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.     

De时滞大系统的分散H_∞ 控制器设计——LMI方法(英文)

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 .     

分散H∞状态反馈控制器的设计

对具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统 ,研究了关联矩阵在一般分解条件下的分散H∞ 控制器的设计问题 ,给出了分散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 .文中用一个示例说明了分散H∞ 控制器的设计 .     

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.     

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．     

基于参数摄动的电动汽车再生制动鲁棒混合控制研究

针对电动汽车再生制动过程中系统具有参数大范围摄动和强非线性的特点,综合H2最优控制和H∞鲁棒控制的优点,提出鲁棒H2/H∞混合控制策略.将系统主回路参数摄动到控制输入灵敏度函数的H∞范数作为鲁棒性能评价指标,电动汽车外加扰动到电机转速传递函数的H2范数作为线性高斯二次型性能指标.仿真和对比实验结果表明,鲁棒H2/H∞混合控制策略具有良好的控制效果,比传统的控制方法回收了更多的能量,同时抑制了系统参数大范围摄动、强非线性以及外界干扰的影响,从而大大提高了系统的鲁棒稳定性.     

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.     

时滞分布参数系统的H-inf控制

针对一类时滞分布参数系统进行了H∞控制的研究.通过构造平均Lyapunov-Krasovskii函数,利用边值条件、散度定理及线性矩阵不等式(LMI)给出了系统渐近稳定的充分条件并且设计了H∞状态反馈控制器.所得到的控制器不仅保证了闭环系统的渐近稳定性,而且满足给定的H∞性能指标,使得系统具有抗干扰的能力.最后举了一个数值例子以说明该设计方法的有效性.     

H∞控制性能指标及控制器的设计

比较系统的总结了H∞ 控制引入的实际意义和抽象的数学描述 .给出了H∞ 最优控制性能指标的实际意义和数学描述 ,最后给出一种H∞ 最优控制器的设计方法 .     

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.     

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。     

基于LMI的建筑结构地震动H2/H∞混合控制

从H∞干扰抑制理论出发,基于线性矩阵不等式（LMI）多目标控制理论,设计出H_∞控制器和具有H2性能指标的H₂/H_∞混合控制器,通过平衡H2性能和H∞性能关系,使得结构的加速度响应得到进一步减小.最后通过算例证实了这些控制器对地震作用的抑制性能.     

分散H∞状态反馈控制器的设计

对具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统,研究了关联矩阵在一般分解条件下的分散H∞控制器的设计问题,给出了分散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.文中用一个示例说明了分散H∞控制器的设计.     

一类离散时间时滞线性切换系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类离散时间时滞线性切换系统的鲁棒H∞控制问题。利用李雅普诺夫第二方法,找到适合讨论文章时滞线性切换系统的共同李雅普诺夫函数,并给出了切换系统在任意切换下具有H∞控制的时滞依赖条件。引入了一个系统具有H∞性能的定义,根据此定义对所给的时滞切换系统进行研究。在初始状态为零的条件下考虑切换系统性能指标,根据定义得到系统具有H∞性能。利用MATLAB中线性矩阵不等式LMI工具箱求解,得到文中所给的时滞切换系统在任意切换下具有H∞控制的时滞依赖条件。最后,通过数值算例验证了设计方法的可行性、有效性和正确性。     

组合系统鲁棒分散可靠H∞控制

针对一类具有不确定性组合系统，研究其鲁捧分散可靠状态反馈H∞控制器的设计方案，采用该方案设计的可靠控制系统，不仅在系统运行良好的条件下，而且在系统的执行器元件出现失误的情况下，仍能确保系统内部状态的稳定性，并同时满足给定的H∞性能指标．仿真例子说明了方法的有效性。     

汽车四轮转向系统的H∞控制

为了使不确定性输入对受控输出的影响降低到最小,提高系统的鲁棒性能,以汽车四轮转向二自由度模型为基础,针对外界干扰,采用H∞性能指标进行评价,建立汽车四轮转向H∞控制系统.运用H∞控制理论的分析方法,采用前馈和反馈的组合控制进行了最优控制设计.仿真结果表明,设计出来的H∞控制器能够很好地抑制外界干扰对系统稳定性的影响,并且达到了预先控制目标,有效地提高了汽车四轮转向的鲁棒性能.     

不确定时滞广义系统的鲁棒弹性控制

研究了一类控制器增益具有摄动的不确定时滞广义系统的鲁棒H∞控制问题.首先给出了闭环系统正则、无脉冲、稳定且具有H∞性能γ的一个充分条件,然后在此基础上根据LMI理论分别对控制器增益具有加法式、乘法式两种摄动情况加以讨论,得到弹性控制器存在的充分条件和设计方法,该控制器能使闭环系统广义二次稳定同时具有给定的H∞性能指标.最后用数值例子进一步说明方法的有效性.     

一类不确定时滞关联非线性系统分散鲁棒H∞控制

在非线性项满足全局Lipschitz条件下, 研究了一类不确定时滞关联非线性系统分散鲁棒H∞控制问题. 基于Lyapunov泛函及线性矩阵不等式的分析方法, 得到了由无记忆状态反馈分散控制器使整个关联系统可镇定且满足给定的H∞性能的充分条件. 考虑的不确定时滞关联非线性系统具有时变未知且满足一定匹配条件的不确定参数和状态时滞. 获得的鲁棒镇定判据与系统时滞的大小无关.     

一类带有非线性摄动的时滞系统的鲁棒H∞控制

基于稳定性理论,该文研究了一类带有非线性摄动的时滞系统的H∞性能问题.通过构造Lyapunov函数推导出一个线性矩阵不等式,从而得到该系统具有H∞性能的充分条件;同时,通过求解这个线性矩阵不等式,即可获得鲁棒H∞控制器.给出系统具有H∞性能的两类时滞相关鲁棒稳定控制器.     

不确定非线性时滞系统的鲁棒H∞控制

目的分析一类不确定非线性变时滞系统,探讨该系统具有H∞性能的条件以及如何设计其H∞控制律。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。结果对给定的若干常数,若线性矩阵不等式有可行解,则系统具有H∞性能,并由线性矩阵不等式的解阵得到状态反馈H∞控制律,进一步给出了H∞控制律的设计方法。结论通过线性矩阵不等式来判断系统是否具有H∞性能和设计其H∞控制律,方法简便,并且得到的结果比已有结果更具有一般性。