具有极点配置的不确定性机器人鲁棒H∞控制

针对具有时变负载和参数不确定的n关节机器人,提出利用线性矩阵不等式技术来设计具有极点配置的鲁棒H∞控制器的新方法,通过非线性补偿将机器人系统化为一具有不确定摄动的线性系统,利用线性矩阵不等式技术对此线性系统设计满足闭环极点配置要求的状态反馈H∞控制器,并将控制器的设计归结为求解一包含矩阵不等式约束优化问题,且提出了一种获得此优化问题可行解的迭代方法,最后利用DDR－Ⅱ型直接驱动机器人进行了仿算,验证了所提出的方法可保证机器人在存在时变负载和参数不确定情况下随关节位置变化始终具有很好的鲁棒控制性能。     

区域极点配置

对区域极点配置的已有成果进行综述．区域极点配置的基本方法总结为：代数Riccati方程(ARE)方法和线性矩阵不等式(LMI)方法．列出了可以结合区域极点配置方法来研究的控制问题(如最优控制、鲁棒性、H2性能、H-性能等)的主要研究成果．最后,给出了几点研究展望．     

具有区域极点约束的不确定系统输出反馈控制

针对一类不确定性线性系统，将动态输出反馈控制器设计问题转化为一组矩阵不等式的可行解问题，使得闭环系统不仅具有鲁棒性能，而且能使闭环系统的极点配置在一个给定的圆形区域内，以保证系统具有期望的动态性能。     

隔震换能控制系统的数据采集及控制

半主动控制具有能耗小,控制效果接近主动控制等优点,是目前国内外研究的热点、隔震换能控制系统具有隔震换能和主动控制双重功能,属半主动控制,由于该系统兼具主动控制的特点,因此其信号采集及控制力的实施是影响该系统性能的关键．试验结果表明,该数据采集系统具有信号误差小、工作效率高、性能稳定等优点,可以应用于半主动控制的数据采集和控制系统。     

不确定系统的区域极点配置

研究了不确定系统的鲁棒区域极点配置问题，利用本文提出的方法可以将不确定系统的闭环极点配置在左半复平面的某一扇形域，同时本文也给出了输出反馈和状态反馈控制器的解析表达式。     

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.     

梯形区域极点配置静态输出反馈可靠控制

针对线性系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的梯形区域极点配置的静态输出反馈可靠控制问题。首先,在执行器无故障的前提下,给出使极点能够配置在梯形区域内的充分条件,进而得出系统的静态输出反馈可靠控制率。然后,基于执行器故障,重新设计静态输出反馈可靠控制器,利用求解线性矩阵不等式的方法,完成静态输出反馈可靠控制器的设计。由此可靠控制器构成的闭环系统,使得当执行器发生故障时,也可使闭环系统的所有极点保持在梯形区域内。最后的数值仿真验证了结果的有效性和可行性。     

扇形区域极点配置静态输出反馈可靠控制

针对线性系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的扇形区域极点配置的静态输出反馈可靠控制问题.首先,在执行器无故障的前提下,给出使极点能够配置在扇形区域内的充分条件,进而得出系统的静态输出反馈可靠控制率.然后,基于执行器故障,重新设计静态输出反馈可靠控制器,利用求解线性矩阵不等式的方法,完成静态输出反馈可靠控制器的设计.由此可靠控制器构成的闭环系统,使得当执行器发生故障时,也可使闭环系统的所有极点保持在扇形区域内.数值仿真验证了结果的有效性和可行性.     

极点配置自校正鲁棒控制算法

从极点配置自校正控制和鲁棒估计与控制相结合的角度出发，研究出一种当输入信号和对象参数在较大范围内变化时有较好鲁棒性能的控制算法。并通过仿真对算法的有效性进行了验证。     

带有不确定性的扇形区域极点配置可靠控制

利用LMI给出了带有不确定性扇形区域极点配置的可靠控制器存在的充分条件.研究成果应用在CH-47双旋翼直升机模型上,不仅验证所提出方法的可行性;而且比较了带有不确定性扇形区域极点配置标准控制器和带有不确定性可靠控制器的控制效果.     

