基于PI电流环电动助力转向系统的鲁棒H_∞控制

首先在电流闭环PI控制的基础上,建立电动助力转向系统传递函数的仿真模型,应用混合灵敏度方法设计了电动助力转向系统的鲁棒H∞控制器.通过仿真分析,结果表明,基于PI电流环的混合灵敏度鲁棒H∞控制器能在较宽频带范围内增强地面低频信号、削弱地面高频信号和抑制转矩传感器噪声,同时考虑到了转矩传感器实际测量噪声均远小于仿真所采用值.所设计基于PI电流环的混合灵敏度鲁棒H∞控制器具有较强鲁棒性能,助力跟踪能力和抗干扰能力,改善转向回正特性,提供驾驶员较为满意的路感,提高车辆的转向操纵性能.     

循环球式EPS系统助力特性控制策略研究

研究电动大客车电动助力转向(EPS)系统助力特性控制策略.采用优化设计方法,开发了适合纯电动大客车EPS系统使用的循环球式电动助力转向器,并建立了其动力学模型;针对EPS系统对系统鲁棒稳定性和动态特性的要求,提出了"上层混合H2/H∞电流决策控制 下层模糊PID电流跟踪控制"的两层助力特性控制策略.仿真结果表明:应用上层混合H2/H∞电流决策控制,EPS系统可有效获得来自路面的低频信息并抑制路面高频干扰,使驾驶员获得满意的路感;应用下层模糊PID电流跟踪控制,EPS系统具有较好的动态特性,能够对目标电流进行准确跟踪,使驾驶员获得理想的助力特性.     

电动汽车电动助力转向系统鲁棒H∞控制

针对汽车行驶过程中汽车EPS控制器受到转向系统参数摄动、路面干扰、传感器噪声以及大侧向风干扰等不确定性影响,导致助力电流的不精确性和影响EPS系统性能和驾驶安全的问题。建立了EPS系统数学模型,分析了EPS系统的内部不确定性以及外部干扰。用LFT线性分式变换形式表达出EPS模型,求解了不确定性M矩阵。应用H∞控制理论,根据系统性能指标设计了权函数和H∞控制器。结果表明,与PD控制进行了性能对比,稳定时间和电动机最大助力扭矩分别降低了40.00%和36.98%。在传感器噪声和路面高频力矩等外界干扰影响下,H∞控制器比PD控制器具有更好的性能鲁棒性和鲁棒稳定性,具有良好的抗干扰性能,能够满足EPS性能要求。     

能量回收电动助力车鲁棒控制器研究

针对电动助力车频繁启动和刹车造成的制动能量浪费等问题，在研究和建立了永磁无刷直流电机驱动、制动电路结构和数学模型的基础上，设计了能量回收电动助力车控制器，针对速度-电流双闭环调速控制系统的内环电流环，应用鲁棒控制理论设计了H∞鲁棒控制器，并与应用了PID控制器的闭环系统进行了比较．结果表明，H∞鲁棒控制器在系统建模中的参数不确定性抑制、抗干扰、响应速度等方面均优于传统的PID控制器，而且应用H∞控制器可使助力车续行里程比例提高到1．8％～2．6％．     

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.     

时变时滞不确定系统的鲁棒控制

基于鲁棒二次稳定性理论,采用线性矩阵不等式方法,研究了具有时变状态时滞的不确定系统的鲁棒H∞控制问题,给出了对所有允许不确定性,被控对象满足H∞范数界γ约束下鲁棒二次稳定的一个充分条件. 通过求解一个线性矩阵不等式,即可获得H∞状态反馈控制器.     

基于H∞滤波器的离散时滞系统鲁棒故障检测方法

针对一类具有不确定性的离散时滞系统，基于H∞滤波器研究了系统的鲁棒故障检测问题。利用H∞控制理论得到了系统的故障检测滤波器设计方法。证明了故障检测残差对不确定性具有H∞范数界的鲁棒性，给出了滤波器参数设计方法。仿真示例验证了该方法的有效性．     

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。     

离散不确定时滞系统的鲁棒非易碎

本文基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了离散不确定时滞系统的鲁棒非易碎H∞状态反馈控制器的设计问题.该控制器使得闭环系统稳定,且保证系统具有一定的H∞性能.实例表明了上述设计方法的有效性.     

非线性不确定系统的状态反馈鲁棒H~∞控制

本文研究了非线性不确定系统的状态反馈鲁律H∞控制问题，利用非线性系统H∞控制理论，证明了该系统的正解存在性。     

一类时滞离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波

研究了一类含有状态时滞的离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题，其中，系统的参数不确定性是时变和模有界的．为了设计使得滤波过程渐近稳定，且满足H∞扰动抑制水平的滤波器，给出了时滞系统满足H∞扰动抑制的鲁棒稳定性引理，利用修正的Riccati型方程推导了滤波器存在的充分条件．仿真试验表明了该设计方法的有效性和可行性．     

广义不确定时滞线性系统的鲁棒稳定性

文中着重讨论了一类参数不确定的广义不确定时滞线性系统的鲁棒稳定性问题,给出了对容许不确定性,系统可二次镇定和满足从干扰输入到控制输出的H∞范数界约束的无记忆状态反馈鲁棒H∞控制分析结果,得到了H∞范数界约束下广义不确定时滞线性系统控鲁棒稳定的充分条件.     

