分散H_∞状态反馈鲁棒控制设计——LMI方法

应用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法研究了大系统分散Ｈ∞控制问题．首先分析了分散Ｈ∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散Ｈ∞状态反馈控制器的参数化定理和一种基于ＬＭＩ的迭代求解方法．把反馈增益的设计条件转化为一个双仿射矩阵不等式,用ＬＭＩ迭代算法求解分散控制器,并用实例说明了该方法的应用．结果表明,所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定,且使其Ｈ∞范数小于１．     

分散H2／H∞鲁棒控制的LMI方法

应用线性矩阵不等方法研究大系统分散Ｈ２／Ｈ∞控制问题。首先描述了分散Ｈ２－Ｈ∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散Ｈ２／Ｈ∞状态反馈控制器的参数化定理和两种基于ＬＭＩ的设计方法：直接ＬＭＩ方法和迭代ＬＭＩ方法。所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定且能优化闭环系统的Ｈ２／Ｈ∞性能指标。作为该方法的推广,也探讨了分散Ｈ∞控制器的设计问题,最后用示例说明了两种方法应用。     

分散H_2/H_∞鲁棒控制的LMI方法

应用线性矩阵不等(LMI)方法研究大系统分散 H_2/ H_∞ 控制问题。首先描述了分散H_2/ H_∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散H_2/ H_∞ 状态反馈控制器的参数化定理和两种基于LMI的设计方法:直接LMI方法和迭代LMI(ILMI)方法。所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定且能优化闭环系统的H_2/ H_∞性能指标。作为该方法的推广,也探讨了分散H_∞控制器的设计问题。最后用示例说明了两种方法的应用。     

混合H2/H∞滤波的线性矩阵不等式方法

提出了具有参数不确定性的、稳定的、线性系统的Ｈ２／Ｈ∞滤波器设计的ＬＭＩ方法．对文中采用的不确定性系统,归结为ＬＭＩＳ约束下的凸优化问题,可利用半正定规划技术求解．仿真结果表明了该方法的有效性．     

一种大系统分散H_∞状态反馈优化控制的算法

提出了一种基于Ｈ∞范数优化的大系统分散状态反馈控制的求解方法。首先讨论了大系统分散Ｈ∞优化控制问题，然后提出了一种迭代算法。这种算法应用可行方向阵，保证了迭代过程的收敛性和闭环系统的稳定性，并使闭环系统传递矩阵的Ｈ∞．范数趋于最优值。作者还给出了１个设计算倒，说明了该方法的应用及收敛性好和实用性强的特点。     

互联电力系统的分散H_∞控制

针对具有区域关联的电力系统负荷控制问题，提出了一种基于Ｈ∞设计分散状态反馈控制器的迭代算法．该算法主要是利用代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的重要性质，在保证闭环系统渐近稳定的前提下，对控制器结构加以限制，从而使系统获得在某一性能指标下的次优状态反馈解．然后给出算例，说明该算法的应用     

结构不确定性的分散鲁棒控制器的次优设计

针对具有结构不确定性的关联大系统,提出了一种分散状态反馈控制的设计方法．首先给出分散结构奇异值控制问题的描述,然后将其转化为分散标定Ｈ∞控制问题,从而用基于ＬＭＩ的迭代算法求解．给出的示例说明了算法的可行性．     

鲁棒次优状态反馈控制器:代数Riccati不等式解法

利用代数Ｒｉｃｃａｔｉ不等式技术,建立参数摄动系统满足鲁棒稳定、鲁棒Ｈ２／Ｈ∞次优性能指标的充分判据．在此基础上给出参数摄动系统存在同时满足鲁棒稳定、鲁棒Ｈ２／Ｈ∞次优性能指标的状态反馈器的充分条件和设计方法;并且可以给出参数摄动系统的标称系统的Ｈ２最优控制器使闭环系统满足鲁棒稳定、鲁棒Ｈ２／Ｈ∞次优性能指标的简明判据．     

混合灵敏度问题的鲁棒H∞/LTR状态反馈综合方法

从工程应用的角度出发,对具有输出乘型不确定性系统的混合灵敏度问题进行研究．以Ｈ∞状态反馈理论和回路传递恢复（ＬＴＲ）技术为基础,导出了一种带观测器的鲁棒Ｈ∞／ＬＴＲ状态反馈综合方法．该方法首先要进行目标设计,即在假设系统状态完全可测的前提下,设计一个静态Ｈ∞状态反馈控制律,以满足系统性能和鲁棒性要求．然后恢复过程设计,即设计一个状态观测器,使得在上述目标设计中引入观测器后,原目标Ｈ∞状态反馈系统的特性得以恢复．实例及仿真结果证实了该方法的有效性     

非线性系统H∞的输出反馈鲁棒镇定

研究了目前有共性的几种非线性系统输出反馈Ｈ∞干扰衰减方法,证明输出反馈干扰衰减可解的充分条件,给出了状态观测器的具体形式,从实用性和鲁棒性两方面发展了目前非线性系统Ｈ∞输出反馈鲁棒控制的结果．文中主要采用微分对策和Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法建立非线性系统Ｈ∞状态反馈干扰衰减可解的充分条件（Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ－Ｉｓａａｃｓ偏微分方程）,并结合复合Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数构造输出反馈Ｈ∞干扰衰减Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ－Ｉｓａａｃｓ偏微分方程．研究了这一输出反馈律对闭环系统的鲁棒性,并证明了相应闭环系统渐近稳定的充分条件．     

