控制器与对象同时摄动的鲁棒控制问题:多输入多输出系统

研究了多输入多输出线性时不变系统中控制器与对象同时以加性未建模动态模式摄动的鲁棒控制问题,给出了基于线性矩阵不等式的控制器设计方法,而且把类似的方法用于传统的鲁棒性能问题得出了更好的充分条件。     

一类工作点可变线性系统的镇定控制器设计

对于一类工作点可变的线性系统 ,即被控系统表达为两个典型工作点上的传递函数矩阵的正则稳定的既约分解的线性内插 ,考虑其镇定控制器设计问题 .假设被控对象在典型工作点上的传递函数矩阵的既约分解组成一个集合 ,提出了镇定该集合的控制器的设计方法 .对于线性内插系数不可知的情形 ,提出了两种固定型镇定控制器的设计方法 ;对于线性内插系数可知的情形 ,提出了一种内插型镇定控制器设计方法 .文中将控制器的设计问题转化为 H∞ 控制问题 ,再转化为状态空间下的基于线性矩阵不等式 ( LMI)的凸有效性问题进行求解     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式 ( LMI)的标准形式 ,研究了常见的控制问题与 LMI的关系 .重点讨论了基于 LMI方法的鲁棒控制器设计问题 ,以及鲁棒控制的分析和综合问题 ,推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式 ( LMI)形式 ,给出了通过求解 LMI构造控制律的算法 .以某水下航行器为例 ,设计了基于 LMI的鲁棒控制器 .仿真结果验证了所给控制律算法的有效性 .     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式（LMI）的标准形式，研究了常见的控制问题及LMI的关系。重点讨论了基于LMI方法的鲁棒控制器设计问题，以及鲁棒控制的分析和综合问题，推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式（LMI）形式，给出了通过求解LMI构造控制律的算法。以某水下航行器为例，设计了基于LMI的鲁棒控制器，仿真结果验证了所给控制律算法的有效性     

多时滞离散系统的反馈控制器设计

针对一类时变不确定、参数有界且状态多时滞离散系统,给出了鲁棒稳定性新的充分条件。通过构造Lyapunov函数,仅需求解一个线性矩阵不等式(LMI),就可设计出保证闭环系统稳定的状态反馈鲁棒控制器。最后通过数值例子说明了该方法的正确性和有效性。     

一类不确定离散时间切换系统的鲁棒H_∞控制

针对一类不确定性离散时间切换系统,在任意切换的情况下研究了这类系统的鲁棒H∞控制问题.首先基于多Lyapunov函数法分析含有状态反馈控制器的切换系统的鲁棒稳定性和干扰抑制性能,得到了切换系统鲁棒稳定且具有H∞扰动衰减度的充分条件.其次运用线性矩阵不等式给出了状态反馈控制器的设计方案,举例说明了所提方法的应用.     

多面体不确定线性系统的鲁棒D-稳定研究

针对一类多面体不确定线性系统给出一种新的鲁棒D-稳定的充分条件,该条件可以由一族线性矩阵不等式(LM Is)的可行解得到,而这族LM Is可以由多面体的顶点描述。通过引入参数相关Lyapunov函数使得该条件的保守性降低,与其他条件相比这个条件具有更广泛的适用性,推广并改进了现有成果。     

新的线性凸多面体不确定离散系统的鲁棒稳定条件

通过引入附加的松弛矩阵变量,给出了新的线性凸多面体不确定离散系统的鲁棒稳定条件.     

一个新的线性凸多面体不确定连续系统的鲁棒稳定条件

通过引入附加的松弛矩阵变量,以及构造参数依赖Lyapunov函数,给出了新的线性凸多面体不确定连续系统的鲁棒稳定条件.     

远程导弹鲁棒最优预见伺服地形跟踪控制器设计

设计一种基于多面体不确定性的导弹鲁棒最优预见伺服地形跟踪控制器.在目标值已知的情况下,基于LQ/H∞准则,通过求解线性矩阵不等式(LMI),得到具有状态反馈、积分环节和预见环节的鲁棒控制器参数.仿真结果表明,这种鲁棒最优预见伺服控制器在具有良好地形跟踪特性的同时,比一般最优预见伺服方法具有更好的鲁棒性能.     

多时滞不确定系统的非脆弱鲁棒控制器设计

考虑了一类多时滞不确定系统的非脆弱鲁棒控制器设计问题,控制器增益存在加性和乘性摄动两种情况.通过构造一个相应的Lyapunov函数,证明了使系统鲁棒稳定的充分条件.基于线形矩阵不等式,当控制器增益存在两种形式摄动时,给出了系统鲁棒控制器的设计方法.通过算例验证了所给结果的有效性.     

