一类不确定广义系统的鲁棒H∞控制

主要考虑一类具有有界扰动不确定广义系统的二次稳定问题.通过变换的方法,将比例导数反馈镇定不确定广义系统H∞控制问题转化为增广不确定广义系统的状态反馈H∞控制问题.证明了不确定广义系统比例导数状态反馈(PDSF)H∞鲁棒控制与增广系统比例状态反馈(PSF)H∞鲁棒控制问题的等价性.应用LMI方法,给出不确定广义系统具有H∞性能指标γ的充分条件及鲁棒控制器的设计方法.最后,数值例子说明定理的有效性.     

不确定线性中立型时滞系统的鲁棒H∞反馈控制

考虑了不确定线性中立型系统的状态反馈H∞控制器的设计问题,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了系统扰动衰减具有H∞范数约束的鲁棒稳定性条件和反馈H∞控制器的设计方法,并进行了举例说明.     

一类T-S模糊广义系统的非脆弱H∞控制

在状态空间下,针对一类T-S模糊广义系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,提出了T-S模糊广义系统的非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并进一步给出了保证T-S模糊广义系统H∞性能指标的非脆弱状态反馈控制器的设计方法.数值仿真表明该方法的可行性和优越性.     

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.     

具有分布时滞的中立型随机系统的非易碎鲁棒H∞控制

针对一类具有分布时滞的不确定中立型随机系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式方法,提出了中立型随机系统的非易碎状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并给出了相应控制器的设计方法.最后给出数值算例验证了该方法的有效性.     

基于线性矩阵不等式的广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制

研究了广义系统非脆弱混合H2/H∞优化控制问题. 目的是设计一个带扰动的状态反馈控制器, 使得闭环广义系统满足容许性及H∞范数界的同时使得H2范数极小. 基于线性矩阵不等式给出了该控制器存在的一个充分条件, 同时给出了控制器的设计方法和闭环系统H2范数的极小上界.     

不确定T-S模糊系统的有限时间H∞控制

基于有限时间稳定的思想,研究一类具有有界外部扰动的不确定T-S模糊系统的H∞控制问题。设计了使系统满足有限时间H∞性能的状态反馈控制器,然后将控制器求解问题转化成线性矩阵不等式的可行性问题,并通过仿真实例说明了该方法的有效性。     

一类时滞系统的鲁棒H∞保代价控制

研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有效性和可行性.     

一类具有状态及控制滞后的不确定系统的鲁棒控制

针对一类具有状态及控制滞后的不确定系统,研究了其鲁棒H_∞控制,用线性矩阵不等式的方法设计了一种状态反馈控制器.该控制器在鲁棒镇定系统的同时,能保证闭环系统从扰动到被控输出的H∞范数小于某一给定的常数.     

随机时滞系统的记忆状态反馈非脆弱H_∞控制

基于Lyapunov泛函方法,结合线性矩阵不等式(LMI),研究了一类随机时滞系统的非脆弱镇定和H∞控制问题.时滞不仅存在于系统的状态,而且存在于系统的控制输入.在2种不同的控制器增益扰动下,通过求解LMI,设计了随机时滞系统的记忆状态反馈非脆弱H∞控制器.最后,通过数值仿真说明了方法的有效性和结论的正确性.     

非线性系统H_∞模糊输出反馈容错控制

研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了H∞模糊输出反馈容错控制器存在的充分条件.通过求解由一组LMI所表示的凸优化问题可以得到次优H∞模糊反馈容错控制器.所设计的控制器可保证系统在故障时满足给定H∞性能约束下,使正常情况下的H∞性能最优.最后通过对小车倒立摆系统的仿真验证了该设计方法的有效性.     

