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 .     

离散时滞系统基于LMI的鲁棒H∞观测器设计

研究一类结构已知参数是时变的离散系统的鲁棒H控制及镇定,通过求解系统的Lyapunov函数和一个泛函指标函数来核得一组线性矩阵不等式,设计出一种线性无记忆状态观测器来满足所需要求,使系统具有一定的鲁棒稳定性和H性能.最后,给出了一个数值实例来验证此方法的有效性.参13.     

基于LMI的小灵巧炸弹鲁棒H_∞混合灵敏度BTT控制器设计

考虑小灵巧炸弹(SSB)倾斜转弯(BTT)控制器设计问题,以工程应用为目标,取易于测量的量作为状态变量,建立了SSB全状态可测量BTT弹体模型。按照俯仰/偏航通道和滚转通道,取标准弹道上的1个点建立标称模型,其他6个点建立摄动模型,采用双回路控制方法分别设计了BTT控制器。内回路应用线性二次调节器理论,以降低模型不确定性;外回路基于线性矩阵不等式鲁棒H∞混合灵敏度控制理论,抑制有界摄动和干扰。仿真结果表明,设计的控制器具有期望的动态性和稳定性,能够满足SSB控制要求。     

一类不确定性系统鲁棒H∞控制器的设计

讨论了一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性系统鲁棒H∞控制问题.对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并对系统的H∞性能进行了分析和设计;给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束条件.数值算例说明了控制器设计方法的有效性和可行性.     

具有控制器增益变化的不确定离散关联系统的鲁棒分散H∞控制

研究一类不确定离散关联系统的鲁棒分散H∞控制问题，利用线性矩阵不等式（LMI）方法设计出具有控制器增益变化的分散状态反馈控制器，使得闭环系统稳定，且满足H∞性能．最后，利用一个数值例子说明了所给设计方法的有效性．     

具有控制器增益变化的不确定离散关联系统的鲁棒分散H_∞控制

研究一类不确定离散关联系统的鲁棒分散H∞控制问题,利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计出具有控制器增益变化的分散状态反馈控制器,使得闭环系统稳定,且满足H∞性能.最后,利用一个数值例子说明了所给设计方法的有效性.     

时滞大系统的分散H∞控制器设计——LMI方法

摘要研究了具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统的分散H∞控制器的设计问题;给出了使系统渐近稳定且具有H∞-扰动抑制度γ的分散H∞状态反馈控制器存在的充分条件.该条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性.最后用一个示例说明分散H∞状态反馈控制器的设计.     

一类不确定网络化控制系统的H∞鲁棒完整性设计

研究一类具有参数不确定性网络化控制系统的H∞鲁棒容错控制问题.基于网络化控制系统的时延模型,考虑参数不确定性以及未知扰动对系统的影响,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵不确定性,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用状态反馈控制策略,推证出了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近稳定,且满足给定H∞扰动抑制性能指标的充分条件,并以求解线性矩阵不等式组方便地得到了容错控制器的设计方法,最后用仿真算例验证了此方法的可行性和有效性.     

广义离散不确定线性系统状态反馈鲁棒H∞控制器设计

研究一类具有范数有界参数不确定性广义离散线性系统的鲁棒H∞控制问题．基于矩阵不等式，导出状态反馈鲁棒H∞控制器存在的一个充分条件，并利用矩阵不等式的解给出鲁棒H∞控制器的一种设计方法．     

基于LMI方法的鲁棒AQM控制器设计

研究了因特网拥塞控制中的鲁棒主动队列管理(AQM)控制器设计问题. 基于Internet传输控制协议(TCP)拥塞避免机制的线性模型,根据AQM的设计要求, 首先将此问题转化为鲁棒镇定问题;然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法得出了动态输出反馈控制器存在的充分条件,并给出了相应的设计方法. 最后,给出了控制器设计的算例并进行了仿真. 仿真结果表明所得出的控制器是可行和有效的,它不仅对全部网络参数鲁棒而且过渡时间短.     