基于第一能控规范型的极点配置方法

给出了一种基于第一能控规范型的单输入系统极点配置问题算法,对多输入系统利用Wonham第一能控规范型将其分解为若干个单输入系统极点配置问题,介绍了该方法的基本原理、求解步骤,得到了反馈增益矩阵的一般表达式。该表达式中含有可供任意选择的参数,通过对参数的适当选取,可适应控制系统的其他性能要求。     

基于推力矢量的水下高速射弹控制研究

针对水下高速射弹的尾舵自身产生空化等的不足,提出了利用空化器和推力矢量实现对水下高速射弹的运动控制方案．首先,对水下高速射弹的非线性数学模型进行了线性化处理,得到了系统定深航行的状态空间模型;然后,分别应用鲁棒极点配置算法和最优控制算法设计系统的控制器并进行了仿真分析,仿真结果显示系统的动态性能得到明显改善,并且最优控制算法在系统深度控制方面具有更加优越的性能．     

滚球隔振换能控制系统在风荷载激励下的研究

提出了基于滚球隔振和换能控制在风荷载激励下的智能控制系统,在结构物的底层采用滚球隔振并实施换能控制,利用滚球隔振大幅度地降低风荷载激励对上部结构的影响,同时发挥换能控制的优点,限制隔振层的相对位移并改善控制效果.建立了该控制系统的数学模型,该模型是非线性系统,有极强的鲁棒性,所以采用模糊控制算法实施智能控制.通过仿真分析研究了该系统的特点和算法的有效性.     

不确定连续系统基于区域极点配置的鲁棒容错控制

利用代数Riccati方程和矩阵范数理论,研究了连续系统基于区域极点配置的容错控制问题。给出了系统闭路环极点配置在圆形区域内对执行器失效且具有完整性的一个充分条件;进而讨论了不确定连续系统的闭环极点配置在圆形区域内的鲁棒容错控制问题,且给出了此条件下鲁棒容错控制系统的设计方法。此设计方法是有效的。     

基于信号补偿的鲁棒控制方法

对于具有多种类型不确定性的系统 ,研究实现不同类型鲁棒控制性能的鲁棒控制系统设计问题 ,提出基于信号补偿的鲁棒控制方法。该方法与现有的基于系统传递特性或输入输出特性的方法不同 ,它将系统所具有的不确定性对闭环系统控制性能的影响视为等价干扰的影响 ,在对标称受控对象设计的标称控制器的基础上加入一鲁棒补偿器 ,产生鲁棒补偿信号 ,抵消或抑制等价干扰的影响 ,实现鲁棒控制。该方法设计的鲁棒控制器结构意义明确 ,参数易于在线整定     

城市路网的鲁棒预测控制

针对模型不确定的城市路网系统,设计了使闭环系统渐近稳定的鲁棒预测状态反馈控制器.首先,将"存储与向前"路段线性模型扩展为城市路网拓扑模型.同时考虑实际情况中路况变化、测量误差等因素引起的饱和流量、车辆数的不确定性的影响,提出了具有不确定参数的城市路网系统模型.然后,采用线性矩阵不等式处理方法求解一个具有约束的凸优化问题,给出了状态反馈控制器设计方法.最后通过Matlab仿真验证了所提方法能有效缓解城市交通拥堵和优化信号灯.     

基于极点配置的连续自适应控制器

把块脉冲函数的递推辨识算法与极点配置控制策略有机地结合起来，提出了一种新的连续时间自适应控制器。由于块脉冲函数递推辨识算法是一种能保持受控对象最小相位特性的连续时间参数估计方法，而极点配置控制策略是一种鲁棒控制方法，因此，本自适应控制器具有更加广阔的工程应用前景。文中给出了这种控制器的工作原理和设计方法，讨论了它的性能和实现问题。理论分析和水电站调速系统的仿真实验结果证实了本设计方法的有效性。