混合H_2/H_∞控制问题的降阶控制器

考虑混合H2/H∞控制问题的降阶控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI),分别给出了连续和离散情形下混合H2/H∞问题的降阶控制器的设计.     

机械手动态T-S神经模糊H∞控制器设计

机器人是强耦合的非线性动力学系统.为了设计其控制器,利用动态神经模糊系统对非线性H∞控制问题进行了研究.在传统的T-S神经模糊系统基础上,将延迟反馈和记忆单元引入其中,并针对此网络推导了相应的动态BP训练算法.利用此网络可以有效反映机器人等非线性系统的动态性能,克服了静态神经网络无法有效表示动态系统映射关系的缺点.在此模糊模型的基础上,采用H∞方法研究了系统控制器的设计.最后以倒立摆为例的仿真试验表明此控制器具有良好的鲁棒性.     

基于LOMOGA的降阶H_∞控制器的设计

针对降阶H∞多目标控制器的设计问题,本文提出了基于局部正交多目标遗传算法(LOMOGA)的降阶H∞控制器的设计方法。该方法结合局部正交优化和改进多目标遗传算法,解决了多目标遗传算法局部搜索能力较差的问题,达到了对H∞控制器的结构和参数同时优化的效果,提高了降阶H∞控制器的动态性能和鲁棒性能。仿真结果表明,该方法不仅具有较强的全局和局部搜索效率,而且搜索结果具有较高的精度、更好的分布均匀性和多样性。     

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。     

考虑地基岩土动力学特性的结构H_∞鲁棒控制

考虑了地基岩土动力学特性对结构控制的影响,给出了以位移和控制力的加权线性二次型为受控输出,以绝对加速度为测量输出,当考虑地基岩土动力学参数做为区间变量摄动时,给出了使闭环系统具有鲁棒稳定和鲁棒性能的动态输出反馈控制器的解,最后给出了仿真算例     

自由漂浮空间机械臂基于神经网络的H_∞鲁棒控制

考虑到自由漂浮状态的空间机器人模型不确定性,提出了神经网络的H∞鲁棒控制策略.首先建立自由漂浮空间机器人的动态模型,再利用径向基函数(RBF)神经网络良好的逼近能力自适应补偿系统的未知非线性模型,逼近误差作为外界干扰通过鲁棒控制器消除,该方法从整个闭环系统的稳定性出发建立了神经网络权值在线学习算法,利用H∞理论设计的鲁棒控制器保证了系统的稳定性,并使系统L2增益小于给定的指标.仿真结果表明了所提出的控制器的有效性.     

干扰情况下柔性结构的分散H∞鲁棒控制

提出了一种在系统存在不确定干扰情况下的柔性结构系统分散H^∞鲁棒控制方法，该控制器具有分散化结构，可利用局部测量信息来构成局部控制器，较好地解决了柔性结构系统模型阶次较高的问题，子结构控制器结构简单，便于实现，所提出的分散控制方法具有较好的稳定性能，并对系统干扰具有较强的鲁棒性。     

柔性机械手的动力学方程

采用规范理论和旋量矩阵相结合的方法，确定刚体运动与弹性变形的耦全关系，给出的系统普遍动力学方程同样适用于树形柔性多体系统，该方程不仅简明，系统性强，而且计算简便。     

柔性机械手逆动力学计算及运动精度控制

当前,许多对振动的主动控制方案和逆动力学方法,存在控制策略算法复杂,实时控制较难的问题,基于机械臂为一个具有高难度,非线性和强耦合的复杂系统,对柔性机械手的逆动力学和振动抑制问题进行研究。应用极限原理,提出关节求逆方法,得到最优驱动力矩,使逆动力学计算更为简便。     

时滞不确定性系统的H_∞鲁棒控制

应用 LMI方法 ,基于 H∞ 控制理论对一类控制和状态均存在时变时滞的不确定性线性动态系统 ,给出了时滞依赖型的设计方法 ,得到了系统可鲁棒 H∞ 镇定的控制器存在的充分条件 ,数值计算例子给出了本文设计方法的具体步骤。     

基于Luenberger观测器的降阶H∞控制器的设计

本文主要研究了基于Luenberger观测器的H∞降阶控制器的设计问题,该观测器是干扰解耦的。首先利用LMI方法提出了求解H∞状态反馈增益的充要条件,然后对该控制器进行渐近降阶观测,基于sylvester矩阵方程的显示通解的参数化设计方法,实现了线性系统的降阶H∞控制器的设计,最后给出了相应的降阶H∞控制器设计算法。     

不确定线性切换系统的H_∞鲁棒控制和极点配置

针对基于任意规则切换的不确定线性切换系统,研究其极点配置及H∞鲁棒控制问题.使用公共Lyapunov函数方法,构造连续状态反馈控制器,使得对于所有允许的不确定性,每个子系统和整个切换系统渐近稳定,同时切换系统对外界干扰有一定的抑制能力即满足一定的H∞扰动抑制水平,该控制器还能在复平面左半平面一圆形区域内配置闭环系统的极点.控制器的求解等效为线性矩阵不等式的可解性问题.仿真示例验证了该方法的可行性和有效性.     

