基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式 ( LMI)的标准形式 ,研究了常见的控制问题与 LMI的关系 .重点讨论了基于 LMI方法的鲁棒控制器设计问题 ,以及鲁棒控制的分析和综合问题 ,推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式 ( LMI)形式 ,给出了通过求解 LMI构造控制律的算法 .以某水下航行器为例 ,设计了基于 LMI的鲁棒控制器 .仿真结果验证了所给控制律算法的有效性 .     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式（LMI）的标准形式，研究了常见的控制问题及LMI的关系。重点讨论了基于LMI方法的鲁棒控制器设计问题，以及鲁棒控制的分析和综合问题，推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式（LMI）形式，给出了通过求解LMI构造控制律的算法。以某水下航行器为例，设计了基于LMI的鲁棒控制器，仿真结果验证了所给控制律算法的有效性     

不确定关联时滞大系统的分散鲁棒稳定控制器设计

对一类具有数值界不确定性关联时滞大系统,应用线性矩阵不等式(LMI)方法研究使其分散稳定化的鲁棒控制器设计问题.给出了其存在分散鲁棒稳定化控制器的充分条件,在此基础上,通过求解一凸优化问题,指出了具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法.仿真示例说明了该方法的应用.     

基于T-S模糊模型的不确定非线性系统的鲁棒模糊控制

讨论了一类由T S模糊模型表示的不确定非线性系统的鲁棒控制器的设计问题 .首先用标准的DFE结构刻画系统的不确定性 ,再采用PDC(并行分布补偿 )的基本思想设计状态反馈控制器 ,然后利用T S模糊模型扩展的稳定性条件 ,给出了系统以衰减率α全局渐近稳定的充分条件 ,最后基于线性矩阵不等式 (LMI)方法 ,将鲁棒控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式问题(LMIP) .Lorenz混沌系统的仿真表明本设计方法的有效性 .     

具有控制器增益变化的不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论有记忆控制器增益变化的不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制问题.控制器存在的条件由线性矩阵不等式的形式给出,并给出相应的 H∞控制器的设计方法.     

一类不确定脉冲时滞系统的指数镇定

针对一类不确定脉冲时滞系统的鲁棒控制问题,通过设计鲁棒状态反馈控制器以消除脉冲扰动和时滞对系统的影响,从而使系统稳定.为此基于Lyapunov稳定性理论,选取适当的Lyapunov函数并结合Riccati方程以及线性矩阵不等式技术,设计状态反馈控制器,使得闭环系统实现鲁棒指数稳定.通过求解线性矩阵不等式给出鲁棒控制器的设计方法,最后通过数值例子说明方法的有效性.     

不确定系统的弹性保性能控制器设计

为了解决鲁棒控制器中的脆性问题,在范数有界不确定性系统的状态反馈鲁棒保性能控制的基础上,基于线性矩阵不等式(LMI)的方法,提出了不确定系统的状态反馈弹性保性能控制器的设计方法。主要针对状态矩阵和控制输入矩阵同时存在范数有界不确定性,以及控制器增益存在加法式摄动的情形,以严格线性矩阵不等式约束条件给出了状态反馈弹性保性能控制器存在的充分必要条件。并给出了控制器以及相应的性能指标上界的显示表达式。最后,通过对发动机转速的实例仿真证明了该方法的可行性。     

基于T-S模糊模型的不确定非线性系统的鲁棒模糊控制

讨论了一类由T-S模糊模型表示的不确定非线性系统的鲁棒控制器的设计问题．首先用标准的DFE结构刻画系统的不确定性，再采用PDC(并行分布补偿)的基本思想设计状态反馈控制器，然后利用T-S模糊模型扩展的稳定性条件，给出了系统以衰减率α全局渐近稳定的充分条件，最后基于线性矩阵不等式(LMI)方法，将鲁棒控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式问题(LMIP)．Lorenz混沌系统的仿真表明本设计方法的有效性．     

非线性模糊脉冲系统的输出反馈模糊控制

研究了非线性模糊脉冲系统的静态输出反馈鲁棒模糊控制问题.基于线性矩阵不等式(LMI)方法提出了一种静态输出反馈模糊控制新方案.采用并行分布补偿(PDC)的基本思想设计输出反馈控制器,并利用Lyapunov方法理论证明闭环系统以全局指数稳定.最后基于LMI方法,将鲁棒模糊控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式问题(LMIP).仿真表明了本方法的有效性.     

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.     

