基于H∞控制的Smith预估器及其在Wood-Berry精馏塔设计中的应用

设计了对象具有加性不确定性时基于H∞控制的Smith预估器,将具有多个时间滞后系统的跟踪问题转化为标准H∞控制器设计问题。利用Smith预估器,可以有效地处理大时间滞后系统的跟踪问题,所设计的H∞控制器适用于多输入多输出系统。采用动态输出反馈方法,通过解两个Riccati不等式完成控制器的综合。将基于H∞控制论的Smith预估器应用于Wood-Berry精馏塔的设计,仿真结果表明了控制器的有效性和鲁棒性。     

一种鲁棒Smith预估器的设计方法

大滞后大惯性对象的控制一直是理论上得到重视但又没有得到充分解决的问题。 Ｓｍ ｉｔｈ 预估器是用于大滞后大惯性对象的有效设计方法,但是对实际过程的参数变化很敏感。为改进 Ｓｍ ｉｔｈ 预估器的鲁棒性,文章首先把 Ｓｍ ｉｔｈ 预估器系统等效成为等价的内模控制系统,在对其稳定性和动态性能分析的基础上,根据回路成形的思想,提出了一种新的 Ｓｍ ｉｔｈ 预估器的解析设计方法,所得控制器可等效成 Ｐ Ｉ Ｄ控制的形式,便于在实践中使用。理论分析和仿真计算表明,该方法能使闭环系统具有较好的动态性能和稳定性,而且鲁棒性较好     

时滞系统的一种Smith预估H∞鲁棒控制方法

提出一种基于Smith预估器的H∞ 鲁棒控制器的设计方法 .该方法用Smith预估器巧妙地将时滞过程的鲁棒性能问题转化为无时滞过程的鲁棒性能问题 ,简化了分析和综合 ,避免了时滞的分式近似 .理论分析及仿真结果表明该方法有效地克服了时滞 ,使系统的鲁棒性能得到了明显改善 .     

基于状态反馈的区间广义系统鲁棒H∞控制

讨论了区间广义系统基于状态反馈的鲁捧H∞控制问题；得到了该问题可解的充要条件是一个基于系统参数控阵的广义代数Riccati不等式有满足广义约束的解，同时也给出了满足该问题的反馈矩阵的构造方法；最后，举例说明了所得的主要结果。     

不确定时滞过程Smith预估鲁棒H∞控制器的设计

以不确定大时滞过程为研究对象 ,对常规的 Smith预估控制系统进行变形 ,然后用灵敏度最小原则设计 H∞ 控制器 ,实现了对不确定大时滞过程的鲁棒性控制 .理论分析和仿真结果表明 ,这种新型控制方法能消除大时滞带来的不良影响 ,且鲁棒性强 ,能够有效抑制干扰和模型不确定性 ,只用一个可调参数就能有效协调系统的鲁棒性能和标称性能 .     

基于H∞ 控制的单机无穷大电力系统输出反馈控制器设计

为了采取有效控制策略以提高电力系统的稳定性,研究了基于单机无穷大(single-machine infinite-bus,SMIB)电力系统的H_∞输出反馈控制器设计问题。首先,基于电力系统基本方程建立了SMIB电力系统状态空间数学模型;接着,研究了输出反馈H_∞控制问题求解方法;最后,基于具体的SMIB控制对象设计了H_∞输出反馈控制器。实例仿真结果表明,在系统受到脉冲扰动时,加入次优H_∞控制器的SMIB电力系统相对于未施加控制的电力系统其振荡幅度峰值从0. 177降为0. 002,响应达到稳态的时间从3 s减小到2 s,说明系统的稳定性更高。     

一种改进结构的Smith预估器及在轧机AGC中的应用

在研究了控制纯滞后对象的Smith预估器的基本原理的基础上,提出了一种改进的Smith预估器形式,然后推导了主要结果和分析了其机理,并应用于实际轧机厚度自动控制系统(AGC)中做了研究,通过仿真表明,此种形式的预估器具有很好的鲁棒性和抑制干扰能力.     

含不确定和的多时滞线性系统的鲁棒H∞控制

章讨论了一类具有不确定参数的多时滞线性系统的鲁棒H∞控制问题。通过代数Riccati方程的正定解，给出了全维鲁棒H∞动态输出反馈控制器的设计，使得相应的闭环系统对一切时滞和所有允许不确定参数保持内稳定，并且闭环系统从扰动爱控输出之间传递函数H∞范数不大于已知给定的指标值。     

含不确定参数的多时滞线性系统的鲁棒H∞控制

文章讨论了一类具有不确定参数的多时滞线性系统的鲁棒H∞控制问题。通过代数Riccati方程的正定解,给出了全维鲁棒H∞动态输出反馈控制器的设计,使得相应的闭环系统对一切时滞和所有允许不确定参数保持内稳定,并且闭环系统从扰动受控输出之间传递函数H∞范数不大于已知给定的指标值。     

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.     