一类T-S模糊系统的非脆弱H∞控制

针对一类T-S模糊系统,研究了具有反馈增益扰动的H∞状态反馈控制器的设计问题。当设计的控制器受到外部扰动时,闭环系统仍稳定并满足H∞性能。该文利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LM I)技术,给出了一种保守性更小的T-S模糊系统非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并给出了保证系统H∞性能的非脆弱状态反馈控制器的设计方法。已有结果仅仅考虑2个子系统之间的相互作用,该文所给的方法充分考虑了各个模糊子系统之间的相互作用,以降低保守性。数值算例验证了该方法的有效性及优越性。     

基于On-off和H_∞状态反馈的风能转换系统的双频环优化控制

根据风速的多时间尺度特性,在风能转换系统非线性机理模型的基础上,基于频率分离原理建立风能转换系统的双频环模型.在优化控制理论指导下,以额定风速以下的风能最大捕获为目标,针对低频环模型和高频环模型分别设计优化控制器,其中低频环采用On-off稳态优化控制方法,高频环采用H∞状态反馈优化控制方法,从而建立了风能转换系统的双频环优化控制结构.仿真结果表明:基于On-off和H∞状态反馈的风能转换系统的双频环优化控制方法是有效的,且相对于单纯的On-off控制具有更高的控制精度和更好的鲁棒性能,可以实现在额定风速以下的风能捕获功率最大化.     

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.     

一类线性扰动中立型不确定系统的H∞问题

讨论了利用线性矩阵不等式(LMI)求解一类线性扰动中立型不确定时滞系统的H∞性能问题.首先讨论了无扰动系统的稳定性问题,并通过构造无记忆状态反馈控制器,给出使闭环系统具有一定的鲁棒性和H∞性能的充分条件.     

线性大系统的分散协同H_∞状态反馈控制

针对一类由N个子系统构成的线性关联大系统,研究其可分散H∞控制时关联矩阵应该满足的条件.在此基础上,对于具有一般性关联作用的线性大系统,采用多级控制方法设计其分散协同H∞控制器.多级控制是一种两步控制器设计方法.首先对大系统进行分解,针对每个子系统使用H∞优化算法设计状态反馈;然后,对于子系统间的关联作用,使用结构摄动技术设计协同控制器,从而减小关联作用的影响,改进整个系统性能.这样得到的多级控制器不仅可使整个闭环大系统内稳定,能够满足H∞性能,而且工程上便于实现.     

不确定广义系统非脆弱混合H2/H∞优化控制

针对不确定广义系统非脆弱混合H 2/H∞优化控制问题,对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形采用线性矩阵不等式方法研究其充分条件,并设计满足要求的鲁棒非脆弱混合H 2/H∞状态反馈控制器,使得闭合系统在满足H∞性能的前提下极小化H 2范数的上界.     

基于LMI方法的轧机主传动系统机电振动H∞控制

为了抑制机电振动,保证对干扰有良好的动态抑制作用且无静态扰动误差,针对轧机主传动系统,建立了基于模型匹配二自由度系统的状态空间模型,并将轧机主传动系统机电振动控制设计问题归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈H∞控制器,以保证系统的鲁棒性.仿真研究结果表明,该方法有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时减小了轧制负荷扰动引起的动态速降.     

不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制

研究了不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制问题.系统考虑了状态滞后、参数的不确定性、非线性及外部扰动.参数不确定性满足匹配条件,同时非线性满足有界条件.目的是设计一个状态反馈控制器,对于所有可允许的不确定性,使得当部分执行器失效时,系统仍能保持渐近稳定.基于Lyapunov泛函方法,通过求解一个线性矩阵不等式就可得到可靠H∞状态反馈控制器.用数值算例及仿真结果验证了所给方法的有效性.     

不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制

研究了不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制问题.系统考虑了状态滞后、参数的不确定性、非线性及外部扰动.参数不确定性满足匹配条件,同时非线性满足有界条件.目的是设计一个状态反馈控制器,对于所有可允许的不确定性,使得当部分执行器失效时,系统仍能保持渐近稳定.基于Lyapunov泛函方法,通过求解一个线性矩阵不等式就可得到可靠H∞状态反馈控制器.用数值算例及仿真结果验证了所给方法的有效性.