一类奇异H∞问题的控制器设计

讨论对象模型不包含输入到输出顺馈项的一类奇异H∞控制问题,给出了输出动态反馈控制器存在的必要条件,控制器由2个带参数的Riccati方程参数化表示.研究了Riccati方程解与参数的关系,并通过这种关系,分析了控制器的相关性质.说明了在可行的参数范围内,最小控制器增益阵的存在性.     

一种简化的多变量MRAC系统设计

针对多输入—多输出(MIMO)系统,基于Popov超稳定理论设计了一种简化的多变量模型参考自适应控制器.该控制器只通过对子系统的控制输入和系统输出的滤波导数进行反馈,使可调参数减少,从而简化了控制器结构.数值仿真验证了该方案的可行性.     

通讯网络影响下自主车队分散式控制

针对基于网络的自主式车队控制这一重要课题,建立了充分考虑车队间通讯网络限制影响(如:网络量化、延时以及丢包的问题)的交叠式混合车队纵向控制模型.针对该车队系统设计分层式结构的控制器,第一层为反馈线性化控制器,第二层为分散式保性能控制器.通过顶层反馈线性化控制器消除车队系统的非线性,进而针对线性交叠系统设计分散式保性能控...     

不确定切换系统的保性能控制

针对一类范数有界不确定切换系统,给出了状态反馈保性能控制的定义,利用公共李亚普诺夫函数导出了在任意切换下切换系统二次稳定化保性能控制律存在的充分条件,并将之表示为线性矩阵不等式解的可行性问题,在线性矩阵不等式有解的情况下,给出了保性能控制器的一个参数化表示;进一步以定理的形式给出了最优保性能控制律存在的充分条件.最后,仿真算例表明了所得结论的有效性.     

一类不确定关联系统的分散保性能满意容错控制

针对一类具有参数不确定性和非线性关联方式的关联离散系统,研究了执行器发生故障时分散保性能状态反馈满意容错控制器的设计。在一个更一般和更实际的连续型执行器增益故障模型下,导出了分散控制器存在的条件,给出了一组分散保性能满意容错控制器的参数化表示。最后,通过建立和求解一个凸优化问题,给出了使得闭环性能指标上界最小化的最优分散保性能满意容错控制器的设计方法。仿真算例验证了方法的有效性。     

时滞非线性系统的模糊保性能控制

针对一类具有输入与状态时滞的参数不确定非线性系统,基于T-S模糊模型,讨论该系统的保性能控制问题.通过构造状态反馈控制器,提出了在给定的性能指标和控制律下,闭环系统是二次保性能稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式(LM I)的形式表示,数值算例显示该设计方法是有效的.     

多时滞不确定系统的模糊输出反馈保性能控制

针对一类用T-S模糊模型描述的多时滞不确定系统,研究了其动态输出反馈保性能鲁棒控制问题.基于线性矩阵不等式方法,给出了系统模糊输出反馈保性能控制律存在的一个充分条件和性能上界,并证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可行性问题.进而,通过建立和求解一个凸优化问题,给出了设计次优保性能模糊输出反馈控制律的方法.最后通过一个算例来验证所给结果的有效性.     

不确定非线性系统的鲁棒H_∞保性能控制

针对具有有界时变参数不确定性和外部干扰的非线性系统,提出了一种鲁棒H∞保性能控制设计方法.基于李雅普诺夫稳定性定理和多项式平方和(sum of squares,SOS)方法,直接对非线性模型采用非线性的控制方法,给出基于状态反馈的鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件,使得闭环系统对于所有可能的不确定性和外部干扰不仅能够鲁棒渐近稳定,同时还能够满足相应的二次性能指标和H∞性能指标.通过求解相应的凸优化问题,得到状态反馈控制器,使得二次型性能指标上界或H∞干扰抑制度最小.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

等价输入干扰结构主动控制系统的分析与设计

研究了基于等价输入干扰方法设计建筑结构抗震控制器,以抑制地震引起的建筑结构震动.该控制器通过推测一个加于控制输入频道的等价震动信号,并直接将其与控制输入进行叠加,以保证震动控制性能.对等价输入干扰结构主动控制器的震动抑制机制进行了分析,表明该控制系统具有二个自由度.通过对一幢受地震冲击的三层建筑进行数值仿真,验证了该方法进行建筑结构抗震的有效性.     

基于线性矩阵不等式的动态输出反馈控制器设计

针对时滞关联大系统,根据李雅普诺夫函数稳定性原理,利用线性矩阵不等式的方法,提出抵御系统传感器故障的分散动态输出反馈完整性控制的设计问题.通过对传感器连续增益故障模型的分析,给出系统分散动态输出反馈保成本可靠控制器存在的充分条件和设计方法.采用该方案设计的可靠控制器,无论传感器是否出现故障,均保持系统内部的渐近稳定性和保成本性能.仿真实例说明了方法的设计过程和有效性.     

