于超声波电机调速系统可以取得良好的控制效果.     

小型无人直升机非脆弱鲁棒H_∞控制器设计方法研究

针对小型无人直升机存在时滞、不确定性及非线性动态问题,提出一种针对小型无人直升机模型具有非线性和时滞的H∞非脆弱鲁棒控制器设计方法。首先将直升机系统描述为具有参数扰动、时滞和非线性项的1个状态方程,然后基于李雅普诺夫方程给出了H∞非脆弱鲁棒控制器存在的充分条件。仿真结果表明该方法设计的控制器具有良好的鲁棒性和非脆弱性。     

不确定时变时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对不确定时滞系统的鲁棒H∞控制器设计问题,设计了一种有记忆鲁棒H∞控制器,通过构造一种新型Lyapunov-Krasovskii函数,获得基于线性矩阵不等式的时滞相关鲁棒稳定性分析及其鲁棒H∞控制器的设计方法,从而得到闭环系统渐近稳定且满足给定H∞扰动抑制水平的r的时滞相关条件,通过改进的锥补线性化迭代算法给出一种具有低保守型的控制器设计方法,通过仿真实例说明了该方法的有效性。     

采用同伦算法的分散输出反馈控制器设计

针对一类状态矩阵和输入矩阵中存在数值界不确定性的时滞关联大系统,研究其分散鲁棒输出反馈控制器设计问题.基于一个时滞依赖有界实引理,将系统鲁棒分散H∞动态输出反馈控制器的解归结为一个非线性矩阵不等式的求解问题;选取适当的同伦函数来表示该非线性矩阵不等式,采用同伦迭代算法及Schur补引理,将求解非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的迭代求解问题.所得的控制器能使闭环大系统鲁棒稳定,并满足给定的H∞性能指标.仿真算例验证了该方法的有效性.     

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.     

具有输入滞后的不确定系统的鲁棒H_∞控制

针对一类具有输入滞后的不确定系统,基于所谓的还原法,结合Lyapunov稳定性理论,讨论了其鲁棒H∞控制器设计问题.在零初始条件下,得到了该系统满足鲁棒H∞性能的一个充分条件,且控制器存在的充分条件由线性矩阵不等式组(LMIs)的形式给出,可以通过求解一个线性矩阵不等式组获得鲁棒H∞控制器,最后以一个具体算例说明了该方法的有效性.     

具有控制器增益变化的不确定离散关联系统的鲁棒分散H_∞控制

研究一类不确定离散关联系统的鲁棒分散H∞控制问题,利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计出具有控制器增益变化的分散状态反馈控制器,使得闭环系统稳定,且满足H∞性能.最后,利用一个数值例子说明了所给设计方法的有效性.     

基于LMI非线性不确定时变时滞系统鲁棒H∞控制器设计

应用线形矩阵不等式（LMI）方法给出了一类非线性不确定时变时滞系统的鲁棒H∞控制器设计方法。应用Lyapunov稳定性理论得到相应的LM I,通过对其求解得到既能使闭环系统鲁棒稳定又能保证闭环系统鲁棒H∞性能的控制器。     

一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞控制

本文研究了一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞问题．首先针对标称离散奇异Markovian跳变系统,得到考虑控制器参数摄动后不确定闭环系统的关于鲁棒随机可容许性及H。扰动衰减性能分析的结论;然后推导出标称离散奇异Markovian跳变系统非脆弱H∞控制器的设计方法,该方法表明可通过求解一组耦合线性矩阵不等式来构建非脆弱H∞控制器;最后将标称系统的结果进一步推广到考虑系统不确定性的鲁棒非脆弱H∞控制器设计．     

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.