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三级倒立摆系统的H_∞鲁棒控制

倒立摆系统为典型的快速、多变量、非线性、绝对不稳定系统,且存在不确定因素。针对三级倒立摆系统中所受摩擦的不确定性,采用LMI方法,设计了H∞鲁棒控制器,给出了控制器的求解方法。仿真实验证明,控制方法具有很好的鲁棒稳定性。     

基于H_∞控制理论的结构半主动控制研究

在 H∞ 控制理论基础上 ,对半主动控制系统提出一种补偿控制策略 ,使之发展成一种新的混合控制系统 ,并对这种控制系统和原半主动控制系统以及采用 H∞ 控制理论的纯主动控制系统进行了实例比较 .结果表明 ,本文提出的混合控制系统具有明显的最佳控制效果     

线性系统的混杂状态反馈H_∞鲁棒控制

利用混杂状态反馈控制策略研究了一类线性系统的H∞ 镇定问题·假设系统存在有限个备选的静态状态反馈控制器 ,并且每个控制器的增益阵是已知的·在假定每个单一的控制器均不能使系统稳定且具有H∞ 扰动衰减度的条件下 ,利用凸组合条件给出了切换律的设计方案 ,通过在这有限个控制器间进行切换得到了该系统H∞ 意义下的镇定的充分条件 ,并且这一条件可以转化为线性矩阵不等式 (LMI) ·最后的仿真实例表明了结论的有效性·     

基于模糊双曲模型的混合H_2/H_∞控制

针对一类离散非线性系统,提出一种基于模糊双曲模型(FHM)的多目标控制器设计方法.利用模糊双曲模型来表述一类非线性系统,建立基于模糊双曲模型的控制器.该控制器本质上是一种模糊控制器,也是具有饱和特性的非线性反馈控制器.使用LMI方法设计该控制器以保证闭环系统是渐近稳定的,并且可以通过求解一个基于LMI的优化问题,得到次优的控制器增益矩阵,使得闭环系统同时满足H2性能指标上界最小和H∞范数界γ.仿真结果表明,该方法是有效的.     

提高电力系统小干扰稳定性的全状态H_∞控制器

为了研究电力系统小干扰稳定分析和控制的有效方法,建立了多机系统小干扰稳定的鲁棒分析和控制模型,应用H∞理论分析多机系统小干扰稳定问题,提出用系统的H∞范数作为系统小干扰稳定裕度的指标,并提出了多机系统全状态H∞控制器的设计方法。对一个4机2区域测试系统进行了仿真,设计了该系统的全状态H∞控制器,并从系统的特征值和振荡模式的阻尼比、系统广义阻尼和系统H∞范数等方面评估和比较手动励磁控制、线性最优控制和H∞控制的综合性能。结果表明,系统H∞范数能够准确衡量系统小干扰稳定裕度,而全状态H∞控制器比现有的控制技术能够为系统提供更强的阻尼,提高系统的小干扰稳定性。     

一类线性脉冲系统的奇异H_∞控制

主要研究线性脉冲系统的奇异H∞控制问题.当系统不满足正则条件时,给出线性脉冲系统的奇异H∞控制问题可解的充分条件,控制律使得闭环系统在保证内稳定的条件下达到干扰衰减.     

一种自适应容错H_∞控制方法

针对有执行器故障的连续时间线性时不变控制系统,结合自适应控制方法和线性矩阵不等式(LMI)技术研究系统的容错H∞控制问题.利用LMI得到一个定常控制增益并同时优化系统干扰抑制性能(H∞性能).在定常控制增益基础上加上自适应控制方程得到完整的状态反馈控制器,使得系统在执行器故障下稳定,并通过李亚普诺夫第二稳定性定理,证明所提出的自适应容错控制系统比定常增益容错控制系统具有更为优越的干扰抑制性能.最后给出一个数值例子来验证该方法的有效性和优越性.