地震作用下高层建筑结构多重叠分散滑模控制

文章将重叠分散控制方法和滑模控制算法相结合,提出了地震作用下高层建筑结构多重叠分散滑模控制方法。基于包含原理,将地震作用下高层建筑结构振动控制系统分解成一系列子系统,针对每个子系统设计分散滑模控制器,通过收缩分散滑模控制器到原状态空间,获得多重叠分散滑模控制器。采用直接驱动方案和层间驱动方案,对某20层Benchmark结构模型进行数值模拟与计算。数值仿真结果表明,重叠分散控制、2次重叠分散控制和多重叠分散控制都获得了与集中控制相近的控制效果,减少了计算成本,增加了控制器设计的灵活性。     

互联电力系统的分散H_∞控制

针对具有区域关联的电力系统负荷控制问题，提出了一种基于Ｈ∞设计分散状态反馈控制器的迭代算法．该算法主要是利用代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的重要性质，在保证闭环系统渐近稳定的前提下，对控制器结构加以限制，从而使系统获得在某一性能指标下的次优状态反馈解．然后给出算例，说明该算法的应用     

分散H_2/H_∞控制的LMI方法

描述了大系统分散Ｈ２／Ｈ∞状态反馈控制问题,提出了存在分散Ｈ２／Ｈ∞状态反馈控制器的参数化定理和２种设计方法：直接线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法和迭代ＬＭＩ（ＩＬＭＩ）方法,并用实例说明了这２种方法的应用．理论和实验结果表明,所获得的状态反馈矩阵具有块对角结构,闭环系统稳定且能优化闭环传递函数的Ｈ２／Ｈ∞性能指标．     

水平地震作用下剪切型建筑结构分散滑模控制

将大尺度建筑结构整体状态方程分解为子结构形式,子结构间的耦合作用及地震干扰视为作用于子结构的有界广义力,利用滑模控制的匹配条件及子结构广义力的有界性,实现基于全局稳定的子结构分散稳定控制.进而,根据剪切型建筑结构系统矩阵特点,建立建筑结构分散滑模控制中满足滑模匹配要求的控制器布置条件;利用作用力位置矩阵奇异值分解的方法实现一般情况下该方法的控制过程.研究表明,基于滑模理论的分散控制可以有效实现建筑结构抗震控制;剪切型建筑结构控制设计的匹配条件仅与控制器数目和子结构层数有关.以20层钢结构基准模型在地震激励下的控制为例,说明该方法的实现过程.     

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     

大型互联线性系统的分散有限时间H_∞控制

基于有限时间稳定性的定义,提出了大型互联线性系统的有限时间H∞控制概念,并对一类大型互联线性系统进行了分散有限时间H∞控制器设计。利用线性矩阵不等式的方法,给出了系统H∞控制问题可解的一个充分条件。     

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。     

广义系统H_∞控制

通过解广义代数Riccati不等式给出具有相同控制器的广义系统H∞ 控制器设计方法 .所设计的H∞ 控制器使得闭环广义系统容许而且它的传递函数H∞ 范数有界     

关联时滞系统的分散H_∞滤波

考虑一类关联时滞系统,以子系统的输出作为滤波器的输入,分别为每个子系统设计了一个线性滤波器.基于Lyapunov泛函方法,首先得到了滤波器存在的时滞无关的充分条件.为便于滤波器的设计,通过解耦算法将原充分条件转化为一个易于求解的线性矩阵不等式(LMI).进一步,为使滤波器具有良好的H∞性能,将滤波器的设计问题转化为具有LMI约束的凸优化求解问题.数值实例表明了所提滤波器设计方案的可行性.     

非线性关联时滞大系统的鲁棒分散H_∞控制

为了解决一类有执行器故障的非线性关联时滞大系统的鲁棒分散H∞控制问题,给出了一种利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计的控制器,该控制器使系统对执行器故障具有完整性。     

随机大系统的分散预设固定时间有界H_∞控制

针对具有未知非线性函数和不确定外部扰动的随机大系统,设计分散预设固定时间有界H_∞控制器.该文控制器能使大系统中各子系统的跟踪误差被预设有限时间性能函数约束,使各子系统的输出较好地跟踪参考信号,确保各子系统的所有信号均依概率固定时间有界稳定.该文控制器具有可行性.     