网络系统的不确定自适应滑模控制

针对TCP网络的拥塞控制问题,采用滑模控制理论提出了一种新的主动队列管理算法。考虑到网络系统不确定性上界很难获得,根据改进的李亚普诺夫函数,提出了一种简单的自适应律以适应系统的不确定的上界,并根据此自适应律设计了一个滑模控制器。所设计的控制器既保证了滑动模态的存在和系统的渐进稳定性,又较好的抑制了系统不确定带来的影响。仿真结果表明该方法的有效性。     

具有控制器增益摄动的非脆弱H2控制

针对控制器增益存在加性控制器增益摄动,研究了线性连续系统的非脆弱状态反馈H2控制问题.基于线性矩阵不等式方法,给出了非脆弱状态反馈H2控制器存在的充要条件.此外,采用相同的方法还研究了不确定系统的鲁棒非脆弱状态反馈H2控制问题,并给出了鲁棒非脆弱状态反馈H2控制器存在的充要条件.实例表明设计方法的有效性.     

不确定TCP网络中的滑模主动队列管理算法

为解决传输控制协议(transmission control protocol,TCP)网络中的拥塞问题,提出了一种基于滑模控制理论的主动队列管理(active queue management,AQM)算法.该算法基于线性TCP网络拥塞控制模型,为补偿网络中不确定因素的影响,采用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)设计了一个渐近稳定的滑模面,从而使滑模面的设计问题转化为LMI的求解问题.通过在拥塞控制系统中应用一个改进的到达条件明显地降低了系统的抖振,满足该到达条件的控制器能够使路由器中队列长度的振荡得到有效的抑制.不同情况下的仿真结果表明该算法具有良好...     

基于输出反馈的网络化控制系统鲁棒容错控制

研究一类具有时延不确定性网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.基于网络化控制系统时延模型,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用输出反馈控制策略,推证出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进稳定的的充分条件,给出容错控制器的设计方法,最后以仿真算例得到系统零状态响应曲线,分析曲线所得结论说明此方法的可行性和有效性.     

具有离散时滞和分布时滞的不确定中立型跳跃系统的鲁棒H2/H∞控制

研究了一类含有离散时滞和分布时滞的不确定中立型跳跃系统的H2/H∞控制问题,目的是设计一个状态反馈控制器使系统在满足H∞指标的前提下,H2性能最小。采用线性矩阵不等式技术(LMI)推导出H2/H∞控制器存在的充分条件,并将控制器的设计问题转化为具有LMI约束的凸优化问题。数值算例说明了该文方法的有效性。     

一类时滞系统内模控制器设计

针对时滞不确定性被控对象,引入灵敏度函数和滤波器设计内模控制器。利用控制理论中频域分析的方法对控制系统的鲁棒性能和品质性能进行分析,得出频域约束条件,整定内模控制器参数,使控制系统在满足闭环稳定的前提下,同时还满足性能指标的要求。仿真研究表明:该控制器与传统的Cohen-Coon和CHR控制方法相比具有较好的控制性能和鲁棒性,且调整参数少,适合于工程实际应用。     

确定线性动态控制系统的鲁棒性设计方法

鲁棒线性控制器设计的主要问题是针对对象模型不确定性,寻找线性反馈控制器,使得不确定控制系统稳定。针对具有线性、非线性或时变结构的模型不确定性多变量动态系统,采用动态补偿器结构与原系统进行增广,构成闭环动态近似系统,根据Gronwall引理,推导出了基于不 确定性范数上界的动态线性系统鲁棒稳定的充分条件。根据鲁棒稳定条件,给出了具体的动态不确定系统的鲁棒性设计算法。通过选择适当的变换阵,利用特征值配置技术求出动态补偿器的参数,来满足鲁棒稳定条件,使得闭环不确定动态系统稳定,从而提出了一种时域内鲁棒线性 控制器设计方法－动态补偿器法。该方法同样适用于控制器为输出反馈的情形,给出了具体设计实例,以验证设计方法的简单性与有效性。     

不确定多时滞广义系统的鲁棒控制器设计

研究了针对一类不确定性多时滞广义系统的鲁棒控制问题,系统的奇异矩阵满足一定假设条件的。提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒控制器的设计方法,并证明了该鲁棒控制器可以保证原系统与其组成的闭环系统是全局一致指数稳定的。该控制器既消除了多时滞所带来的不良影响,又使系统具有很强的鲁棒稳定性,设计方法简单,求解容易。通过一个数值算例,说明了所给方法的有效性。