一类不确定对象的两自由度H_∞控制

本文针对具有输出端乘性不确定性这一类对象 ,推导出了在两自由度H∞ 控制结构中 ,为使系统同时具有稳定鲁棒性和性能鲁棒性 ,两个控制器应满足的一个充分条件 ;在此基础上将两自由度H∞ 控制问题转化为标准控制H∞ 问题 ,给出了一种两自由度H∞ 控制器的设计方法     

基于两自由度H_∞控制策略的泵控液压系统研究

针对泵控液压系统存在的控制精度低和鲁棒性差等问题,提出一种两自由度H∞控制策略。根据泵控液压控制系统的工作原理,采用电液模块功能分区的方法构建其数学模型;引入PID控制器作为串联校正函数,提高系统的响应速度,同时设计反馈控制器及前置滤波器提高系统的跟踪精度和鲁棒性;在泵控液压系统的物理模型上对两自由度H∞控制器进行仿真研究,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的跟踪精度和鲁棒性,并对其进行实验研究。实验结果表明,与PID控制器相比,采用两自由度H∞控制器时系统的跟踪误差从3.84%~4.64%降低至0.22%~0.42%,同时对外界扰动具有更好的鲁棒性。可见,所提出的两自由度H∞控制器可用于复杂工况下泵控液压系统的实际控制。     

电控离合器的H∞控制及鲁棒性分析

将车用电控离合器视为非线性动力系统,并在确定性数学模型基础上设计了鲁棒控制器。为提高电控离合器控制器的鲁棒性,引入控制理论。H∞给出性能权函数、鲁棒权函数、控制权函数的选择方法,并利用双线性变换解决了临界稳定系统的病态求解问题。给定参数变化时,该系统的动态仿真结果表明,控制器响应H∞快,跟踪精度高,鲁棒性良好。     

基于H∞控制的Smith预估器及其在Wood-Berry精馏塔设计中的应用

设计了对象具有加性不确定性时基于H∞控制的Smith预估器，将具有多个时间滞后系统的跟踪问题转化为标准H∞控制器设计问题。利用Smith预估器，可以有效地处理大时间滞后系统的跟踪问题，所设计的H∞控制器适用于多输人多输出系统。采用动态输出反馈方法，通过解两个Riccati不等式完成控制器的综合。将基于H∞控制论的Smith预估器应用于Wood—Berry精馏塔的设计，仿真结果表明了控制器的有效性和鲁棒性。     

基于H∞控制的Smith预估器及其在Wood-Berry精馏塔设计中的应用

设计了对象具有加性不确定性时基于H∞控制的Smith预估器,将具有多个时间滞后系统的跟踪问题转化为标准H∞控制器设计问题。利用Smith预估器,可以有效地处理大时间滞后系统的跟踪问题,所设计的H∞控制器适用于多输入多输出系统。采用动态输出反馈方法,通过解两个Riccati不等式完成控制器的综合。将基于H∞控制论的Smith预估器应用于Wood-Berry精馏塔的设计,仿真结果表明了控制器的有效性和鲁棒性。     

热交换系统二自由度PID 控制

为解决热交换系统的温度控制问题, 采用二自由度PID(Proportional-Integral-Derivative)控制算法设计了温度控制器。该控制器的PID 参数通过Ziegler-Nichols 振荡法整定, 二自由度化控制器参数根据经验规则进行调整。利用所设计的二自由度PID 控制器和传统的PID 控制器进行了多项仿真实验, 包括目标跟踪、抗扰、鲁棒性和标称模型控制等。实验结果表明, 二自由度PID 控制器的目标跟踪速度优于传统PID, 具有良好的鲁棒性, 对标称模型的控制具有更小的上升时间和反冲。     

基于时延估计和鲁棒H_∞控制的工业机器人跟踪控制

针对六自由度工业机器人系统,结合时延估计控制和鲁棒H∞控制的优点,提出了一种鲁棒H∞时延估计跟踪控制算法.该算法不需要机器人的复杂动力学模型,避免了机器人逆动力学的在线实时计算;采用时延估计在线获得机器人系统的未知动力学和外界干扰,并对控制过程加以补偿;通过引入L2增益控制,可实现对时延估计误差的L2干扰抑制,从而进一步提高了系统的鲁棒性.同时,利用Lyapunov函数和Riccati不等式保证了闭环系统的渐近稳定性和H∞鲁棒性能.该算法计算简单,结构固定,鲁棒性强,易于实现.文中还通过二自由度机器人的仿真实验证明了该算法是有效的.     

H_∞优化控制理论在振动控制系统中的仿真研究

研究了H∞优化控制方法在振动控制系统中的应用。以磁悬浮球装置作为被控对象,研究了H∞优化控制在抗干扰能力、鲁棒性,以及抑制“溢振”方面的性能。仿真结果表明H∞优化控制理论在振动控制中抑制“溢振”方面具有优良性能。     

H∞优化控制理论在振动控制系统中的仿真研究

研究了H∞优化控制方法在振动控制系统中的应用.以磁悬浮球装置作为被控对象,研究了H∞优化控制在抗干扰能力、鲁棒性,以及抑制"溢振”方面的性能.仿真结果表明H∞优化控制理论在振动控制中抑制"溢振”方面具有优良性能.     