线性凸多面体不确定离散系统保性能控制

分析了线性凸多面体不确定离散系统的保性能控制问题。基于参数依赖lyapunov稳定性理论，给出了凸多面体不确定离散系统具有保性能控制器的充分条件和保性能控制器的设计方法。这些条件和设计方法都可以通过验证描述不确定域顶点的线性矩阵不等式组的可行性来得到验证。数值仿真实例验证了本文使用方法的有效性。     

一种分散鲁棒自适应控制器的设计方法

基于李雅普诺夫函数法,提出了一种适用于不确定性线性大系统的分散鲁棒稳定控制方法．系统的不确定性因素包括系统参数摄动、关联变化以及外界干扰．由于实际大系统的不确定因素复杂且系统关联变化很难描述,因而在控制律中又引入了对设计参数的自适应算法,大大简化了控制器的设计和实现．所提出的控制律可以保证系统在不确定性干扰和关联变化的情况下全局稳定,同时自适应算法使参数收敛．仿真结果表明了该控制方法的有效性     

不确定多时滞广义系统的鲁棒控制器设计

研究了针对一类不确定性多时滞广义系统的鲁棒控制问题,系统的奇异矩阵满足一定假设条件的。提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒控制器的设计方法,并证明了该鲁棒控制器可以保证原系统与其组成的闭环系统是全局一致指数稳定的。该控制器既消除了多时滞所带来的不良影响,又使系统具有很强的鲁棒稳定性,设计方法简单,求解容易。通过一个数值算例,说明了所给方法的有效性。     

倾转旋翼机切换鲁棒控制器初始化研究

为提升跟踪控制下的线性切换系统瞬态性能,采用控制器初始化方法,通过闭环切换系统输出性能指标的最小化,获得切换控制器最优初始化映射,给出了简化最优初始映射的求解方法. 采用多Lyapunov函数的方法,证明了闭环切换系统的输入状态有界性,给出了初始化切换系统渐近稳定条件. 依据倾转旋翼机纵向运动模型以及所选取的被控对象平衡状态点,采用鲁棒控制器设计方法设计了相应控制器,并对跟踪控制下的切换控制器初始化控制效果进行了仿真验证.      

时滞中立型线性系统的时滞相关非脆弱控制器设计

研究了时滞中立型线性系统的时滞相关非脆弱控制器设计问题,分别对非脆弱控制器的乘性与加性加以讨论.通过构造适当的Lyapunov泛函,利用Schur补引理和最近提出的积分不等式,得到了时滞相关非脆弱控制器的设计方法.利用matlab中的线性矩阵不等式工具箱进行求解,数值仿真说明了该设计方法的有效性.     

三维编队飞行模型建立及自适应鲁棒控制

以张量分析为工具建立无人机编队飞行相对运动模型,用飞行中外界干扰的估计值构造系统能量函数,根据Lyapunov稳定判据,提出一种无人机编队飞行队形保持的自适应鲁棒控制律。研究表明：无人机编队飞行张量模型具有广泛的适用性;为无人机编队飞行深层问题研究、克服标架奇点引起的计算障碍等提供了新途径;提出的控制律简单,有效。     

一类非线性系统的自适应模糊控制器设计及稳定性分析

首先建立一种动态T-S模糊子系统,用于估计非线性系统,然后设计一种稳定的参考模型,其前件与T-S模糊子系统相同.在此基础上,提出一种反馈控制器,其控制矩阵采用线性矩阵不等式(LMI)的方法进行求解,使得在数学模型已知的情况下,闭环系统渐近稳定.此外,为补偿和消除实际系统中常存在的参数不确定性和外部干扰的影响,进一步提出...     

基于主-辅控制架构的无人机鲁棒飞行控制律设计

无人机在实际飞行中易受到扰动与系统未建模动态等不确定性因素的影响.为此,文中提出了一种新的鲁棒飞行控制律设计方法.该方法以主-辅控制器为基本架构,主控制器采用鲁棒伺服线性二次型调节(LQR)法构造,以提供基本指令跟踪控制输入;以加入主控制器后的理想闭环系统为参考模型,基于鲁棒模型参考自适应算法设计辅控制器,以抑制扰动和未建模动态对飞行控制系统的影响.理论分析表明,该控制律能够保证闭环飞行控制系统在存在有界扰动与未建模动态情况下稳定且跟踪误差有界.非线性对比仿真验证了控制系统对各种形式扰动的抑制作用,说明了该控制系统的有效性与鲁棒性.     

大运行范围飞行控制系统的鲁棒控制及仿真

考虑具有大运行范围飞控系统的鲁棒控制问题,基于最佳拟合的方法,建立了适合大运行范围的飞行控制系统模型,从而将其转化为一类与摄动参数呈多项式函数关系的不确定性模型.采用该鲁棒控制方法,对某模型飞机控制系统进行了鲁棒镇定控制设计,仿真结果表明了该方法的可行性.