不确定广义系统的保性能控制:LMI方法

针对一类含有时变、范数有界参数不确定广义系统,结合一个二次型性能指标,研究了使闭环系统保持正则、稳定和无脉冲,且闭环性能指标值不超过某个确定界的保性能控制律的设计问题.通过矩阵不等式给出了保性能控制律存在的一个充分条件,进而用线性矩阵不等式给出了保性能控制器的一个参数化表示.     

基于观测器的广义时滞系统最优保成本控制

讨论一类含有参数不确定性且具有状态滞后的广义时滞系统的观测器型最优保成本控制器设计问题.不确定性假设是时变的且范数有界.通过基于状态观测器的线性状态反馈控制并采用一种新方法,结合凸优化理论得到了不确定广义时滞系统的最优保成本控制器的设计方法.该控制器的设计使得在满足一定的条件下对所有的不确定性,广义时滞系统是鲁棒可镇定的且二次型保成本指标最小,并证明了所得结论等价于一组线性矩阵不等式(LMIs)的可解性问题.最后给出实际算例验证了设计方法的有效性.     

一类不满足匹配条件的不确定广义系统的最优保性能控制

针对一类不确定性是范数有界时不变的可不满足匹配条件的参数不确定广义线性系统和一个二次型性能指标,研究了其状态反馈最优保性能控制器的设计问题.采用线性矩阵不等式方法,导出了一个用线性矩阵不等式表达的保性能控制律存在的充分条件;在此基础上,建立并求解一个凸优化问题,给出了最优保性能控制律的设计方法.通过实例说明了该方法的应用.     

TCSC非线性自适应鲁棒控制器设计

研究了含有参数不确定及外部扰动的带有TCSC(thyristor controlled series compensation)的单机无穷大母线系统的鲁棒控制问题.针对描述单机无穷大母线系统的非线性三阶模型,将自适应理论和L2增益干扰理论相结合,并用逆推法构造出系统的存储函数,设计出了系统的非线性自适应鲁棒控制器.所设计的控制器不仅能够保证系统状态有界,而且能够有效地抑制外部干扰对系统输出的影响.仿真结果表明,所设计的控制器能够在很短的时间内使系统恢复稳定的状态,说明其控制是有效的.     

不确定离散系统的保成本控制

研究不确定离散线性系统的保成本控制问题，目的是设计状态反馈控制中，使时乘二次成本函数有一个确定的上界。同时还给出了期望状态反馈控制律的存在条件及其解析表达式。     

一类中立型时滞系统的时滞依赖保性能控制

研究了一类含有不确定参数和非线性扰动的中立型时滞系统的时滞依赖保性能控制问题,所设计的控制器对于所允许的的参数不确定性和时滞,能保证闭环系统渐近稳定且闭环的性能函数值不超过给定上界.最后通过解优化问题得到性能指标的最小上界.数值例子证明了所设计控制器的有效性和较小保守性.     

不确定离散脉冲系统的保成本控制研究

许多实际系统都可归结为基于脉冲差分方程数学模型所描述的离散脉冲系统,针对此类离散脉冲系统,考虑一类范数有界时变参数不确定性和一个二次型性能指标,研究了其保成本状态反馈控制问题.首先根据李亚普诺夫稳定性理论与鲁棒控制的基本原理,给出了存在保成本控制器的一个充分条件,然后依据范数有界性参数不确定性已有的结论证明了该条件等价于一个线性矩阵不等式的可解性问题,并用这组线性矩阵不等式的可行解给出了保成本控制律的一个参数化表示.     

一类脉冲不确定组合系统的分散保成本控制

研究了一类互联项与孤立子系统均含不确定性的脉冲组合大系统的分散保成本控制问题,其不确定性满足匹配条件,给定二次型成本函数,采用李雅普诺夫稳定性理论得到了状态反馈分散保成本控制律存在的充分条件．提出了通过求解参数Riccati矩阵方程获得分散保成本状态反馈控制律的设计方法．通过算例仿真,验证了所提方法的有效性．     

一类不确定离散切换广义系统的二次保性能控制

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的线性切换广义系统,研究了其在任意切换策略下的二次稳定保性能状态反馈控制器的设计问题.结合一个二次型性能指标,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,给出了此类离散切换广义系统的保性能控制器存在的一个充分条件,使得闭环切换广义系统是二次稳定的,且闭环性能指标值不超过某个确定上界.给出的保性能控制器存在的充分条件可以通过Matlab的LMI工具箱求解,适合在工程中应用.数值仿真例子说明了该方法的有效性.     

鲁棒保性能PI控制器设计

为提高系统的稳态跟踪精度,针对一类具有范数有界不确定性的连续时间系统,提出了一种鲁棒保性能PI控制器的设计方法.结合一个二次型性能指标,采用线性矩阵不等式的方法,给出了保性能PI控制器存在的条件,并利用线性矩阵不等式的解得出了PI控制器的参数.