H_∞鲁棒控制中的加权阵选择

研究了线性时不变系统Ｈ∞鲁棒控制中的加权阵选择问题，探讨了在一般的跟踪控制问题的Ｈ∞设计中如何选择三个合适的加权阵，确定广义受控对象，使设计满足多目标的要求等问题。提出了在频率域中选择加权阵，再转化到状态空间进行优化设计。考虑一大类存在低频参数摄动和高频未建模动态的情况，给出了鲁棒控制兼顾闭环动态特性和干扰抑制时的加权阵选择方法与具体步骤。并就一具体例子进行了仿真，结果表明将控制量的加权阵作为调整参数进行设计对提高闭环系统的鲁棒性是有益的。这里加权阵的选择方法，既适用ＳＩＳＯ系统，也适用ＭＩＭＯ系统。     

线性矩阵不等式在控制理论中的应用及发展

表明范围广泛的一系列控制理论及应用分析与综合问题,如鲁棒控制、非线性控制、Ｈ∞控制等,可以简化为三类标准线性矩阵不等式（ＬＭＩ）问题的求解问题．利用最近发展起来的内点算法,可以十分有效地得到这些标准ＬＭＩ问题的数值解．简述了三种基本ＬＭＩ问题,并用图示的方法说明了ＬＭＩ技术之所以能用于范围广泛的控制问题的深层原因,即其与已有的一些重要的控制原理,如小增益定理、正实定理等的深层联系．然后,列举了一些具有代表性的用ＬＭＩ求解控制问题的最新结果,如线性时不变系统的多目标综合,特殊非线性系统的Ｈ∞综合,线性参数时变系统的增益调度．最后,对ＬＭＩ技术作了展望,如用于时滞系统、随机系统的分析和综合问题的研究等．     

二次稳定性与鲁棒H∞控制

用线性矩阵不等式（ＬｉｎｅａｒＭａｔｒｉｘＩｎｅｑｕａｌｉｔｙ,ＬＭＩｓ）给出一类结构化的参数不确定系统是二次稳定的充要条件．由此考虑了受控系统基于观测器的输出反馈鲁棒Ｈ∞控制的综合问题     

一类非线性时滞广义系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类带有线性分式不确定参数的非线性时滞广义系统的鲁棒H∞控制问题.基于线性矩阵不等式(LMI)理论,由严格的线性矩阵不等式设计方法给出有记忆状态反馈控制器存在的充分条件.对任意的滞后时间d0和所有的容许不确定参数,该控制器保证了闭环广义系统是零解渐近稳定的且具有H∞范数约束γ.最后的数值算例说明了设计方法的可行性和有效性.     

一类互联系统分散鲁棒控制存在的LMI条件

利用状态空间中H∞和LTR控制的一般方法，给出重叠结构分解后系统分散鲁棒H∞控制和分散闭环LTR控制的LMI（线性矩阵不等式）条件，从而使系统分散H∞／LTR控制问题化简为求解两个线性矩阵不等式问题。     

水轮发电机组H∞状态反馈综合最优控制系统

根据实际工程应用的特点，改进了Ｈ_∞状态反馈控制的算法，并给出了一种选择Ｈ_∞权矩阵的方法；以此为基础设计及研究了一种能综合控制水轮发电机组的励磁和导叶开度，集励磁调节器、调速器功能于一体的综合控制系统．结果表明，该控制器在基本不影响系统响应性能的情况下，能明显地改善系统的鲁棒性．     

不确定离散时滞随机大系统的鲁棒非脆弱H_∞控制

研究不确定离散时滞随机大系统的鲁棒非脆弱H_∞控制问题．目的是设计一个鲁棒非脆弱且具有加式控制器增益变化的分散状态反馈控制器,使得相应的闭环系统鲁棒随机稳定,并保证指定的H_∞性能水平．基于李雅普诺夫方法,以若干个线性矩阵不等式形式给出了控制器存在的充分条件．     

具有状态和控制时滞的线性不确定系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对同时具有状态和控制时滞的不确定线性时滞系统，运用线性矩阵不等式（LMI）方法，给出了鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制方案．该方案既能使闭环系统稳定，又能保证系统具有一定的H∞性能．实例表明了该设计方法的有效性．     

具有馈通的不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

研究具有馈通的不确定时滞系统的鲁棒Ｈ∞控制问题．首先证明了若一个由系数矩阵及一组正定矩阵构成的Ｒｉｃｃａｔｉ方程有正定解，则闭环系统有一个Ｈ∞控制器．然后基于这个Ｒｉｃｃａｔｉ方程的解及不确定性的分解条件给出了时滞系统鲁棒Ｈ∞控制器的设计方案．最后给出例子说明本文方法的有效性．     

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.