非线性不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制

讨论了非线性不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制问题，给出了非线性不确定性奇异系统的H∞鲁棒性能准则，利用经性矩阵不等式（LMIs)的方法，给出了系统满足H∞鲁棒性能准则的充分条件，在这个条件下，分别讨论了非线性不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制反馈控制器和输出反馈控制器的设计，得到了鲁棒H∞控制器存在的充分条件。     

基于微分几何法的主动悬架鲁棒H∞控制

利用微分几何法和鲁棒H_○∞控制理论,提出一种基于微分几何法的主动座椅悬架和车辆主动悬架的鲁棒H_○∞控制策略.在建立“车－ 椅”车辆三自由度模型的基础上,考虑座椅悬架和车辆悬架弹性力和阻尼力的非线性特性,应用微分几何法并经过非线性状态反馈变换的方法,对主动悬架非线性系统进行精确线性化.然后以底盘垂向加速度和座椅垂向加速度为控制目标,以车轮动态位移、车辆悬架挠度范围小于规定值为约束条件,设计出了座椅悬架和车辆悬架鲁棒H_○∞控制器, 并用Matlab/Simulink进行仿真实验验证了集成变增益LQR控制方法的有效性和可行性.     

一类不确定性时滞奇异系统鲁棒H∞控制器的设计

目的研究了一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性的时滞奇异系统鲁棒H∞控制问题。方法构造了Lyapunov泛函,通过适当地放大不等式,利用矩阵Schur补的性质,将问题转化为线性矩阵不等式的求解问题。结果对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并对系统的H∞性能进行了分析和设计;给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束。数值算例说明了控制器设计方法的有效性和可行性。结论通过线性矩阵不等式来判断系统是否二次稳定和具有H∞性能并设计其H∞控制律,方法简便,并且比以往结果更有一般性。     

离散型模糊鲁棒H∞输出反馈控制器设计

研究了离散系统的模糊鲁棒H∞控制问题.利用分段光滑的李雅普诺夫函数的线性矩阵不等式的可行解给出了静态输出反馈控制器的设计,使得相应的闭环系统内稳定并使从干扰输入到受控输出的L2增益不大于已知给定的指标值.     

不确定中立型时滞系统的鲁棒H_∞控制

研究了不确定中立型时滞系统的鲁棒H∞控制问题.利用Lyapunov方法、广义系统方法和线性矩阵不等式的方法,当系统中的不确定满足范数有界条件时设计一无记忆状态控制器使中立型系统内部稳定,给出了对系统设计H∞控制器的充分条件,使得系统不但满足内部稳定,并且保证从外部干扰到受控输出的闭环传递函数的H∞范数小于给定的指标.     

基于LMI直升机奇异系统鲁棒稳定控制器的设计

针对三自由度直升机奇异系统鲁棒稳定性分析复杂,且难以设计稳定的控制器问题,基于状态空间方法建立了三自由度直升机模型的线性动力学系统模型。利用线性矩阵不等式(LMI:Linear Matrix Inequality)推导并证明了奇异系统鲁棒渐进稳定的条件,提出了一类奇异系统鲁棒稳定状态反馈控制率的设计方法,并绘出三自由度直升机系统的状态响应曲线。实验结果表明,该控制器比LQR(Linear Quadratic Regulator)控制器具有更好的稳定性和鲁棒性。     

线性系统的鲁棒H∞柔性状态反馈控制器设计

考虑控制器实现中的不确定性,基于LMI方法,给出了系统的鲁棒H∞柔性反馈控制器存在的充分条件,和柔性控制器增益的设计方法。所设计的控制器增益是一范围,从而当控制器增益在容许范围内波动时,均可保证闭环系统的稳定性和性能要求。具有更高的可靠性。算例分析表明文中方法设计的柔性控制器有良好的抗控制器参数偏移和干扰抑制性能,是有效和可行的。     

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.     

基于LMI的发电机多目标励磁控制器设计

借鉴有极点配置约束混合H2/H∞问题的解决，从多目标控制的角度设计发电机励磁控制器，并用线性矩阵不等式（LMI）技术实现，这种多目标的状态反馈控制，可以使机组在故障前后状态分别达到其各自的性能指标，并且控制代价合理、具体算例说明了设计方法的可行性。     

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.