控制系统鲁棒性及H_∞鲁棒调节器的实现

本文闸述了控制系统的鲁棒性及其发展阶段，并介绍了一种鲁棒调节器设计方法—H∞极小化极大方法。     

地震作用下建筑结构的静态输出反馈H2/H∞控制

为了研究地震作用下建筑结构的振动控制问题,基于驱动器饱和特性,提出了一种基于线性矩阵不等式技术的静态输出反馈H_2/H_∞控制方法。采用提出的控制策略对一个8层剪切型结构模型进行了数值模拟与分析,并与传统LQR控制方法进行了对比。结果表明,该控制方法能够有效地抑制地震作用下建筑结构的位移和加速度响应,平均控制率要优于LQR方法,说明了该方法的有效性。同时,在实际应用中输出反馈在技术上更易于实现。     

一种大系统分散H_∞状态反馈优化控制的算法

提出了一种基于Ｈ∞范数优化的大系统分散状态反馈控制的求解方法。首先讨论了大系统分散Ｈ∞优化控制问题，然后提出了一种迭代算法。这种算法应用可行方向阵，保证了迭代过程的收敛性和闭环系统的稳定性，并使闭环系统传递矩阵的Ｈ∞．范数趋于最优值。作者还给出了１个设计算倒，说明了该方法的应用及收敛性好和实用性强的特点。     

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.     

分散H_∞状态反馈鲁棒控制设计——LMI方法

应用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法研究了大系统分散Ｈ∞控制问题．首先分析了分散Ｈ∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散Ｈ∞状态反馈控制器的参数化定理和一种基于ＬＭＩ的迭代求解方法．把反馈增益的设计条件转化为一个双仿射矩阵不等式,用ＬＭＩ迭代算法求解分散控制器,并用实例说明了该方法的应用．结果表明,所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定,且使其Ｈ∞范数小于１．     

离散广义系统的H_2与H_∞控制

利用矩阵不等式的方法和广义Liapunov函数,首先研究了离散广义系统的H∞状态反馈控制问题,得出判定一类离散广义系统的正则、因果、稳定性问题和H∞范数有界的一个充分必要条件,同时给出一个容许的闭环系统状态反馈控制器.其次,研究了一类不确定离散广义系统的H2性能指标问题,当容许的不确定参数范数有界时,得出判定不确定离散广义系统正则、因果、稳定且满足H2性能指标的充分条件.     

振动压路机无级调幅H_2/H_∞控制

为降低振动压路机无级调幅过程中的压力波动,进一步提高路面压实质量,针对调幅系统具有大时滞和强非线性的特点,综合H2最优控制和H∞鲁棒控制的优点,提出H2/H∞混合控制策略。将液压系统参数摄动到系统压力灵敏度函数的H∞范数作为鲁棒性能评价指标,将负载扭矩波动到振动轮加速度传递函数的H2范数作为线性高斯二次型(LQG)性能指标;基于系统动力学模型,采用Matlab/LMI模块设计了H2/H∞控制器,利用AMEsim液压元件库建立了振动压路机调幅液压系统的动态响应模型,进行联合仿真研究。结果表明:在提出的控制策略下,加速度动态响应经过3 s左右达到稳定,不存在稳态误差;液压系统仅在调幅初始阶段有压力冲击,但冲击幅度很小,仅为2 MPa,且在整个调幅过程中,压力稳定,基本无波动;与传统的PID控制相比,在快速性、准确性和稳定性方面均具有一定的优越性。     

建筑结构振动主动控制的H_2/H_∞混合凸优化方案

在地震信号和建筑结构系统的范数分析基础上,使用了混合控制优化指标J作为优化目标,并给出其物理含义·针对H2控制方案和H∞控制方案的优缺点,通过LMI凸优化方法求解混合控制器,给出了在给定γ值的前提下极小化指标J的H2/H∞混合控制方案,并给出了仿真算例·     

线性系统动态输出可靠H_∞控制

对于线性系统,研究了基于线性矩阵不等式的动态输出反馈可靠H∞控制器设计问题.在设计过程中,使用了比离散故障更实际的连续故障模型.不论有无故障,设计的可靠控制系统均保证了执行器的渐近稳定性和H∞性能.在保证故障发生时一个给定H∞性能界的前提下,优化无故障情况下系统的H∞性能.一个数值例子说明了提出方法的设计过程和有效性.