基于H∞控制理论的二自由度内模控制器设计

内模控制可以较好地解决跟踪问题 ,但是如果存在标称模型与实际模型失配的问题 ,跟踪性能可能受到破坏。常规的内模控制在碰到对象模型失配时 ,可通过设计一个滤波器来消除模型失配造成的影响 ,但是滤波器的设计并没有一定准则。文中给出一种基于H∞ 控制理论的二自由度内模控制器设计方法 ,主要考虑了标称模型与实际模型的失配性 ,将跟踪问题转化成一个标准的H∞ 控制问题。该二自由度控制器由滤波器和反馈控制器组成。仿真结果表明了此控制器的有效性。     

基于H∞控制理论的二自由度内模控制器设计

内模控制可以较好地解决跟踪问题，但是如果存在标称模型与实际模型失配的问题，跟踪性能可能受到破坏，常规的内模控制在碰到对象模型失配时，可通过设计一个滤波器为消除模型失配造成的影响，但是滤波器的设计并没有一定准则，文中给出一种基于H∞控制理论的二自由度内模控制器设计方法，主要考察了标称模型与实际模型的失配性，将跟踪问题的转化成一个标准的H∞控制问题，第二自由度控制器由滤波器和反馈控制器组成，仿真结果表明了此控制器的有效性。     

一个基于状态反馈的广义系统H_∞控制

讨论了一类较一般的广义系统基于静态状态反馈H∞控制问题,得到了该问题可解的充分必要条件是一个基于系统参数阵的广义代数Riccati不等式有满足广义约束的非奇异解,同时也给出了满足该问题的反馈矩阵构造方法     

离散广义系统的静态输出反馈H_∞控制

考虑离散广义系统的静态输出反馈H∞控制问题·利用线性矩阵不等式和广义Riccati不等式给出离散广义系统存在静态输出反馈H∞控制器,使得闭环系统是容许的并且其传递函数矩阵满足H∞范数约束条件的充分必要条件·在适当的假设下给出静态输出反馈H∞控制器存在的必要条件,并在一定条件下得到静态输出反馈H∞控制器存在的充分条件,同时给出相应的控制器构造·     

不确定广义系统的鲁棒H∞控制

研究状态和输入矩阵含仿射型不确定性的广义系统鲁棒H∞控制问题,通过满足广义约束的代数Riccati不等式(GARI)给出此类不确定广义系统可以通过状态反馈二次可镇定且满足H∞范数界的充分必要条件,同时也给出了不确定广义系统可镇定与二次可镇定的关系及控制器的设计,并且可通过给定系统的已知信息求出控制器,最后给出数值算例验证所得结果·     

具有时变不确定性的广义系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定广义系统的鲁棒H∞状态反馈和动态输出反馈控制器的设计问题·基于广义二次H∞性能概念,利用线性矩阵不等式,首先证明了如果存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静态状态反馈控制器,然后给出鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充要条件及构造方法,最后给出鲁棒H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件以及相应的控制器构造·     

变时滞线性系统的时滞相关的输出反馈H∞控制

利用线性矩阵不等式的方法,研究了状态具有变时滞项的线性系统的输出反馈H∞控制．给出了H∞控制器存在的几个等价的充分条件．通过引入非线性变换,将求解二次不等式的问题转化为求解关于新变元的一次不等式问题,易于数值计算、给出了控制器的显式表示,举例说明了本文方法的正确性．     

H∞在带有非线性不确定性伺服控制器中的应用

研究了一类状态存在非线性不确定性的鲁棒控制问题,针对所有未知有界的不确定性的鲁以状态反馈标准Ｈ∞控制方法为基础,给出这类不确定性问题的设计方法,得到了控制器的参数化描述,对于有界的非线性劝ＮＣ伺服控制系统,设计了相应的控制器,使系统有较好的鲁棒性,并保证了控制精度。     

基于H∞频域整形的微积分控制参数在磁悬浮轴承中的应用

讨论了基于H∞频域整形的比例、积分及微分（PID）控制参数的选取,设计了PID控制器,对径向磁悬浮轴承的控制做了计算机仿真,并进行了实验验证,研究表明,控制系统的鲁棒稳定性和对低频干扰的抑制干扰的抑制能力与系统带宽膛关,其实现指标可由灵敏度函数与互补灵敏度函数之比来确定。     

基于状态反馈的区间广义系统鲁棒H∞控制

讨论了区间广义系统基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题;得到了该问题可解的充要条件是一个基于系统参数矩阵的广义代数Riccati不等式有满足广义约束的解,同时也给出了满足该问题的反馈矩阵的构造方法;最后,举例说明了所得的主要结果.