液压系统H∞控制器的设计

液压系统在特定负载工况下的振动控制，一直是液压界十分关注的课题。采用H∞控制算法设计了控制器，仿真实验说明，所设计的H∞控制器具有较强的鲁棒性。     

一种新型H_∞变结构末导引律设计

为了实现异弹制导的全程鲁棒性,弥补变结构控制在滑模外不具有鲁棒性的不足,该文针对大机动目标,将有限时间区间全信息反馈H∞控制应用于滑模趋近运动段,用其解析解构造变结构趋近律,获得一种具有全程鲁棒性的H∞变结构导引律。分析了滑模运动的可达性和稳定性。仿真表明,与最优变结构导引和比例导引相比,该文设计的导引律制导精度更高,鲁棒性更强。     

永磁直线电机的H∞鲁棒控制系统设计

对矢量控制的永磁直线同步电机构成一个三环系统.为了克服不确定性因素和各种扰动对系统的影响,提高系统的鲁棒性能,在速度环和电流环内设计了H∞状态反馈控制器.将系统设计转化成H∞标准设计问题,然后通过求解线性矩阵不等式设计H∞状态反馈控制器.仿真结果表明,与常规的比例积分调节比例积分调节(PI)控制相比较,提出的控制策略使系统响应速度快,对扰动抑制能力强,对参数变化不敏感,具有较强的鲁棒性和伺服性能.     

基于模型参数不确定的四旋翼飞行器混合H_2/H_∞控制

针对四旋翼无人飞行器的模型参数不确定性和在飞行过程中易受到外界不确定性干扰而导致飞行不稳定的问题,首先,对四旋翼无人飞行器进行了较为精确的非线性动力学建模,并进行适当地简化成为存在误差的线性动力学模型,而后,利用鲁棒控制与极点配置原理,设计了一种基于线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)的H2/H∞混合鲁棒控制器。MATLAB实验仿真表明,通过与传统的较为单一的H2标准控制器和H∞标准控制器进行比较,文章提出的H2/H∞混合鲁棒控制器能够解决四旋翼无人飞行器本身模型参数不精确和干扰噪声导致控制不稳定甚至发散等问题,展示出了良好的稳定性和鲁棒性。     

基于H∞控制理论的二自由度内模控制器设计

内模控制可以较好地解决跟踪问题 ,但是如果存在标称模型与实际模型失配的问题 ,跟踪性能可能受到破坏。常规的内模控制在碰到对象模型失配时 ,可通过设计一个滤波器来消除模型失配造成的影响 ,但是滤波器的设计并没有一定准则。文中给出一种基于H∞ 控制理论的二自由度内模控制器设计方法 ,主要考虑了标称模型与实际模型的失配性 ,将跟踪问题转化成一个标准的H∞ 控制问题。该二自由度控制器由滤波器和反馈控制器组成。仿真结果表明了此控制器的有效性。     

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。     

不确定多时滞非线性系统的H∞鲁棒控制

针对一类更具一般性的含有不确定项的多时滞非线性系统，在不确定项范数有界的情况下，设计了鲁棒H∞状态反馈控制器和输出反馈控制器，给出了鲁棒H∞控制问题有解的充分条件，并利用微分对策原理和耗散性原理证明了这些充分条件。由于讨论的系统更广泛，所以设计的反馈控制器以及得到的H∞控制问题有解的充分条件比以往文献介绍的更具一般性。算例仿真说明了此H∞控制律的设计步骤和方法。仿真结果表明，此方法对不确定性参数在20％的范围内摄动时具有一定的鲁棒性，对干扰输入具有较强的抑制能力。     

基于H∞控制理论的二自由度内模控制器设计

内模控制可以较好地解决跟踪问题，但是如果存在标称模型与实际模型失配的问题，跟踪性能可能受到破坏，常规的内模控制在碰到对象模型失配时，可通过设计一个滤波器为消除模型失配造成的影响，但是滤波器的设计并没有一定准则，文中给出一种基于H∞控制理论的二自由度内模控制器设计方法，主要考察了标称模型与实际模型的失配性，将跟踪问题的转化成一个标准的H∞控制问题，第二自由度控制器由滤波器和反馈控制器组成，仿真结果表明了此控制器的有效性。     

不确定变时滞系统的非脆弱保性能H∞控制

针对一类不确定变时滞系统,研究了其非脆弱保性能H∞控制问题.利用Lyapunov泛函和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)方法,分别对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动2种情形进行了讨论,得到了系统存在非脆弱保性能H∞控制律设计的充分条件,并且基于此条件给出了控制器的设计方法.仿真结果表明,控制器对变时滞和不确定参数具有鲁棒性,且对扰动具有很好的抑制能力.     

相容性指标下的鲁棒H∞容错控制器设计

该文基于线性矩阵不等式(LMI)，研究时变不确定系统在线性分式变换模型下的鲁棒H∞容错控制问题。通过引入H∞性能指标，考虑系统的被控输出对外干扰信号的抑制能力。利用LMI方法，分析了相容指标的取值范围，鲁棒H∞容错控制器存在的充分条件，并给出了控制器的构造性设计方法。     

微电网背景下UPQC鲁棒H2/H∞优化控制方法研究

由于微电网中的负载、电源类型多变化快,造成大量谐波和电压波动等电能质量问题.为此,本文建立了UPQC统一数学模型,提出了一种基于鲁棒H2/H∞的微电网UPQC优化控制方法.该方法将模型参数的不确定性引入到状态方程中,使得闭环系统对所允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能,把鲁棒H2/H∞控制器的设计转化为具有线性矩阵不等式的优化问题,进而推导出线性动态反馈控制器.理论分析和仿真实验结果表明:该方法具有控制效果好、响应速度快、鲁棒性强等特点.