H∞控制理论在大气污染控制系统中的应用

H∞控制理论以基于使用状态空间模型的频率设计方法为主要特征，提出了从根本上解决控制对象外界扰动不确定性问题的有效方法。针对大气污染控制系统模型的不确定性，运用H∞控制理论进行大气污染系统的控制，得出了仿真结果，提出了控制策略，使得受控对象大气污染系统能够保持鲁棒稳定性，并且其规定的指标始终在期望目标值内运行。     

基于操纵稳定性的EPS转向系统鲁棒控制策略研究

针对电动助力转向(EPS)系统存在传感器噪声、路面干扰、参数摄动等不确定性,以及对系统动态特性的要求,设计一种基于操纵稳定性的电流H∞鲁棒控制器。分别建立EPS转向系统及简化的二自由度整车动力学模型,以驾驶员路感良好、汽车操纵稳定性强及EPS系统鲁棒性优越为控制目标,构建系统的状态空间方程和被控对象增广模型,并对EPS控制系统进行仿真。结果表明,所设计H∞鲁棒控制器不仅能够保证满意的路感、良好的操纵稳定性,而且可以有效抑制传感器噪声和路面干扰的影响,从而提高EPS系统的稳定鲁棒性。     

一类非线性不确定系统鲁棒H~∞控制器的设计

利用微分对策方法 ,讨论了一类不确定性非线性控制系统的鲁棒H∞ 控制问题。给出了在所有允许的不确定范围内 ,使闭环系统具有鲁棒H∞ 控制特性的状态反馈鲁棒H∞ 控制器、输出反馈鲁棒H∞ 控制器以及基于观测器的鲁棒H∞ 控制的设计方法。指出了如果相应的一个或两个Hamilton -Jacobi不等式有非负解 ,则该不确定非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题有解。     

一类基于双通道网络的离散Markov跳跃系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类离散时间Markov跳跃系统在单边双通道通信网络下的鲁棒H∞控制问题.网络仅存在于传感器至控制器端,同时Markov被控对象的状态和模态信息经由不同网络特性的信道传递给控制器.随机丢包和时延分别建模为二值分布的Bernoulli过程和有限状态的Markov过程.通过采用扩维技术和Lyapunov方法,构建了依赖系统模态和网络情况的状态反馈控制器以确保系统的鲁棒稳定性,并满足给定的H∞性能指标.最后通过仿真算例验证所提出结论的有效性.     

电动助力转向控制系统的μ分析与综合

在建立电动助力转向系统数学模型的基础上,考虑汽车电动助力转向控制系统设计中存在的参数摄动以及车辆行驶过程中路面高频、传感器测量噪声干扰的影响,在Matlab的μ分析与综合控制箱内,应用线性分式变换理论对模型中的参数摄动进行线性分式变换处理,并合理地选取系统中的相关权函数,构造电动助力转向系统的μ综合控制设计框架,采用D-K迭代算法求解了μ控制器.μ计算分析表明,所设计的μ控制器能够有效地抑制系统参数摄动及外界噪声干扰,与基于名义模型设计的H∞控制器相比,其闭环系统具有更好的性能鲁棒性和鲁棒稳定性.     

基于鲁棒H∞的无人机飞行控制系统设计及实现

为解决无人机飞行过程中由于外界干扰及被控对象模型摄动引起的系统不确定性问题,提出了一种易于工程实现的鲁棒H_∞自动驾驶仪设计方法. 建立了描述无人机运动的线性化模型,选取权函数并构造了广义被控对象,利用鲁棒H_∞理论进行了控制器设计. 考虑到硬件实现,对鲁棒H_∞控制器进行了模型降阶和离散化,并将离散的控制器代码植入自动驾驶仪的DSP芯片中. 半物理仿真结果表明,无人机在自动驾驶仪作用下可以准确跟踪参考信号,各项运动参数满足设计指标,鲁棒H_∞控制器可应用于无人机飞行控制系统.      

区间Delta算子系统的鲁棒H∞控制

研究了基于Delta算子描述的区间系统鲁棒H∞镇定设计问题。在给出了区间系统的一种等价描述后，利用H∞控制的思想，将系统的鲁棒镇定设计问题化为求解Riccati不等式。所设计的控制器可使闭环系统鲁棒稳定，而且对可允许的参数变化具有一定的H∞性能。所得结论可将连续与离散区间系统的有关结果纳入到Delta算子系统的统一框架中。     

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.